Bilim insanları Dünya'nın çekirdeğinin soğan gibi katmanlı bir yapıya sahip olabileceğini tespit etti.
Dünya'nın çekirdeği büyük ölçüde demirden oluşuyor. Ancak silisyum, karbon ve oksijen gibi daha hafif elementlerin de demir alaşımları oluşturduğu düşünülüyor. Dış çekirdek sıvı haldeyken, bu demir alaşımlarını barındırdığı düşünülen iç çekirdek katı formda.
Deprem dalgaları iç çekirdekten geçerken, yayılma yönüne bağlı olarak farklı hızlara ulaşıyor. Anizotropi denen bu duruma neyin yol açtığı uzun zamandır bilim insanlarının kafasını kurcalıyor.
Dahası, iç çekirdeğin dış katmanlarında anizotropi daha zayıfken, merkeze doğru belirgin biçimde güçleniyor.
Almanya'daki Münster Üniversitesi'nden araştırmacılar, laboratuvarda iç çekirdek koşullarını yeniden oluşturarak bu soruya bir cevap bulmuş olabilir.
Sözkonusu anomalinin olası açıklamalından biri kafes tercihli yönlenme (lattice-preferred orientation LPO) adı verilen bir olguydu. LPO, alaşımlardaki kristallerin, ısı ve deformasyon koşulları altında belirli bir yönde hizalanmasını ifade ediyor.
Bilim insanlarının, demir-silisyum-karbon alaşımlarında LPO’nun nasıl oluştuğuna dair verisi sınırlıydı. LPO, ses dalgalarının demir gibi metallerden nasıl iletildiğini etkileyebildiği için bu bilgi önem taşıyor.
Yeni çalışmayı yürüten ekip, bu elementlerin aşırı basınç ve sıcaklıklarda nasıl etkileşime girdiğini test ederek çekirdektekine benzer bir ortam yaratmaya çalıştı.
Araştırmacılar demir-karbon-silisyum alaşımını önce sıkıştırdı, ardından 820 derece gibi yüksek bir sıcaklığa getirdi. Daha sonra atmosfer basıncının yaklaşık bir milyon katı kadar daha sıkıştırıldı.
Bulguları hakemli dergi Nature Communications'ta yayımlanan çalışmaya göre saf demire kıyasla, elementin silisyum ve karbon alaşımı LPO sergiledi.
Ayrıca saf demirde, sismik dalgaların bir yönde diğerine göre yüzde 6-7 daha hızlı ilerlediği görüldü. Demir-silisyum-karbon alaşımındaysa bu oran yüzde 2'ydi.
Bulgular, çekirdekle ilgili gözlemlerle uyuşuyor: İç çekirdeğin dış kısmı yaklaşık yüzde 2, merkez bölgeyse yüzde 4 ila 6 anizotropi gösteriyor.
Eğer silisyum ve karbon oranları dışarıya doğru artıyorsa, sismik gözlemler laboratuvar bulgularıyla örtüşüyor demektir.
Bilim insanları bu nedenle çekirdeğin homojenden ziyade, soğan gibi katmanlı bir yapıda olduğunu düşünüyor.
Yine de çalışmada uygulanan sıcaklık ve basıncın, çekirdekteki seviyede olmaması nedeniyle bulguları desteklemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.
Independent Türkçe, Science Alert, Phys.org, Study Finds, Nature Communications
