YapiWorld Deprem

Yerkürenin çekirdeği hakkında bildiklerimiz sadece Bayan Lehmann'ın çalışmaları ile sınırlı değil. Bir zamanlar Yerküre'nin çekirdeği ile ilgili çalışmalar yapmıştım. Bu çalışmalar beni doğrudan Demir Meteoritlere yöneltti. Biraz kurcalayınca Yerfiziği adına harika sırlar sakladığını gördüm. Gröenland'a düşmüş olan Cape York III-A Demir Meteoriti üzerinde, Türkiye'ye düşmüş ve ele geçmiş üç Demir Meteoritten aldığım numuneler üzerinde çalışmalar yaptım. Bunlar Eskişehir-Kayakent, Ağrı-Akyumak ve Konya-Akşehir Demir Meteoritleridir. Hemen konuya girelim.

Rudolf Mössbauer 1957 yılında, sonradan Mössbauer Etkisi adı verilen çalışmayı yaptığında, sonuç olarak, 1958 yılında yapılan yayınlarda "Öyle şey olur mu?" tepkisi, 1959 yılında "Evet galiba doğru" diyen 100 küsur yayın, 1960 yılında "Wavvv, Vay canına, Aman tanrım!" diyen 500 küsur yayın ve 1961 yılında tek başına deneyini yaptığı, teorisini kurduğu ve doğruluğunu ispatladığı için NOBEL Fizik Ödülünü almıştı. Daha sonra Mössbauer Spektroskopi Tekniğindeki gelişmelere kendisi de yetişememiş, çalışmalarına ara vererek dünya üniversitelerinde konferanslar vermeye başlamıştı.
Tekniğin çalışma prensipi şöyle açıklanabilir:

Şekil-1.Geri Tepmesiz Gamma Işını Yayınımı, Soğurumu ve tekrar yayınımı.

Şekil-1.'de 2.inci sırada orta sağdaki uyarılmış Fe57 atomu aslında hemen uyarılmıyor. Üç beş tane Gamma ışınını, geri tepmesiz ve ortak momentum kazanmasız olarak soğurduktan sonra, aldığı toplam enerji miktarı, Phonon enerjisi kuantını aşınca, birinci uyarılmış seviyeye çıkıyor ve Mean Life Time = 97 nanosaniye bekledikten sonra tekrar geri tepmesiz salınım yapıyor.

Durmadan geri tepmesiz soğurum, Geri tepmesiz salınım, Sıfır momentum deyip duruyorum. Biraz fizik bilenler hatırlayacaktır. Bunlar, içinde yaşadığımız evrenin temel prensipleridir. Klasik fizik bu temel yasalar üzerine inşa edilmiştir. Hatırlıyorsunuz değil mi? Enerjinin Sakınımı Prensipi, Momentumun Sakınımı Prensipi , F= ma gibi Dinamiğin Temel Prensipi olmadan fiziksel kanunlar varsayılamaz. İşte bu yüzden Mössbauer'e ilk tepkiler "Hadi canım. Öyle şey olur mu?" türündendi.

Sonradan, Kuantum Fiziği, Kuantum Mekaniği, Kuantum Elektrodinamiği ve Kuantum Kromodinamiği gibi bilim dalları geliştikçe gariplikler daha da artarak sürdü. Örneğin Wang ve Lee yapıkları bir çalışmada ünlü Pauli'nin yanlışını çıkarıyor ve "Tanrı zayıf bir solaktı" tezini ispatladıkları için NOBEL Fizik Ödülünü alıyorlardı.

Bu konuya daha fazla girmeden şöyle bağlamak istiyorum. Kuantların evreni ile bizim evrenimiz farklıdır. Orada titreşen yaycıklar maddeyi, titreşmeyen yaycıklar boş uzayı imal ederler. Çekirdek de kuantlaşmış bir sistemdir. Rastgele biçimde enerji yüklenip enerji alınamaz. Kuant'a örnek verirsek,

1 Bohr Magneton = 9.2733 x 10 -21 erg/gauss

olup bu değerden daha küçük magnetik etkileşimleri çekirdek kabul edemez. Yani çekirdeğin enerjisini lineer olarak artırıp azaltamazsınız. Bu işi ancak basamaklı olarak yapabilirsiniz.

