YER / YER KÜRE / EARTH
Yerküre, Dünya gezegenidir ve genelde yapısı ile ilgili konularda
kullanılır. Yerbilim (jeoloji) çalışmaları ile yapısı anlaşılmaya çalışılan
Yerküre’ye ait bilgilerin çoğu, sismik dalgaların incelenmesi sayesinde elde
ediliyor. Depremler sonucu oluşan doğal oluşan veya bilim adamlarının
oluşturduğu yapay sismik dalgaların, farklı yapılardaki katmanlarda farklı
davrandıkları biliniyor. Yerküre içinde hareket eden bu dalgaların
davranışlarının incelenmesi sonucunda Yerküre’nin iç yapısı anlaşılabiliyor.
Yerküre'nin merkezinde katı haldeki nikel ve demirden oluşan iç
çekirdek bulunuyor. Bu çekirdeği çevreleyen dış çekirdek ise, içindeki kükürt
ve oksijen nedeniyle ergime noktası düştüğü için sıvı halde bulunan nikel ve
demirden oluşuyor. 4.5 milyar yıldır soğumasına karşın hala çok sıcak olan
çekirdek, Yerküre'nin manyetik alanının oluşmasındaki etken. Daha sonra gelen
ve Alt Manto ve Üst Manto diye ikiye ayrılan Manto ise, kısmen ya da tümüyle
eriyik durumdaki kayaçlardan oluşan magmayı içeriyor. Demir, magnezyum, silikon
ve oksijence zengin mineralleri içeren Manto’dan sonra, bu katmanların en
incesi olan ve okyanuslar ile kıtaları barındıran Yerkabuğu bulunuyor. Oksijen
ve silikonca zengin Yerkabuğu’nda, okyanus tabanlarını oluşturan bazalt, en çok
bulunan kayaç. Kıtalardan oluşan kabuk kısmı ise bazalt ile daha az yoğun olan
granit, kumtaşı, kireç taşı gibi kayaçları barındırıyor.
Yer'in kesiti. Ölçekli çizilmemiştir.Yer'in içi, diğer gezegenler
gibi, kimyasal olarak tabakalardan oluşur. Yer'in silikattan oluşmuş bir
kabuğu, yüksek viskoziteli bir mantosu, akışkan bir dış çekirdeği ve katı halde
bir iç çekirdeği vardır.
Yer'in kütlesi ve hacmi günümüzde oldukça duyarlı olarak
bilinmektedir. Buna dayanarak yoğunluğunun 5,51 g/cm3 olduğu hesaplanabilir.
Yerkürenin derinliklerinde yüksek basıncın yol açtığı sıkışma hesaba
katıldığında, bu değerin sıkışmamış halde 4 g/cm3 civarında bir yoğunluğa denk
gelebileceği tahmin edilir. Sismik veriler, ses dalgalarının yerküre
derinliklerinde iletilme hızlarına dayanarak, kürenin değişik noktalarındaki
madde yoğunluklarının birbirine oranlarını belirlemeye yardımcı olmuştur. Bu
bilgilerin birleştirilmesi sonucunda Yer'in iç yapısına ilişkin güvenilir bir
model ortaya konabilmiştir. Yer katmanlarının hangi kimyasal bileşenlerden
oluştuğu ve fiziksel özellikleri, doğrudan gözlemlere dayanmayan, ancak, sismik
verilere dayanan yoğunluk ölçümleri, elementlerin evrende dağılım oranları, gök
taşlarından elde edilen veriler, yer kabuğu ve nadiren manto kaynaklı
örneklerin analizi, ve olası bileşiklerin fiziksel özelliklerine ait laboratuar
verilerinin bir bütün halinde göz önünde tutulması ile varılan yaklaşık bir
tahmine göre belirlenebilmektedir.
Çekirdek Sismik dalgaların
izlenmesi, yer yüzeyinden 2900 km derinlikte ani bir yoğunluk artışına işaret
eder. Bu, 3470 km yarıçapında bir metal çekirdeğin varlığı ile açıklanmaktadır.
Daha da derinde, 1250 km yarıçapında ve 'iç çekirdek' olarak adlandırılan daha
yoğun bir tabaka bulunur. S dalgalarının çekirdek-manto sınırında kesintiye
uğraması, en azından dış çekirdeğin, bu tür dalgaların ilerleyemeyeceği sıvı
bir yapıya sahip olduğunu düşündürmektedir. Yer'in manyetik alanı da bu
düşünceyi destekler özelliktedir. İç çekirdeğin ise katı yapıda olduğu
sanılmaktadır. Modeller, iç çekirdeğin sıcaklığının 5100 °C, basıncının ise
merkezde 4 milyon atmosfer civarında olduğu varsayımına dayanır. İç çekirdeğin
büyük ölçüde demir ve nikelden oluştuğu, bu bileşenlerin, yüksek basıncın
ergime sıcaklığını yükseltmesi nedeniyle katı halde bulunacağı ve yoğunluğun
13,6 g/cm³ civarında olacağı tahmin edilmektedir. Dış çekirdek ise, demir ve
nikele ek olarak oksijen ve kükürt içerir. Bu ek bileşenler, bu katmanın
yoğunluğunu düşürürken (en dışta 10 g/cm³, en içte 12,3 g/cm³) aynı zamanda
metallerin ergime sıcaklığını düşürerek, iç çekirdeğe göre daha düşük basınç ve
sıcaklık altında sıvı bir ortam yaratılmasına neden olurlar.
