DÜNYANIN OLUŞUMU YER KÜRE

 

  

  Yaklaşık 13,7 milyar yıl önce  Büyük Patlama'dan sonra, evrenimiz başlangıçta yalnızca hidrojen ve helyum atomlarından oluşuyordu. Daha sonra bu elementlerden oluşan ve Güneşimizin kütlesinin 100 katı olan ilk yıldız, merkezinde nükleer bir reaksiyonla silikon, oksijen, nitrojen, kalsiyum ve demir gibi diğer elementleri oluşturdu. Bu devleri besleyen elementler, yıldızlar  çok büyük olduğu için hızla tükendi. Demirden daha ağır  elementlerin oluşumu çok büyük miktarda enerji gerektirir. Bu miktarda enerji yalnızca bir süpernova patlamasında açığa çıkar. Böylece yıldızların ürettiği ağır elementler bir süpernova patlamasıyla evrene saçıldı.  

 Bu elementlerin karışımıyla zenginleşen devasa hidrojen bulutu çöktü ve yeni bir yıldız bölgesi oluşturdu. Yaklaşık 4,6 milyar yıl önce, Güneşimiz, çeşitli ağır element bakımından zengin gaz ve toz bulutlarının yerçekimi sıkıştırması ve aglomerasyonu sonucu oluştu. Bu gaz ve toz bulutunda, güneşe ek olarak dünyanın da ait olduğu bir gezegen ailesi oluştu. Güneş sistemini oluşturan bu disk şeklindeki bulutun içerdiği gaz ve toz, önce bir araya gelerek küçük bir gezegen oluşturur. Gezegenler, bu gezegenlerin zamanla bir araya gelmesiyle oluşmuştur. 

 Yaklaşık 4,6 milyar yıl önce güneş sistemindeki diğer gezegenlerle birlikte oluşan Dünya, 4 milyar yıl önce soğumaya başladı. Dünyanın oluşumu sırasında yüzeyde biriken malzeme zaman içinde yerçekiminin etkisiyle içeriye doğru itilmiştir. Birikim nedeniyle oluşan basınç etkisiyle iç  sıcaklık yükselmeye başladı. Demir ve nikel gibi ağır elementler iç kısımları işgal etti ve hafif  elementler akıntıya karşı ilerledi. Bu arada, iç sıcaklık demir ve nikelin erime noktalarına yükseldikçe üst kısım zamanla soğumaya başladı. İçerideki erimiş hafif madde yaklaştıkça yükseldi ve soğudu ve katılaştı. Bu süreç devam ettikçe, hafif yoğunluklu malzemeler, ağır  yüksek yoğunluklu malzemelerden ayrılmaya başladı. Sonuç olarak, farklı sıcaklık ve yoğunluklarda farklı malzeme bileşenlerinden oluşan katmanlar oluşmaya başladı. 

  Alt tabakanın ısısının etkisiyle eriyen  magma adı verilen bir madde yüzeye çıktığında soğumaya ve katılaşmaya başladı. Yaklaşık 3.5 milyar yıl önce, dünyanın en dış katmanları volkanlarla kaplıydı. Yerkabuğu, bu volkanların yüzeyini soğutan ve kaplayan erimiş kayalardan oluşmuştur. Okyanusa gelince... Su damlacıklarının, bu yanardağların soğuma yüzeyiyle temas etmesiyle ortaya çıkan gazın yoğunlaşmasıyla oluştuğu düşünülüyor. Okyanus, bu küçük su damlacıklarının zaman içinde ovalarda birikmesiyle oluşmuştur.

Dünya'da tam olarak neler olup bittiğini bilmek mümkün değil ama birçok doğa olayı sayesinde  ayaklarımızın altındaki bu görünmez dünya hakkında dolaylı da olsa bilgi almak mümkün, yapabilirim. 

 Dünya'nın içi, Dünya gibi diğer  gezegenler gibi, farklı katmanlardan oluşur. Yaklaşık 4 milyar yıl önce soğumaya başlayan Dünya,  katmanlara ayrılmaya başladı. 6731 km yarıçaplı Dünya üç ana katmandan oluşur: çekirdek, manto ve kabuk. Bu katmanlar  kimyasal ve fiziksel olarak birbirinden farklıdır. Sismik dalgalar esas olarak bu farklılıkları ölçmek için kullanılır. Sismik dalgaların hızı, çevredeki maddelerin esnekliği ve yoğunluğu gibi faktörlerden etkilenir. Yerin derinliklerinde meydana gelen ve yeryüzüne yükseldikçe değişen sismik dalgaların hızları, sismik dalgaların yol boyunca çeşitli katmanlardan geçtiğini düşündürür. 

