Bilim insanlarından oluşan uluslararası bir araştırma ekibi, ilk kez Dünya’nın manto tabakasından gelen uzun bir kaya kesiti elde etmeyi başardı. Kabuğun hemen altında yer alan bu katman, gezegenimizin iç kısmının en büyük bileşenlerinden birini oluşturuyor. Bu nedenle, manto tabakasının özelliklerini anlamak, Dünya’nın daha patlayıcı nitelikli süreçleri hakkında önemli bilgiler sunabilir. Neredeyse kesintisiz olan 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 gözler önüne seriyor.
Dünya’daki En Uzun Dağ Sırasının Bir Parçası
Popüler Science Türkçe’nin aktardığına göre, bu kayalar tektonik bir pencereden; manto tabakasındaki kayaların Orta-Atlantik Sırtı boyunca açığa çıktığı bir deniz yatağı bölümünden elde edilmiştir. Atlantik Okyanusu’nun tabanı boyunca uzanan bu sırt, Kuzey Kutup Bölgesi’nden Afrika’nın güney ucuna kadar yaklaşık 16.000 kilometre mesafe kat ediyor ve Dünya’daki en uzun dağ sırasının bir parçasını oluşturuyor. ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesi (NOAA) bu tür orta-okyanus sırtlarının, levhaların birbirinden ayrılmasıyla yeni okyanus zeminlerinin ortaya çıktığı levha sınırları boyunca oluştuğundan jeolojik açıdan büyük bir öneme sahip olduğunu belirtiyor.
Bu önemli çekirdek, okyanus araştırma gemisi JOIDES Resolution ile gerçekleştirilen 399 numaralı “Yaşamın Yapı Taşları, Atlantis Dağ Kitlesi” seferi sırasında, 2023 yılının İlkbahar’ında çıkarılmıştır. Araştırma ekibi, bu kayaların manto tabakasının Dünya’daki yaşamın kökenlerinde oynadığı rolü, manto tabakasının çeşitli kısımlarının erimesiyle volkanik faaliyetlerin nasıl oluştuğunu ve hidrojen ile karbon gibi önemli elementlerin küresel döngülerine manto tabakasının nasıl yön verdiğine dair gizemleri aydınlatmaya yardımcı olacağını ifade etmektedir.
Uluslararası Okyanus Keşif Programı’nın öncülük ettiği araştırma ekibi, 20’den fazla ülkenin iş birliğinden oluşan bir deniz araştırma konsorsiyumudur. Tortul çekirdekler çıkararak, okyanus tabanından elde edilen bu silindirik kaya, kum ve diğer tortul örnekleri, gezegen tarihinin bir zaman çizelgesi gibi işlev görmektedir. Sefer ekibi, çekirdek çıkarıldığından bu yana bileşimi, yapısı ve bağlamını daha iyi anlamak için detaylı bir envanter oluşturuyor.
Cardiff Üniversitesinde görev yapan ve makalenin eş yazarı olan jeolog Johan Lissenberg, “Geçtiğimiz yıl bu kayaları çıkardığımızda, Dünya bilimleri tarihinde önemli bir başarı elde ettik; ancak daha değerli olan şey, manto kaya çekirdeklerinin gezegenimizin bileşimi ve evrimi hakkında bize neler söyleyebileceğidir” diyerek açıklamada bulunmuştur. “Çalışmamızda, çıkarılan kayaların mineral özelliklerini belgeleyerek mantonun bileşimini ve kimyasal yapısını incelemeye başladık.”
Lissenberg’in belirttiğine göre, elde edilen sonuçlar beklenenden oldukça farklıdır. Kayalarda piroksen minerali daha az bulunurken, magnezyum yoğunlukları ise daha yüksektir. Her iki bulgu da araştırma ekibinin tahminlerinden daha yüksek bir erime miktarından kaynaklanmaktadır. Bu erime, manto tabakasının Dünya’nın daha derin kısımlarından yüzeye doğru yükselmesi sırasında gerçekleşmiştir. Bu süreç üzerinde yapılacak daha fazla analiz, magmanın nasıl oluştuğunu ve volkanizmaya yol açan dinamikleri anlamamıza katkıda bulunabilir.
Ayrıca, erimenin manto tabakasından aktarıldığı kanallar da keşfedilmiştir, böylece oluşumlarından sonra Dünya yüzeyine doğru yukarı hareket ettikten sonra başlarına gelenleri takip edebilme imkanına sahip olunmuştur. “Bu durumun önemi, manto tabakasının nasıl eriyip volkanları beslediğini anlamamıza yardımcı olmasıdır; özellikle de Dünya’daki volkanizmanın büyük bir kısmından sorumlu olan okyanus tabanındaki volkanlar açısından.” diyor Lissenberg. “Bu manto kayalarına erişim sağlamak, volkanlar ve magmalarının nihai kaynakları arasında bağlantı kurmamıza olanak tanıyacaktır.”
Ek olarak, çekirdek üzerinde gerçekleştirilen bu ilk çalışma, manto tabakasında bol miktarda bulunan olivin adı verilen bir mineralin tuzlu deniz suyuyla nasıl etkileşime girdiğine dair ön bulgular sunmaktadır. Bu etkileşim, yaşamı destekleyen hidrojen ve diğer molekülleri meydana getiren bir dizi kimyasal tepkimeyi tetikleyebilir. Bilim insanları, bu sürecin Dünya’daki yaşamı şekillendiren kritik faktörlerden biri olmuş olabileceğini düşünmektedir.
Woods Hole Okyanusbilim Enstitüsü’nde çalışan jeolog ve makalenin eş yazarı Susan Q. Lang, “Dünya’nın ilk zamanlarında mevcut olan bu kayalar, günümüzde kıtalarımızı oluşturan daha yaygın kayalardan ziyade seferimiz sırasında çıkardıklarımıza daha çok benziyor” diyerek ekliyor: “Bu kayaları analiz ederek, Dünya tarihinin erken dönemlerinde var olan kimyasal ve fiziksel ortamlara dair çok önemli bir bakış açısı elde ediyoruz. Bu ortamlar, jeolojik zaman ölçekleri boyunca yaşamın ilk formlarına ev sahipliği yapabilecek istikrarlı bir yakıt kaynağı ve elverişli koşullar sağlamış olabilir.”