Şekil-2. Çekirdek Enerji Seviyelerine "Zoom" Yapılmış Görüntü.

Örneğin bir çekirdekten ancak yukarıdaki tek boyutlu enerji grafiği uyarınca enerji alabilirsiniz. Diğer bir değişle her basamak 1 kuant olduğuna göre, çekirdek, kuant'tan daha küçük enerji parçalarını, fizik kurallarını çalıştırmadan alır, ancak bunların toplamı 1 kuant olduğunda fizik kurallarını çalıştırır. (Heisenberg Belirsizlik Prensipi)

İşte bu yüzden Mössbauer Spektroskopisi ile çekirdekteki enerji değişimlerinin ve etkileşimlerinin ölçüm duyarlığı 10 -15 eV (elektron Volt) mertebesindedir. (1 eV = 1.6 x 10 -12 erg) Bu ölçüyü almakla Dünya-Ay merkezleri arasındaki uzaklık değişimlerini 1 mikron duyarlılıkla ölçmek ayni şeydir.

Örneğin yüksek bir yapının duvarına monte edilmiş bir vakum tüpünün içerisinde çalışan bir Mössbauer Spektrometresi ile alınan ölçülere göre, yukarıdan aşağıya gönderilen gamma ışını hedefe, aşağıdan yukarıya gönderilen gamma ışınından daha çabuk varmıştır. (Gravitational Red Shift'in Yeryüzünde ispatı). Toprağı bol olsun. Keşke Einstein'da bu deneyi izleyebilseydi. Çünkü Einstein Isığın fotonlardan oluştuğunu ve her fotonun da bir kütlesi olması dolayısı ile yer çekimine tabi olacağını ve "ışığın da düşeceğini" teorik olarak ispat etmişti. İspatını ispat edebilmek için ise, uzayda ışık hızına yakın bir hızla yol alan ve içinde her türlü laboratuar ve bilim adamlarını taşıyan bir uzay aracına, sabit bir noktadan bir uzay korsanının gamma ışın tabancası ile ateş ettiğini, ışının laboratuara giriş ve çıkış deliklerinin bilim adamları tarafından incelendiğini ve tek seçenek olarak Einstein'in buluşuna ulaştıklarını bir bilimsel kongrede anlatmıştı. Olay bu kadarla da bitmiyor. Bu uzay gemisinin başına daha ne maceralar geliyor. Belki ayrı bir yazıda anlatırım.

Gelelim Mössbauer Spektroskopisine. Mükremin'in dediği gibi Aleti görseniz alet demezsiniz. Acemi bir fizik hocasının öğrencilerine göstermek için hazırladığı deney setine benziyor. Ama bazı fizikçiler "Bu duyarlıkta bir aletin yapılmasını belki bin yıl sonra umut edebilirdik" diyorlar. Her neyse. Ölçtüğü en önemli parametreler, bir tek Fe57 atom çekirdeğine ait olmak üzere,

1.Sıcaklığa Bağlı İç Magnetik Alan Değeri,
2.Elektrik Alan Gradiyenti,
3.Kuadrupol Yarılım Momenti,
4.İzomer Kayma Enerjisi,
5.Atomun Bohr Yarıçapı,
vs....