 

 Dünyadan 63705100 km uzaklıktaki çekirdek, bir anlamda dünyanın merkezi olarak kabul edilir. Çekirdek, iç çekirdek ve dış çekirdek olmak üzere iki katmana ayrılır ve esas olarak metalik demir ve nikel gibi elementlerden oluşur. Yaklaşık 6000 °C sıcaklığa sahip olan iç çekirdek, üst katmandan oluşan basınçtan dolayı katı haldedir. 

  İç çekirdeği çevreleyen, erimiş demir ve nikelden oluşan ve yaklaşık 5000 °C sıcaklığa sahip sıvı dış çekirdektir. Bu iki katmanda çekirdek, Mars'tan daha büyük, yaklaşık 3480 km yarıçaplı ve çok yoğun. 

 Çekirdeğin üzerinde yer alan  demir, magnezyum ve kalsiyum yönünden zengin manto tabakası, sıcaklık ve basınçtaki değişimlere göre kendi içinde çeşitli bölümlere ayrılır. Hem sıcak hem de nispeten toleranslı olan kısma mezosfer denir. Bu katman, çekirdeğin bittiği 2883km ile 350km arasındaki derinlikler arasında yer alır. Astenosfer olarak da bilinen ateş küresi, mezosferin hemen üzerinde yer alır ve 350 ila 200 km arasında kaya kısmen eriyen, bükülmesi ve bükülmesi kolay plastik bir yapıya sahiptir. 

 En dıştaki katmanın adı yerkabuğudur. Dünya'nın kabuğu ve Dünya'nın mantosunun üst kısmı birlikte litosfer olarak da bilinen litosferi oluşturur. İki farklı taş topun varlığından bahsedebilirsiniz. Sözde okyanus kabuğunun yüzeyinde okyanusal bir kabuğa ve kıtasal kabuğun yüzeyinde kıtasal bir kabuğa sahiptir. Yerkabuğunun kalınlığı, okyanus kabuğu mu yoksa kıtasal kabuk mu olduğuna da bağlıdır. Okyanus kabuğunun kalınlığı ortalama 58 km, kıta kabuğunun kalınlığı ise 2570 km arasında değişmektedir. Bu durumda, litosferin kalınlığı okyanus veya kıta olmasına bağlı olarak 100 ila 200 km arasında değişir.

Ayak bastığımız yerin altında milyarlarca yıldır devam eden hareketler var. Günlük hayatımızda hissetmeyebiliriz, ancak bu hareketlerin neden olduğu bazı doğa olayları sayesinde bazen orada neler olduğunu biliyoruz. Dünya,  katı halde altı büyük levha ve birçok küçük levhadan oluşur ve bazı yerlerde litosferin tahrip olması nedeniyle düzensiz bir şekle sahiptir. Bu levhalar, altlarında hareket eden magmanın etkisiyle yılda ortalama 110 cm hareket eder. Milyarlarca yıldır devam eden bu hareket, dünyanın çehresini değiştirmiştir. Plakalar birbiriyle temas halinde olduğu için bir plakanın hareketi zincirdeki diğer plakaları etkiler. 

 Milyarlarca  levha hareketi, kıtaların ve okyanusların konumunu ve şeklini değiştiriyor. Bu süreç aynı zamanda levha tektoniği olarak da bilinir. Bilim adamları, yaklaşık 200 milyon yıl önce "Pangaea" adı verilen devasa yekpare bir kıta olduğunu söylediler. Plakaların hareketi nedeniyle o dönemde birleştiği düşünülen kıtalar zamanla birbirinden ayrıldı. Himalayalar gibi dağ sıraları 45 milyon yıl önce, Kızıldeniz gibi denizler ise 30 milyon yıl önce, öncelikle levha sınırlarındaki hareketin bir sonucu olarak oluştu. Bugün, devam eden levha hareketi nedeniyle Amerika ve Afrika Kıtaları her yıl ortalama 3,5 cm ayrılıyor. Plakaların hareketi üç farklı şekilde gerçekleşir, plakalar birbirinden ayrılarak birbirine yaklaşarak yatay sürtünme oluşturur. 