Manto
Manto, yerkabuğu ile çekirdek arasında kalan kısımdır. Yer
kabuğunun en ince olduğu okyanus tabanlarında 5 km, en kalın olduğu büyük dağ
sıralarının altında ise 70 km derinlikte başlar ve 2900 km. derinliğe kadar
devam eder. Yer kürenin toplam hacminin %82'den fazlasını, kütlesinin ise
%67'sini oluşturur. Çekirdekte bulunan demir, nikel, oksijen ve kükürte ek
olarak magnezyum, alüminyum ve silisyum içerir, ve büyük kısmı, bu elementlerin
çeşitli şekillerde kombinasyonlarından oluşmuş kayaç yapıda bileşiklerden
oluşur. Yer kabuğundan farklı olarak bu minerallerin demir ve magnezyum
içeriği, silisyum ve alüminyum içeriğine oranla çok daha fazladır. Manto
katmanının yoğunluğu, yüzeyden derine doğru artarak 3,3 g/cm³'ten 6 g/cm³'e
kadar değişir ve ortalama 4,5 g/cm³ kadardır. Sıcaklığı, çekirdek ile komşu
alanlarda 4000 °C kadar yüksek, yer yüzeyine en yakın olduğu okyanus tabanlarında
ise 100 °C kadar düşük olabilir. Ancak, manto tabakasının tüm derinliği boyunca
genel olarak katı halde bulunduğu sanılmaktadır. Mantonun yer kabuğuna komşu
çok ince bir kısmı dışında plastik özellikler gösteren bu katı, belli bir
akışkanlık derecesi ile, yavaş bir konveksiyon hareketi gösterir, bu yolla
yerkürenin derinliklerindeki sıcak materyel yavaşça yüzeye doğru çıkarak ısının
yüzeye aktarılmasını sağlar. Yer kabuğunun hareketlerinin ve sonuçta levha
tektoniği etkinliğinin sürdürülmesini sağlayan güç, bu akımlardan kaynaklanır.
Mantonun akışkanlığı, beklenenin tersine, sıcaklıkların daha yüksek olduğu
derin tabakalarda yüzeye göre daha azdır. Bunun nedeni derinlerdeki yüksek
basınç altında mineral bileşikliklerin ergime sıcaklıklarının ortam sıcaklığına
oranla çok yüksekte kalmasıdır. 700-2900 km derinlikler arasında kalan 'alt
manto' bu durumdadır. 700 kilometrenin üzerinde kalan 'üst manto' ise, sismik
dalgaları belirgin derecede yavaş iletmesinden anlaşıldığı gibi, daha akışkan
yapıdadır ve bu nedenle astenosfer -zayıf küre, güçsüz küre- olarak
adlandırılır. Bu bölgedeki 1000 - 1300 °C arasındaki sıcaklıklar, kayaç
bileşiklerinin ergime sıcaklığına çok yakındır ve üst manto materyeli sıvı hale
geçme sınırına çok daha yakın bulunur. Günümüzde, astenosfer tabakasının en
fazla 400 km derine kadar indiği, 400-700 km arasının ise 'geçiş bölgesi'
olarak adlandırılması gerektiği kanısı yaygınlaşmaktadır. Mantonun, kalınlığı
okyanus tabanlarında birkaç kilometre ile kıta tabanlarında 70 kilometre arasında
değişen en dış tabakası düşük sıcaklığı nedeniyle sert ve kırılgan bir katı
yapısındadır ve yer kabuğu ile bütünleşmiş biçimde litosfer=taş küreyi
oluşturur. Manto içerisinde yerel sıcaklığın o bölgedeki bileşenlerin ergime
sıcaklığından daha yüksek olduğu sınırlı alanlar, magma olarak adlandırılan
sıvı ortamı içerirler ve volkanik etkinliklerden sorumlu tutulurlar.
Yer kabuğu Yer kürenin en
dış katmanıdır. Yer kürenin toplam hacminin % 2'den azını, kütlesinin ise yüzde
4'ünü oluşturur. Daha derin tabakalara oranla düşük yoğunlukta ve katı
yapıdadır. Manto katmanının en dış bölümü ile birlikte taş küreyi oluşturarak,
derindeki nisbeten akışkan astenosfer tabakası üzerinde yüzercesine hareket
eder. Yer kabuğunun okyanus tabanlarında kalan kısmı oldukça ince (5-10 km),
kıtalardaki kısmı ise daha kalındır (30-70 km). Yer kabuğu yoğunluğunun okyanus
tabanlarında daha yüksek (3,2 g/cm³, kıtalarda ise daha düşük (2,7 - 3 g/cm³)
olduğu bilinmektedir. Bu farklılıklar nedeniyle, 'okyanus kabuğu' (ya da
'okyanusal kabuk') ve 'kıta kabuğu' ('kıtasal kabuk') şeklinde iki ayrı tanım
yerleşmiştir.