Jeolojik Kayıtlarda Bir Milyar Yıl Kayıp: Nereye Gitmiş Olabilir?

Jeolojik Kayıtlarda Bir Milyar Yıl Kayıp

Fotoğraf 1: Büyük Kanyon

Özet: Jeolojik belge tam olarak şudur: Bir kayıt. Kaya katmanı, bilim insanlarına ansiklopedi sayfalarındaki gibi geçmiş çevrelerden bahseder. Bu referans kitabının dışında kalan sayfa sayısı eksik. Dolayısıyla jeologlar sadece neyin var olduğunu anlamakla kalmıyor. Neyin olmadığını ve nereye gittiğini de bulmakla görevlendiriliyorlar.

Özellikle bir ihmal, bilim insanlarını fazlası ile şaşırttı. İlk kez 1869’da Büyük Kanyon katmanlarında John Wesley Powell tarafından fark edilen Büyük Uyumsuzluk (Great Unconformity), bilindiği gibi, belirli yerlerde bir milyar yıldan fazla kayıp kayayı açıklamaktadır.

Jeolojik Kayıtlarda Bir Milyar Yıl Kayıp

Bilim insanları, bu şaşırtıcı miktarda malzemenin nasıl ve ne zaman aşındığını açıklamak için birkaç hipotez geliştirdiler. Şimdi, UC Santa Barbara’da jeolog olan Francis Macdonald ve Colorado Üniversitesi, Boulder ve Colorado Koleji’ndeki meslektaşları, bunların en popülerlerinden birini dışlamış olabileceklerine inanıyorlar. Çalışmaları Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda (National Academy of Sciences) yer almaktadır.

Macdonald, “Kaya parçası kayıtları boyunca uyumsuzluklar var. Uyumsuzluklar sadece kaya parçası kaydı içindeki zaman boşluklarıdır. Buna Büyük Uyumsuzluk denir, çünkü özellikle büyük bir boşluk, belki de küresel bir boşluk olduğu düşünülüyordu.”

Gezegenin tamamen buzla kaplı olduğu Kartopu Dünyası (Snowball Earth) olarak bilinen bir zamanda önde gelen bir düşünce, buzulların kilometrelerce kayayı yaklaşık 720 ila 635 milyon yıl önce temizlediği, bu hipotezinde, kısa bir süre sonra karmaşık organizmaların hızlı ortaya çıkışını açıklamaya yardımcı olma avantajına da sahip olduğunu belirtmektedir. Kamboçya patlamasında tüm bu aşınmış malzeme, okyanuslara muazzam miktarda besin maddesi ekebilirdi.

Macdonald bu akıl yürütmeye kuşkuyla yaklaşıyordu.Büyük Uyumsuzluğun analogları dünya çapında görünmesine rağmen -benzer zaman aralıklarında benzer miktarda kaya eksik- mükemmel bir şekilde sıralanmıyorlar. Bu, Kartopu Dünyası gibi küresel bir olay tarafından gerçekten aşınmış olup olmadıkları konusunda şüphe uyandırıyor.

Büyük Uyumsuzluğu araştırmanın zorluğunun bir kısmı, çok uzun zaman önce gerçekleşmiş olması ve Dünya’nın karmakarışık bir sisteme sahip olmasıdır. Macdonald, “Bu kayalar tarih boyunca birçok kez gömüldü ve aşındı.”dedi.

Neyse ki, ekip bu hipotezi termokronoloji adı verilen bir teknik kullanarak test edebildi.Dünya yüzeyinin birkaç kilometre altında, gezegenin sıcak mantosuna yaklaştıkça sıcaklık yükselmeye başlar. Bu, her kilometre derinliği için yaklaşık 50 santigrat derece sıcaklık oluşturur ve bu sıcaklık rejimi bazı minerallerin üzerine basılabilir.

Termo kronoloji: Termokronoloji, bir gezegenin bir bölgesinin termal evriminin incelenmesidir. Termokronologlar, belirli bir kaya, mineral veya jeolojik birimin termal geçmişini anlamak için kaydedilen tarihe kadar verilen zamanda verilen çalışmanın sıcaklığını temsil eden kapatma sıcaklıkları ile birlikte radyometrik tarihleme kullanırlar.

