Bilim insanlarından oluşan uluslararası bir araştırma ekibi, ilk kez Dünya’nın manto tabakasından gelen uzun bir kaya kesiti çıkarmayı başardı. Kabuğun hemen altında yer alan bu katman, gezegenimizin iç yapısının en büyük bölümünü oluşturuyor. Bu nedenle, mantonun incelenmesi, Dünya’nın daha dinamik ve patlayıcı özellikleri hakkında kritik bilgiler sağlayabilir. Neredeyse kesintisiz bir biçimde uzanan bu 1268 metre uzunluğundaki manto kayası, 8 Ağustos’ta Science bülteninde yayımlanan bir çalışmada detaylandırılmıştır. Bu kayalar, araştırma ekibinin başlangıçta öngördüğünden çok daha kapsamlı bir erime hikayesini ortaya çıkarmaktadır.
Dünya’daki En Uzun Dağ Sırasının Bir Parçası
Populer Science Türkçe’nin aktardığına göre, bu kayalar, tektonik bir pencereden; Dünya’nın manto tabakasındaki kayaların Orta-Atlantik Sırtı boyunca açığa çıktığı bir deniz yatağı bölümünden alınmıştır. Atlantik Okyanusu’nun dibinde uzanan bu sırt, Kuzey Kutup Bölgesi’nden Afrika’nın güney ucuna kadar 16.000 kilometre mesafeyi kapsıyor ve Dünya’daki en uzun dağ sırasının bir parçasını teşkil ediyor. ABD Ulusal Atmosfer ve Okyanus Dairesi (NOAA) bu tür orta-okyanus sırtlarının, levhalar birbirinden ayrıldıkça yeni okyanus zeminlerinin oluştuğu levha sınırları boyunca meydana geldiğini ve dolayısıyla jeolojik açıdan büyük önem taşıdığını vurguluyor.
Çekirdek, okyanus araştırma gemisi JOIDES Resolution ile gerçekleştirilen 399 numaralı “Yaşamın Yapı Taşları, Atlantis Dağ Kitlesi” seferi sırasında, 2023’ün İlkbahar’ında çıkarıldı. Araştırma ekibi, bu kayaların manto tabakasının Dünya’daki yaşamın kökenlerinde oynadığı role, manto tabakasının farklı kısımları eridiğinde volkanik faaliyetlerin nasıl oluştuğuna ve hidrojen ile karbon gibi önemli elementlerin küresel döngülerine manto tabakasının nasıl yön verdiğine dair gizemleri çözmeye yardımcı olacağını belirtiyor.
Uluslararası Okyanus Keşif Programı’nın öncülük ettiği araştırma ekibi, 20’den fazla ülkenin katılımıyla oluşturulmuş uluslararası bir deniz araştırma konsorsiyumu olarak, tortul çekirdekler çıkarıyor. Okyanus tabanından alınan bu silindirik kaya, kum ve diğer tortul örnekleri, gezegenimizin tarihinin bir zaman çizelgesi gibi işlev görüyor. Sefer ekibi, çekirdek çıkarıldığından beri bileşimi, yapısı ve bağlamı hakkında daha iyi bir anlayış geliştirmek için kapsamlı bir envanter derliyor.
Cardiff Üniversitesinde görev yapan ve makalenin eş yazarı olan jeolog Johan Lissenberg, “Bu kayaları geçtiğimiz yıl çıkardığımızda, Dünya bilimleri tarihinde önemli bir başarı elde ettik. Fakat daha kıymetli olan şey, manto kaya çekirdeklerinin gezegenimizin bileşimi ve evrimi hakkında bize anlatabilecekleri” şeklinde bir değerlendirme yapmıştır. “Çalışmamızda, çıkarılan kayaların mineral özelliklerini belgeleyerek mantonun bileşimini ve kimyasal yapısını incelemeye başladık.”
Lissenberg’e göre elde edilen sonuçlar, beklentilerinin oldukça dışında. Kayalarda piroksen mineralinin daha az bulunması ve magnezyum yoğunluklarının daha yüksek olması, araştırma ekibinin öngördüğünden daha yüksek bir erime miktarının varlığını işaret ediyor. Bu erimenin, manto tabakasının Dünya’nın daha derin katmanlarından yüzeye yükselirken meydana geldiği düşünülüyor. Bu süreç üzerine daha fazla analiz yapılması, magmanın nasıl oluştuğunu ve bunun volkanizmaya nasıl yol açtığını anlamamıza katkı sağlayabilir.
“Ayrıca erimenin mantodan aktarıldığı kanalları da tespit ettik, böylece bu süreçlerin oluşumunu ve Dünya yüzeyine doğru yükseldikten sonra başına gelenleri izleyebiliyoruz” diyor Lissenberg. “Bu durumun önemi, mantonun nasıl eriyip volkanları beslediğini anlamamızla doğrudan ilişkilidir; özellikle de Dünya üzerindeki volkanizmanın büyük kısmından sorumlu olan okyanus tabanındaki volkanlarla ilgili.” Bu manto kayalarına erişim, volkanlar ve magmalarının nihai kaynakları arasında bağlantı kurmamıza imkan tanıyacak.
Ayrıca, çekirdek üzerinde gerçekleştirilen bu ilk çalışma, manto tabakasında bol miktarda bulunan olivin adlı mineralin tuzlu deniz suyu ile nasıl etkileşime girdiğine dair ön sonuçlar sunuyor. Bu etkileşim, yaşam için gerekli olan hidrojen ve diğer molekülleri üreten bir dizi kimyasal tepkimeye yol açıyor. Bilim insanları, bunun Dünya’daki yaşamı şekillendiren anahtar süreçlerden biri olabileceğini düşünüyor.
Woods Hole Okyanusbilim Enstitüsünde çalışan jeolog ve makale eş yazarı Susan Q. Lang, “Dünya’nın ilk zamanlarında mevcut olan bu kayalar, günümüzde kıtalarımızı meydana getiren daha yaygın kayalardan ziyade, seferimiz sırasında çıkardıklarımıza daha çok benziyor” diyerek ekliyor: “Bunları analiz ederek, Dünya tarihinin erken dönemlerinde var olan kimyasal ve fiziksel ortamlara dair önemli bir bakış açısı kazanıyoruz. Bu ortamlar, jeolojik süreçler boyunca yaşamın ilk formlarına ev sahipliği yapan istikrarlı bir enerji kaynağı ve uygun koşullar sağlamış olabilir.”