 Litosfer yarığının oluşturduğu iki levhanın çatalında bir kaldırma oluşur ve mantonun magması yükselir ve soğur. Magmanın katılaşması sonucunda bu bölgede yeni bir kabuk oluşur. Magma katılaştıkça levhalar birbirinden uzaklaşır. Asansör açıldığında, kabuk aşağıdan magma tarafından güncellenir. Bu işleme deniz tabanı yayılma süreci, bu olayın görüldüğü yere ise yayılma sırtı denir. .. Fisyon merkezi kıtasal kabuğu kırdığında, önce fisyon bölgesinde çok büyük bir yarık oluşur. Ayrılık ilerledikçe, yarık genişler ve derinleşir. Nihayetinde, yeni okyanus kabuğu iki levhayı tamamen ayırarak yeni bir okyanus veya Atlantik benzeri bir okyanus yaratır. Atlantik Okyanusu  250 milyon yıl önce Kuzey Amerika'nın Avrupa ve Kuzey Afrika'dan ayrılmasıyla oluşmuştur ve halen yılda 5 cm hızla genişlemektedir. Volkanik dağ sıraları öncelikle okyanus kabuğunun çatalında oluşur.

İki levha birbirine doğru hareket ettikçe, levha tipine bağlı olarak birleştikleri alanlarda farklı levha sınırları oluşur. 3.1.2.a. Okyanus plakası Her iki yakınsak plaka da okyanus plakasıysa, bir plaka diğerinin altına  girer. Taş topun ateş topuna girdiği bu noktaya "yitim noktası" denir. Bu noktada büyük bir oluk oluşur. Dünyanın en derin hendeği olan 10.916 m uzunluğundaki Mariana Çukuru, Pasifik ve Filipin Denizi levhalarının birleşmesi ile oluşmuştur. Bu yakınsak hareketin bir başka sonucu da, dalan levhanın eriyerek mantonun derinliklerine indikçe magmaya dönüşmesidir. Zamanla, magma yüzeye çıkar ve dalma noktasına yakın  bir dizi yanardağ oluşturur. Bunlar bazen volkanik adalardır. 

 Okyanus ve  kıtasal levhalar birleştiğinde, okyanus levhası diğerinin altına dalar. Benzer şekilde, okyanus litosferi battığında, magma yükselir ve dalma  noktasının yakınında kıtasal plaka üzerinde bir dizi volkan oluşturur.  İki tektonik levha birleştiğinde, okyanus kabuğu kadar yoğun ve ağır olmadıkları için mantoya dalmak yerine birbirleriyle çarpışırlar. Bu çarpışma, her iki levhanın basıncıyla sıkışan levhaların sınırındaki kabuğun çökmesine ve üst üste binerek bir kütle oluşturmasına neden olur. Sıkıştırmaya devam ettikçe, bu bölge yukarı ve yukarı itilecektir. Bu şekilde sıradağlar ve yaylalar oluşur. Örneğin, Himalayalar ve Tibet Platosu, iki yapısal levhanın bir araya gelmesiyle oluşmuştur. Bazı plakalar, ayrılmak veya yakınsamak için yatay olarak birbirine sürtmek yerine ileriye doğru hareket eder. İki plakanın hareketleri aynı anda zıt yönlerde, ancak farklı hızlarda olabilir. Bu sürtünme sınırları, taş bilyede büyük bir çatlak veya eğrilik oluşturur. Örneğin, California'daki San Andreas Fayı, Kuzey Amerika levhasının güneye ve Pasifik levhasının kuzeye sürtmesiyle oluşmuştur. Bu tür plaka hareketlerinden kaynaklanan arızalar depremlere neden olabilir. Plakanın hareketi, plakanın cinsine ve hareketine bağlı olarak farklı sonuçlara yol açmaktadır. Tüm bu hareketler sonucunda yeni denizler, volkanlar, volkanik adalar, hendekler, sıradağlar ve depremler oluşabilir.