Kayaçlardaki bazı radyoaktif elementler parçalandıkça Helyum-4 üretilir. Aslında helyum sürekli olarak üretilmektedir. Ancak farklı minerallerde tutulan fraksiyon sıcaklığın bir fonksiyonudur.Sonuç olarak, bilim insanları bazı minerallerde helyum / toryum ve uranyum oranını paleo-termometre olarak kullanabilirler. Bu fenomen Macdonald ve yazarlarının kayaların çağlar boyunca gömüldüğü ve aşındığı zaman kabuğun içinde nasıl hareket ettiğini izlemelerini sağladı.


Helyum-4: Hafif ve eşinetkin olmayan bir helyumyerdeşidir. Doğada yer alan iki helyum yerdeşinden en yaygın olarak rastlanandır. Öyle ki Yeryüzü’ndeki helyumun % 99,99986’sını oluşturmaktadır. Kısaca tamamını oluşturur.

Fraksiyon: Parça, bölüm, kısım; bir bütünün ayrılabilen parçalarından her biri, kimyasal bileşiğin ayrılabilen unsurlarından her biri. 


Fotoğraf 1: Büyük Kanyon

Ekip, Colorado’daki Pikes Zirvesi’ndeki Büyük Uyumsuzluk sınırının hemen altındaki granitten örnekler aldı. Özellikle esnek bir mineral olan zirkon tanelerini taştan çıkardılar ve içerisindeki helyumun radyo nükleotidlerini analiz ettiler. Teknik, 1000 ila 720 milyon yıl önce bu granitin üzerinden birkaç kilometrelik kayanın aşındığını ortaya koydu.

Daha da önemlisi, bu zaman dilimi kesinlikle Kartopu Dünyası bölümlerinden önce meydana geldi. Aslında, süper kıta Rodinia’nın oluştuğu ve parçalandığı dönemlerle çok daha iyi sıralanır.Bu, jeolojik kayıttan bu yıllardaki sıkıntılı süreçlere bir ipucu sunuyor.

Macdonald, “Temel hipotez, bu büyük ölçekli erozyonun süper kıtaların oluşumu ve ayrılması tarafından yönlendirildiğidir.”dedi.

Dünya’nın süper kıta oluşumu ve ayrılması döngüsü, uzun süreler boyunca inanılmaz kaya genişliklerini yükseltir ve aşındırır. Ve süper kıta süreçleri, tanım gereği çok fazla arazi içerdiğinden, etkileri jeolojik kayıtlar arasında oldukça eşzamanlı görünebilir.

Bununla birlikte, bu süreçler Kartopu Dünyası gibi küresel bir olayda olduğu gibi aynı anda gerçekleşmez. “Bu dağınık bir süreç, farklılıklar var ve şimdi belki de bu farklılıkları çözme ve bu kaydı çıkarma gücümüz var.”diye belirtiyor Macdonald.

Macdonald’ın sonuçları bu büyük uyumsuzluklar için tektonik bir kaynakla tutarlı olsa da tartışmayı bitirmiyor. Jeologların, bu olayları daha iyi sınırlamak için bu çalışmayı dünyanın diğer bölgelerindeki benzer çalışmalarla tamamlamaları gerekecektir.

Büyük Uyumsuzluğun gizemi doğası gereği jeolojinin diğer büyük gizemlerinden ikisine bağlıdır: Kartopu Dünyasının yükselişi ve düşüşü, Ediacaran ve Kambriyen döneminde karmaşık yaşamın ani bir şekilde ortaya çıkışı. Bunların herhangi birindeki ilerleme kaydedilmesi araştırmacıların nihayet çok şeyi anlamasına yardımcı olabilir.

“Kambriyen patlaması Darwin’in ikilemiydi,” diye belirtti Macdonald. “Bu 200 yıllık bir soru. Bunu çözebilirsek kesinlikle rock yıldızı oluruz.”

Kaynak: California Üniversitesi – Santa Barbara

Öykü ALICI

Mühendisler Saniyede 44.2 Terabit İndirme Hızına Sahip Yeni Çipi Başarıyla Test Etti

SpaceX: Sıfırdan Başarıya Uzanan Yolculuk