Yer

Yer konusunun gök bilim kitaplarında yer alması birçok kişiyi şaşırtmaktadır. Çünkü bu yer bilimlerinin ana konusudur. Fakat ayağımızın altındaki toprağın diğer gezegen yüzeylerindeki toprağın da iyi bir örneği olduğunu göz önüne alırsak, Yer dışındaki gezegenleri analiz etmenin en iyi yolu, üstünde yaşadığımız gezegeni iyi bilmekten geçer. Örneğin; Ay yüzeyine ayak basıldığında ayaklarının altında ne tür bir materyal olacağını insanoğlu çok düşünmüştü. Tüm gezegenler beraber oluştu, fakat her gezegenin; bugün kendine özgü bir iç yapısı, iklimi, yüzey yapısı vardır. Bu ise onların her birinin farklı bir evrim geçirdiğini ortaya koyar. "Hangi koşullar gezegenlerin bu şekilde evrimleşmesine neden olmuştur?" sorusuna burada girmeyeceğiz, yalnız bugünkü durumu öğrenmeye çalışacağız.

Atmosferde basınç, yükseklikle çok hızlı bir şekilde düşer. Atmosfer kütlesinin yaklaşık %90’nı ilk 16 km yüksekliğin içinde bulunur. Bu, havanın yüzeye iyice çökmüş olması demektir. Atmosfer, sıcaklığın değiştiği katmanlar sınır olmak üzere, 4 bölgeye ayrılır (Şekil 3.7).

Şekil 3.9: Uzaydan Yer’in görünüşü

Troposferde iki türlü sıcaklık kaybı vardır. Birincisi, yüzeydeki suyun buharlaşıp yükselmesi sonucu oluşur, diğeri ise kırmızıöte ışınım yapmasından kaynaklanır. Stratosferde sıcaklığın artma nedeni, ozon (O₃) katmanının burada bulunmasıdır. Bu katman, Güneş'ten gelen toplam enerjinin %13 ünü soğurduğundan kinetik sıcaklık artar.

Şekil 3.10: Yer atmosferinin katmanları.

Yer’in iç yapısını öğrenmek diğer gezegenlerin evrimi konusunda bize ipuçları verir. Deprem dalgalarının incelenmesi, Yer’in iç yapısı konusunda bize en önemli bulguyu, yani Yer’in sıvı bir çekirdeğe sahip olduğunu göstermiştir. Bu bilgilerden hareketle Yer’in iç yapısının bir modeli oluşturulabilir. Böyle bir modelde kimyasal yapı, sıcaklık ve yoğunluğun derinlikle nasıl değiştiği verilir. Unutulmaması gereken bir nokta da tüm değişimlerin derinlikle olması, yatay konumda herhangi bir değişimin olmamasıdır. Böyle modellere küresel simetrik model denir.

Yer, çekirdek, manto ve kabuk olmak üzere üç bölümden oluşmuştur. Yer’in çekirdeği demir ve nikelden oluşmuştur. Manto, silikat (Si ve O içeren bileşikler) ve SiO₄, SiO₃ gibi çeşitli oksitlerden meydana gelmiştir. Kabuk, mantonun hemen üzerinde bulunur ve silikattan oluşmuştur. Söz konusu silikatlar ve oksitler içerisinde en çok bulunan Magnezyum elementidir. Kabuk, kimyasal yapısında en çok değişim gösteren katmandır. Manto ve kabuk her noktasında katıdır. Fakat katılık derecesi değişir. Bir maddenin katılığı onun plâstiklik derecesi ile ölçülür. Eğer çekiçle bir metale vurursanız onda sürekli kalan bir bozulma meydana getirirsiniz. Eğer metalin plâstikliği fazla ise, böyle bir bozulmayı çok daha rahat gerçekleştirebilirsiniz. Örneğin; alüminyum, demirden çok daha fazla plâstiktir. Fakat herhangi bir maddenin plâstiklik derecesi sıcaklık ile artar. Mantonun alt katmanlarının plâstiklik derecesi yüksektir, yani katı-sıvı arasıdır. Mantonun üst ve kabuğun alt bölgesi ise plâstiklik derecesi az, yani katı durumuna daha yakındır. Çekirdekteki kimyasal farklılık da onun, iç katı çekirdek ve onu saran sıvı çekirdek diye iki bölüm oluşturmasına neden olur.

Şekil 3.11: Güneş ışınlarının Yer ve Yer atmosferi ile etkileşmesi. Yer’e gelen Güneş enerjisinin yaklaşık üçte biri uzaya geri yansıtılır.

Küresel simetri var sayımı ilk bakışta anlamsız gibi gelir. Himalaya dağlarını, okyanus çukurlarını düşündüğümüzde küresel simetri yokmuş izlenimine kapılırız. Fakat Yer yüzeyindeki yükseklik değişimleri yarıçapın binde 3'ü kadardır, bu nedenle yüzey şekillerinin değişimi aslında çok küçük sayılmalıdır.

Yer küre’nin kimyasal yapısını incelemek için maden ocaklarından ve derin mağaralardan alınan materyaller kullanılır. Ayrıca yanardağlar gibi doğal süreçler, Yer yüzeyinden 100 km aşağıdan bize örnek taşırlar. Yer’in kimyasal birleşimi konusunda diğer bilgiler, ortalama yoğunluktan bulunabilir. Bu, toplam kütlenin, toplam hacime bölünmesi ile elde edilir. Dünyanın ortalama yoğunluğu 5.52 gr/cm³'dür. Yoğunluğa en çok etki eden fiziksel büyüklük basınçtır. Derinlere indikçe basınç artar.