Barisfer katmanı (Ağır Küre = Çekirdek) Dünyanın Merkezi

Dünya’nın Katmanları (Tabakaları)

Dünya, Güneş’ten koptuktan sonra dönerek katılaştığı için yapısında bulunan maddeler yoğunluklarına göre dizilmişlerdir. Yoğunluğu büyük olan maddeler yerkürenin merkezinde toplanmış, yoğunluğu küçük olan maddeler yerkürenin dış kısmında yer almıştır. Böylece yerkürenin dışından merkezine doğru çeşitli tabakalar oluşmuştur. Dünya, dıştan içe doğru atmosfer, hidrosfer, litosfer, pirosfer ve barisfer olmak üzere beş tabakadan oluşur.

a) Atmosfer (Hava Küre)
b) Hidrosfer (Su Küre)
c) Litosfer (Taş Küre = Yerkabuğu)
d) Pirosfer (Ateş Küre = Magma)
e) Barisfer (Ağır Küre = Çekirdek)

Konumuz Barisfer olduğu için ilk önce bu katmanı açıklayarak başlayalım.Daha sonra diğer katmanların da tanımlarını kısaca vereceğiz.

 Barisfer (Ağır Küre = Çekirdek )

Ortalama kalınlığı 3400 – 4000 km olan Dünya’nın merkezindeki en ağır maddelerin bulunduğu tabakadır. Bu tabakanın büyük bir kısmını Fe ve Ni elementleri oluşturur ve sıcaklık 50000C civarındadır. Bu sıcaklıkta bütün maddeler gaz veya sıvı halde olması gerekirken yüksek basınçtan dolayı katıya yakın haldedir.

Mantodan Wiechert – Gutenberg kesintisiyle ayrılır. 2.890 kilometre derinlikten dünyanın merkezine (6.370 km) kadar uzanır; yani 3.480 kilometre kalınlıktadır. Yoğunluğu dış sınırında 10, dünyanın merkezi kısmında ise 13 kadardır. Esas olarak demir ve nikelden oluştuğu sanılmaktadır. Çekirdek, eski literatürde Nife terimiyle açıklanan kısma karşılık gelir. Deprem dalgalarının yayılışına bakılarak yapılan araştırmalar, çekirdeğin iki kısımdan meydana geldiğini göstermektedir:

Çekirdek, dış çekirdek ve iç çekirdek olmak üzere iki kısma ayrılır. Dış çekirdek. 2890-5000 kilometre arasında yer alır (kalınlığı 2110 km). Burada yoğunluk 5.5′den 10′a kadar çıkar ve P dalga hızı ise 13.6 km/sn’den 8.1 km/sn’ye düşer. Enine deprem dalgaları (S dalgaları) bu kısma sokulmadıklarından, dış çekirdeğin sıvı olduğu sonucuna varılmıştır. İç çekirdek ise 5000-6370 kilometreler arasında, yani dünyamızın tam merkezinde yer alır ve katıdır. Kalınlığı 1370 kilometredir. Dış ve iç çekirdek arasındaki yoğunluk 12.3, sıcaklık ise 4300°C’yi bulur. Dış ve iç çekirdek arasındaki en önemli fark, dış çekirdekte demir/nikel karışımı magma ergimiş hâlde, iç kısımda ise çok yüksek basınç etkisiyle kristal hâlinde olmasıdır, iç çekirdekte yoğunluk 13.6, sıcaklık ise 4500°C’yi aşar (6300°C).

Yukarıda da görüldüğü gibi, yerkürenin yoğunluğu yeryüzünden mantoya doğru artmaktadır. Granitik yerkabuğunda 2.7 – 2.8 gr/cm3 civarında olan yoğunluk merkezde 13 gr/cm3 ü bulmaktadır.

Yoğunluk artışı sürekli ve tedrici değildir; belirli derinliklerde ani yoğunluk artışları görülür. Bu derinliklerden biri Mohorovicic kesintisi veya kısaca Moho kesintisi olarak adlandıran ve yerkabuğu ile manto arasındaki sınıra tekabül eden derinliktir. Mantodan çekirdeğe geçişte de bu şekilde bir ani yoğunluk artışı görülür. Mantonun alt zonunda 6 gr/cm3 e yakın olan yoğunluk çekirdeğin üst sınırında birden 10 gr/cm3 e çıkar. Ani yoğunluk artışının görüldüğü bu sınıra da Wiechert-Gutenberg kesintisi denir.

Yerkürenin merkezine doğru gidildikçe, yoğunluk değerleri gibi, sıcaklık ve basınç değerleri de artar. Ancak sıcaklığın ve basıncın birim mesafedeki artış değerleri, yani gradyanlan sabit değildir. Yerküreyle ilgili bu kısa bilgiden sonra şimdi yerkabuğu hareketlerine geçebiliriz. Yerkabuğu hareketleri daha önce de belirtildiği gibi iç kuvvetlere bağlı olarak meydana gelirler. Aşağıda bu hareketlerden epirojenik hareketler, orojenik hareketler, faylanmalar ve depremler ayrı ayrı ele alınıp inceleneceklerdir. Levha hareketleri ise, orojenik hareketlere veya orojeneze yol açmaları nedeniyle orojenik hareketler içinde gözden geçirileceklerdir.

 a) Atmosfer (Hava Küre) :

Dünya’nın etrafını saran ve onunla birlikte dönen hava tabakasına atmosfer denir. (Dünya oluşurken katılaşan yerkabuğundan ayrılan azot, oksijen ve diğer bazı gazların oluşturduğu tabakadır). Atmosferi oluşturan hava tabakasında % 78 (78,1) oranında azot gazı (N2), % 21 (20,9) oranında oksijen gazı (O2), %1 oranında da diğer gazlar (soy gazlar, CO2 gazı, CO gazı, ozon gazı (O3), su buharı) (% 0,93 oranında soy gazlar, % 0,07 oranında da değişken gazlar (su buharı, CO2, O3) bulunur. Atmosferin kalınlığı 800–1000 km kadardır.