Örneğin Tantal181 gibi bazı izotoplarda bu parametreleri 10 -15 eV duyarlılıkla ölçebiliyor.
Bu yöntemi demir meteoritlere uyguladığınızda,

1.Bu demir meteoritlerin uzay boşluğunda kaç yıldan beri dolaştıklarını,
2.İçerisindeki dünya dışı atomların Yerküredeki kardeşleri ile çap farklarını, iç magnetik alan farklarını, faz geçiş sıcaklıklarını, kristal yapılarındaki safsızlık farklarını, çekirdek spin yönlerini, elektron spin yönlerini, elektron takla atma sıcaklıklarını, fazların birim hücre tiplerini, varsa parasitik alt latis geometrilerini, rekristalizasyon sıcaklıklarını...vs.,
3.Dünya'da bulunmayan Daubreelite, Cohenite, Schreibersite, Lonsdaleite gibi minerallerin atomik hücre birimi yapılarını,
4.Bütün bu yukarıdaki parametrelerin -271.75°C (Celcius) soğuklukta, yani +1.4°K (Kelvin) sıcaklıkta nasıl değiştiğini...
...
bulabilmekteyiz. Alet bütün bunları mm/sn olarak Doppler hızı cinsinden ölçmektedir. Hani Yıldızlar binlerce kilometre/saniye hızlarla hareket ettiklerinde tayflarında değişiklikler oluyordu ya, işte bu alet de 1 milimetre/sn hız farkından dolayı, Co57 kaynağı ile Fe57 soğurucusu arasında oluşan soğurum yüzdesi farklarını ölçebiliyor. İnanılmaz değil mi?

Buna göre demir meteoritler,
1.Yaklaşık olarak %85 Demir, %10 Nikel, %4 Kükürt ve toplam %1 krom, kurşun, çinko, bakır, antimuan, molibden, mangan, magnezyum, Aluminyum, Vanadyum, Titan, Cobalt, Karbon, Oksijen... den oluşmaktadır (Kimyasal Analiz yeteneği).
2.Demir meteoritlerin kristal yapısında dört adet major mineral bulunur. Bunlar,
Kamacite (Fe), Taenite (Ni), Plessite (Fe+Ni), Troilite (FeS) mineralleridir.
3.Kristal yapısına Widmannstatten Pattern adı verilir.

Şekil-3. Widmanstatten Pattern, En Az 1 Milyon Yılda 1 Derece Yavaşlıkta Soğuyan Demir Nikel Alaşımının Karakteristik Kristal Yapısı. Küresel dolgular: Troilite Nodülleri, Nodüllerin İçindeki Kırmızı Benekler: Oksijen Çöpçüleri, Yeşil Çubuklar: Reichenbach Lamelleri.

