Dünya’nın yüzeyinin çok altında; yaklaşık 3,000 kilometre derinlikte, silikat bazlı manto ve sıvı demir yönünden zengin çekirdek arasında çekirdek-manto sınırı bulunuyor. Bu yaklaşık 4.5 milyar yıl öncesinden; tüm gezegenin erimiş halde ve sonsuz bir magma denizinden ibaret olduğu zamanlardan kalma bir alan. Bu alandaki aşırı basınç ve ısı seviyeleri orayı incelemeyi zorlaştırsa da, bu alan Dünya’nın şimdiki halinin gizemli başlangıç hikayesine dair ipuçları içeriyor.
Şimdi, Proceedings of the National Academy of Sciences’da yayınlanan bir çalışmada, bilim insanları çekirdek-manto sınırındaki aşırı şartlar altındaki sıvı silikatları incelemenin bir yolunu geliştirdi. Bu, Dünya’nın erken dönemlerdeki erimiş haldeki zamanlarından, silikat mantosu ve kabuğu üzerinde canlıların yürüdüğü bir yere nasıl dönüştüğünü daha iyi anlamaya yol açabilir.
Erimiş materyallerin incelenmesinin doğaları gereği daha zorlu olduğunu söyleyen araştırmacılar, yaptıkları deneyler yoluyla Dünya’nın derinliklerindeki aşırı ısı ve basınç ortamındaki jeofiziksel materyallerin sıvı yapılarını ve nasıl davrandıklarını öğrenmek için onları inceleyebildiklerini belirtiyor. Araştırmacılara göre, bu tür deneyler gelecekte Dünya’nın ilk anlarını yeniden yaratmak ve onu şekillendiren süreçleri anlamak için kullanılabilir.
Deneyde Dünya’nın Mantosundakine Benzeyen Basınçlara Ulaşıldı
SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’ndaki LCLS isimli X-ışını serbest elektron lazerinde, araştırmacılar önce bir silikat örneğine optik bir lazerle şok dalgası yolladı. Bu onların Dünya’nın mantosundakine benzeyen basınçlara ulaşmasını sağladı.
Sonrasında, şok dalgası istenen basınç ve ısı seviyesine ulaştığı anda, araştırmacılar örneğe çok hızlı X-ışını lazer vuruşları uyguladılar. Bunun ardından X-ışınlarının bir kısmı bir dedektörün içine dağıldı ve bir kırınım deseni oluşturdu. Her insanın parmak izlerinin kendisine özel olması gibi, materyallerin atomik yapıları da genellikle kendilerine özgü oluyor. Kırınım desenleri materyallerin bu parmak izlerini ortaya çıkarıyor ve araştırmacıların örneğin atomlarının şok dalgası sırasındaki basınç ve ısı artışı karşısında nasıl yeniden düzenlendiğini takip etmesine olanak tanıyor.
Ardından, camların ve sıvı silikatların yüksek basınçtaki ortak bir evrimsel tarih şeridini ortaya çıkarmak için elde ettikleri sonuçları daha önceki deneylerin ve moleküler simülasyonların sonuçlarıyla karşılaştıran araştırmacılar, tüm bu farklı teknikleri bir araya getirmenin ve benzer sonuçlar almanın heyecan verici oluğunu söylüyor. Bu çalışmanın devamı olarak, araştırmacılar şimdi daha yüksek X-ışını enerjilerinde deneyler yaparak, sıvı silikatların atomik düzeni üzerinde daha kesin ölçümler gerçekleştirmeyi planlıyor.
Orijinal Makale: Phys.org