Atmosferde sıcaklık farkına göre çeşitli tabakalar oluşmuştur.

 1- Troposfer :
Ortalama kalınlığı 11 km (kuplarda 8 km, ekvatorda 16 km) olan, bulutların ve hava olaylarının (yağmur, kar, dolu, rüzgâr) oluştuğu tabakadır. (Bu nedenle yer kabuğunun değişmesinde önemli rol oynar). Bu tabakada yerden yukarı doğru çıkıldıkça her 1 kilometrede sıcaklık 6,50C (bazen 50C), basınç da her 10,5 metrede 1 mm–Hg düşer. Bu tabakanın üst kısmındaki sıcaklık –570C dir. (Canlıların yaşaması için gerekli oksijen oranı, sıcaklık ve basınç bu katmanda yer alır).

 2- Stratosfer :
Ortalama kalınlığı 48–50 km olan soğuk ve karanlık bir tabakadır. Bu tabakanın alt kısmında sıcaklık –570C iken üst kısmında sıcaklık artar ve 00C ye kadar yükselir. Burada bulunan ozon tabakası, Güneş’in (ışıma yoluyla gelen) zararlı ultraviole (ve mor ötesi) ışınlarını süzer ve bu ışınlardan yeryüzündeki canlıların zarar görmesini engeller.
3- Mezosfer :
Ortalama kalınlık 35–45 km olan bu tabakanın alt kısmındaki sıcaklık 00C iken üst kısımlarında sıcaklık –1000C’ye kadar düşer. Sıcaklık farkının fazla olduğu bu yoğun tabakada atmosfere giren gök taşları sıcaklık–soğukluk farkından dolayı parçalanır.

 4- Termosfer :
Mezosferden sonra gelen 800–900 km kalınlığındaki en dış tabakadır. Bu tabakada sıcaklık yüksek, yoğunluk ise düşüktür. Sıcaklık 4000C ile 18000C arasında değişir. İki tabakadan oluşur.

• İyonosfer : Yoğunluğun az olduğu ve radyo dalgalarını yansıtan,
iyonlaşmış gazların oluşturduğu termosferin son 600 km lik tabakasıdır. (Uydu cihazları bu tabakada bulunur).
• Ekzosfer : Havanın olmadığı ve sıcaklığın çok yüksek olduğu
termosferin en dış tabakasıdır.

 b) Hidrosfer (Su Küre) :
Yer kabuğunun çukur yerlerini dolduran suların (deniz, göl, akarsu, yeraltı suları) oluşturduğu tabakadır. Yeryüzünün 3/4 ü sularla kaplıdır. Hidrosferdeki sular buharlaşarak hava olaylarının ve suyun doğal çevriminin gerçekleşmesini sağlarlar. Ayrıca hidrosferi oluşturan sular yer kabuğunun şeklinin değişmesini sağlarlar.
(Yeryüzündeki sular Dünya yüzeyine dağılabilseydi kalınlığı 4–7 km olurdu).

 c) Litosfer (Taş Küre = Yerkabuğu) :
Canlıların üzerinde yaşadığı çeşitli taş, toprak ve kayaçlardan oluşan tabakadır. Ortalama kalınlığı 60 km dir. Bu tabaka okyanusların dibinde ince, karalarda ise daha kalındır. Sıcaklık her 33 m aşağı inildikçe 10C yükselir. Bu tabakanın en alt kısmındaki sıcaklık ortalama 20000C civarındadır.

Yerkabuğunun üst kısımlarında en fazla alüminyum (Al) ve silisyum (Si = silikat) elementleri bulunur. (Bu nedenle bu tabakaya sial tabakası denir). Daha alt kısımlarda silisyum (Si), magnezyum (Mg), demir (Fe) ve nikel (Ni) gibi elementlerin miktarı artar. (Bu nedenle de bu tabakaya sima denir). (Yoğunluğu 2,5 – 5 gr/cm3 tür).

 d) Pirosfer (Ateş Küre = Magma) :
Yerkabuğunun altında bulunan 2900 km kalınlığındaki tabakadır. Bu tabakanın üst kısmındaki sıcaklık 20000C civarındadır. Bu kadar yüksek sıcaklıkta bütün maddeler erimiş halde bulunur. Erimiş halde bulunan maddelerin oluşturduğu sıvıya magma denir. Magmada en fazla Si ve Mg elementleri bulunur. (Pirosferin ilk 1200 km lik kısmında Si ve Mg bulunurken sonraki 1700 km lik kısmında Fe ve Ni elementleri de bulunur).