4.Bu yapı en azından 1 milyon yılda 1°C soğuma hızı altında oluştuğu için, Yeryüzü şartlarında yapay veya doğal olarak oluşturulamaz. Bu durumda Demir Meteoritler en az 250-300 km kalınlıklı bir silikat mantosu içerisinde kristallenmelidir. Yani demir meteoritler bugün yok olmuş bir gezegenin çekirdeğinin malzemeleridir. Dolayısı ile bizim Yerküre gezegenimizin de çekirdeği Fe+Ni+S sıvı karışımından, ya da iç çekirdeği ise Fe+Ni+S alaşımından oluşmalıdır. Bu bileşimde yer alan S (Kükürt), hiçbir zaman (Kant-Laplace Teorisinde olduğu gibi) başlangıçta sıcak olan bir gezegenin çekirdeğine, demire tutunarak inemez. Hemen katmanlaşarak yükselir. Halbuki Kükürt, başlangıçta soğuk olan, fakat sonradan ısınıp katmanlaşan bir gezegenin çekirdeğindeki demire tutunarak orada kalabilir. Çünkü zaten oradadır. (Güncel Gezegen oluşum teorisi: Polijenik Heteromorf Konglomeranın Soğuk Presipitasyonu.)
5.Demir meteoritlerin içindeki Fe57 atomlarının çapları, Yeryüzü şartlarında oluşmuş Fe57 atomlarının çaplarından %2 Bohr Yarıçapı kadar daha küçüktür. (U.Kaynak, 1983, Meteoritik Troilitte Mössbauer Spektroskopi Tekniği ile Fiziksel Parametrelerin Tayini, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayını)
6.Bu durumda Demir Meteoritler, tam Curie Sıcaklığının altına düşerken içinde bulundukları dış magnetik alanı nasıl fosil olarak saklayabiliyorlarsa (ki buna Natural Remanent Magnetization NMR denilir.), son kristalize oldukları ortamdaki atomik deformasyonları da fosil olarak saklayabilmektedirler. (Belki bu etkiye ileride Natural Remanent Deformation denilecektir. İlk ölçen kişi bir Türk (U.Kaynak) olduğu için henüz ispatlanamamış teori.(Bakınız. U.Kaynak,1994, The Internal Magnetic Field of the Fe57 and the Néel Temperature of Troilite, Journal of Ko.Univ. Earth Science,pp.31-37)
7. Demir Meteoritlerin içerisinde bulunan Troilite Nodüllerinin de içerisinde bir çok safsızlıklar vardır. Bunlardan bileşimleri "Sodyum-Mangan Fosfat" ve "Demir Fosfat" olan iki tanesi vardır ki, bunlar bir garip davranış sergilerler. Bunlara aynı zamanda Fosforun Oksijene olan aşkından dolayı, Demir Meteoritlerin Oksijen Çöpçüleri adı da verilir. Troilitten çok ağır olup, meteoritin içindeki bütün Troilite nodüllerinin hep aynı tarafına birikmişlerdir. Bunun fiziksel olarak açıklaması şöyle yapılır:
Bu ağır mineraller, henüz Troilite Nodülü eriyik haldeyken,

a.Gravite çekimi altında kalmışlardır.
b.Santrfüj (Merkezkaç) etkisinde kalmışlardır.
c.İvme (Hız Kazanma) etkisinde kalmışlardır.

Bunlardan pozitif ivme = hızlanma=roket takma ve negatif ivme = bir atmosferik ortam içerisinde sürtünme=fren yapma ile yavaşlama anlamına geleceğinden saf dışı edildiğinde, geriye kalan iki seçenekten gravite çekimi altında soğumak, bu malzemenin bir zamanlar bir gezegenin içinde yer aldığı anlamına gelir. Diğer Merkezkaç seçeneği ise bizi daha sofistike bir sonuca ulaştırır. Patlayan bir gezegenin çekirdek parçaları şok ergime altında boşluğa doğru, dönerek savrulurlarken katılaştıklarında, bu tür bir çökelme olabilir. Bu seçenek neden bazı asteroidlerin iğ biçiminde olduklarını da açıklar.

Sonuç: Demir meteoritler, Mars ile Jüpiter arasında, bu gün kalıntılarının dolaştığı Asteroid yörüngesinde bir zamanlar dolanan Terrestrial (Dünyamsı) bir gezegenin çekirdeğinin parçalarıdır. Bu parçalanan gezegenin dünyamsı olması yüzünden bizim gezegenimizin çekirdeği de Fe,Ni,S karışımından oluşmalıdır.

Gezegenimizin gravitasyon kuvveti ve Çekirdekten geçen sismik ışınların hızları da bu malzemenin demir Nikel karışımı olduğunu göstermektedir.

İşte bu Süper İletken Çekirdek, küresel bir solenoid ya da bobin gibi davranıp kendi üzerinde dolaşan yaklaşık 1 milyon Amper şiddetinde elektriksel akımlar ürettiği için Yerküre'nin bir Magnetik alanı vardır. Olayın ayrıntıları hakkında kitaplar yayınlanmıştır. Hâlâ, "Yer Magnetik Alanının varlığı bilinmekte fakat kaynağı bilinmemektedir." Ya da "Deprem, Yeraltındaki çöküntülerden ve Yanardağ patlamalarından oluşur" diye yazan ders kitaplarının yazarlarının dikkatine sunulur.