Levha hareketi, kabuğun bazı kısımlarında, özellikle levha sınırlarında önemli gerilime, sıkıştırmaya veya bükülmeye neden olabilir. Bu basınç kabukta çatlaklara neden olur. Fay adı verilen bu yarıkların depremin nedeni olduğuna inanılıyor. Yerkabuğunda ve kayalık alanlarda stres zamanla biriktikçe ve nihayetinde ana kayanın zayıflıklarını kırarak yeni fayların oluşması veya mevcut fayların dökülmesi nedeniyle depremler meydana gelir. Kırıldığında veya kaydığında, biriken basınç  ve gerilim aniden serbest bırakılır ve çok fazla enerji açığa çıkar. Bu enerjinin çevredeki anakayada oluşturduğu titreşimler ve sarsıntılar depreme neden olur. Yırtılma veya kaymanın başladığı noktaya depremin merkez üssü denir. Bir kırılma veya kayma odak noktasında başlar ve fay düzlemi boyunca ilerler. Dünya üzerinde odak noktası ile çakışan noktaya depremin merkez üssü veya merkez üssü denir. 

 Sıkıştırma etkisiyle depolanan enerji, bir deprem sırasında odak noktasından dünyanın diğer bölgelerine yayılır. Enerji dalgalar halinde hareket eder. Ses dalgaları gibi davranan ve titreşim oluşturan bu dalgalara sismik dalgalar denir. Temel olarak iki tür sismik dalga vardır. 

 Bu ilk cisim dalgaları depremin odak noktasından  her yöne yayılır. Bu dalgaların iki ana türü vardır: P dalgaları ve S dalgaları.  P dalgası yayıldığında, geçen kayayı sıkıştırır ve gerer. 68 km/s mesafe kat edebilen P dalgası o kadar hızlıdır ki sismograf istasyonunda sismografa ulaşan ilk dalgadır. Bu nedenle, bu dalgalar "birincil" anlamına gelen "birincil" kelimesindeki ilk  P ile temsil edilir. P dalgaları katı, sıvı ve gaz ortamlarda yayılabilir. 

 S dalgası hareket ettikçe, geçen kayaları yukarı ve aşağı hareket ettirebilirsiniz. Vücudun şeklini değiştirirler, bu yüzden sadece katılardan iletilebilirler. S dalgası, 3.54 km/s hızla P dalgasından sonra sismografın ikinci sırasına ulaşır. Bu nedenle "ikincil" kelimesinin ilk harfi ile anılırlar. Bu "ikincil" anlamına gelir. 

  P ve S dalgaları gibi yüzey dalgaları, Dünya'nın içinde değil, yüzeyinde bulunur ve Dünya'dan daha yavaştır. Ancak P dalgası ve S dalgasının hareketine ek olarak karşılık verebildiği için hasar gücü diğerlerinden daha fazladır. Yavaş yavaş olmaları da etkiliyor. 

 Bir deprem durumunda, şok dalgalarının etkisi binanın sallanmaya başlamasına neden olarak zeminin sallanmasına neden olarak yer yüzeyinde çatlak ve çatlaklara neden olur. Ancak bunlar her depremde bulunmaz. Dünyada her yıl yüzbinlerce deprem meydana geliyor. Ama çoğu o kadar sakin ki onları hissedemiyoruz. Ayrıca deprem mahallindeki zemin koşulları da  hasarda önemli  rol oynamaktadır. 

 Yamaçtaki basınç dalgalarının oluşturduğu titreşimler, yamaç boyunca kayaların ve toprağın dengesiz hale gelmesine ve kaymasına neden olabilir. Bazen katman, bu yoldaki her şeyi birlikte kaydırmak ve taşımak için çok büyüktür. 1992 Erzincan depreminin neden olduğu heyelanın yol açtığı hasar çok büyük oldu. 

 Nemli kumlu kil ile karıştırılmış gözenekli toprak, deprem gibi ani sarsıntılarda sallanmanın etkilerini artıracak şekilde davranır. Nemli topraktaki su, bu gözeneklerden yüzeye çıkarak şiddetli bir şekilde sallanır. Sıvılaşma adı verilen bu olay, zeminin sıvılaşmasına ve kararsız hale gelmesine neden olur. 1999 depreminin özellikle Adapazarı'ndaki sıvılaşması birçok binanın çökmesine neden oldu. 

 Tsunamiler, depremler, volkanik patlamalar ve heyelanlar gibi heyelanların neden olduğu deniz tabanındaki yükselmelerin veya çökmelerin neden olduğu devasa okyanus dalgalarıdır. Tsunamiye fırtına dalgası denir, ancak gelgitle  ilgisi yoktur. Tsunami, saatte 950 kilometreye varan çok yüksek hızlarda yayılır. Genellikle okyanusta bulunurlar, kıyıya yaklaştıkça yavaşlarlar, ancak yükseklikleri artar. Tsunaminin yüksekliği sığ suda 30 metre veya daha fazlasına ulaşabilir. Tsunamiler bir anda meydana geldiği ve çok hızlı hareket ettiği için tsunami olma ihtimali olan bölgelere uyarı sistemleri kurulur. Özellikle Japonya, Amerika Kıtası ülkeleri ve Pasifik kıyı adalarında deprem ve volkanik patlamaların sık görüldüğü birçok istasyon bulunmaktadır.

Depremlerin öncelikle levha sınırları ve fay zonlarında meydana gelmesi beklenmektedir. Daha önce yapılan bazı araştırmalar, depremlerin ve fayların bölgedeki hareketlerini inceleyerek depremin ne kadar büyük olacağı konusunda da bize bilgi veriyor. Ancak depremin ne zaman olacağını tahmin etmek o kadar kolay değil. Bunu yapmak için, bölgedeki büyük depremleri izleyerek sonuçlar çıkarmaya çalışır ve su tablası üzerindeki yeraltı suyu ve radon gazı miktarındaki değişiklikleri ölçen gelişmiş cihazlardan birçok parametreyi kullanarak bir gerçektir. Ancak şimdiye kadar  hiçbiri yeterince anlamlı sonuçlar sağlayamadı. Bir depremin tam yerinin belirlenmesi hem bölgeye zamanında müdahale edilmesi hem de gelecekteki depremler hakkında bilgi edinilmesi açısından önemlidir. Sismologlar, depremleri bulmak için sismometre veya sismograf adı verilen cihazları kullanır. 

 

 Bir depremin ürettiği dalgaların ürettiği titreşimleri kaydeden cihaza sismograf denir. Ağırlığın ucuna takılan bir kalem yardımıyla ağırlığın yerleştirildiği plaka köpüğünde oluşan titreşim dönen bir kağıt rulosu üzerinde bir motor tarafından kaydedilir. Bu kağıtlara sismograflar yardımıyla kaydedilen bilgilere sismogram denir. Bir depremin merkez üssünü belirlemek için farklı konumlarda bulunan en az üç ölçüm istasyonuna ihtiyacınız var. P dalgası ile S dalgası arasındaki zaman farkının istasyona ne kadar ulaştığını belirler. İstasyondan depremin merkezine olan mesafe ne kadar uzun olursa, dalgaların  aralığı o kadar büyük olur. Bu zaman farkını belirli bir faktörle çarpın. Ortaya çıkan sayılar, istasyonun depremin merkezine olan mesafesini gösterir. Mesafe Dairenin yarıçapı ve istasyonların haritadaki konumu, üç istasyonun her biri için dairenin merkezi olarak ayrı ayrı ele alınır. Bu şekilde çizilen üç dairenin kesişimi depremin merkez üssünü gösterir. 

 

 Bir deprem sırasında açığa çıkan enerjinin büyüklüğü, depremin merkez üssünden 100 km uzaklıkta sismograf tarafından kaydedilen P ve S dalgalarının maksimum genlikleri kullanılarak hesaplanır. Bu ölçek aynı zamanda Richter ölçeği olarak da bilinir, çünkü bu yöntem ilk olarak Charles Richter tarafından icat edilmiştir. Richter ölçeği logaritmiktir. Bu, depremin büyüklüğü bir birim artarsa, sismogramın genliği 10 kat artacak ve deprem sırasında açığa çıkan enerji miktarı 30 kat artacaktır. Genellikle 3 büyüklüğünden daha küçük depremleri hissetmiyoruz. Bir başka ölçü birimi de depremin gücüdür. Sismik yoğunluk, kabuk üzerindeki etkinin bir ölçüsüdür. Depremlerin bölgedeki organizmalar ve yapılar üzerindeki etkileri incelenerek çeşitli yoğunluk grafikleri oluşturulur. Bunların en ünlüsü Mercalli Yoğunluk Sınıfıdır.