Gök Bilim Rehberi - 6c (Dünyamız Yapısı ve Oluşumu)

Dünyanın toplam yüzey alanı yaklaşık olarak 510.2 milyon km2dir. Bu yüzölçümünün yaklaşık yüzde 70.8’i su ile ve 29.2’si de kara ile örtülüdür. Kıtalar daha ziyade kuzey yarım kürede toplanmıştır. Coğraf kuzey kutup, okyanus ortasına; güney kutup ise, buzlarla kaplı Antarktika kıtasına rastlar.

Dünya kabuğu devamlı hareket halinde olup, radyoaktif maddelerin reaksiyonu ile meydana çıkan ısı neticesi devamlı dışarı itilir. Bu kuvvet yer yer kırılmalar ve yeni toprağın yüzeye çıkmasına sebep olur. Yer kabuğu kalınlığı kıtalarda yaklaşık 35 km, okyanuslarda 4,8-6,4 km mesafeye ulaşır.

Yer kubuğunu 2900 km kalınlıkta ergimiş metal tabaka takip eder. En içeride 3.200 km çapında top biçimde iç kor kütle vardır. Dünyanın kütlesi 5,98X10 27 gram olarak hesaplanmıştır. Dünya kabuğunun analiz neticesine göre % 46’sı oksijen, % 28’i silikon, % 11’i kalsiyum, potasyum, mağnezyum ve % 8’i alüminyumdur.

Dünyanın etrafında dönüşü, metal kordan ötürü elektrik akımları doğurur. Bu elektrik akımlarının doğurduğu manyetik saha ise dünya üzerinde yaşayan canlıları güneş ve diğer yıldızların yaydığı zararlı parça radyasyonlarına karşı koruma görevi yapar. Manyetik saha yönü değişirse bu değişmenin dünya üzerinde yaşıyan canlıların çoğunun ölmesine sebeb olacağı, deniz dibi incelemelerinde bir zamanlar ölmüş olan hayvanlardan anlaşılmıştır. Kayaların incelenmesinden dünya manyetik saha yönünün değişmesinin 750.000 ile 7.700.000 senede bir tekrarlandığı anlaşılmıştır. Bugünkü durumun 730.000 sene önce yine aynı olduğu tahmin edilmektedir.

Dünyanın Oluşumu

Dünya, Güneş Sistemi oluştuğunda kızgın bir gaz kütlesi halindeydi. Zamanla ekseni çevresindeki dönüşünün etkisiyle, dıştan içe doğru soğumuş, böylece iç içe geçmiş farklı sıcaklıktaki katmanlar oluşmuştur. Günümüzde iç kısımlarda yüksek sıcaklık korunmaktadır. 

Sıcaklık artışı iç tarafın akıcı bir hal almasına neden olmuştur ve maddeler ağırlıklarına göre içten dışa doğru dizilmiştir. Bu sebeple nikel ve demir gibi ağır metaller dünyanın merkezine yakın yerde kalmıştır.

Dışa katmanlara doğru soğuyan dünyanın sahip olduğu katmanların farklı hızlarda dönmesi manyetik alan oluşturmasına sebep olmuştur. Aşağıda bu tabaklar ve özellikleri kısaca değinilmiştir.

Yüzeyden merkeze tabakaları

Yer, yüzeyden merkeze doğru genel olarak üç tabakadan meydana gelir:

1. Litosfer (Taşküre)+ Kabuk:
Yerin üzerinde bulunduğumuz katı kısmıdır. Yüzeyden içeri doğru 33 m’de 1° sıcaklık artar. Yer kabuğu yaklaşık 35 km kalınlıktadır. Bu tabakada alüminyumlu silikatlar esas kütleyi teşkil eder. Ortalama yoğunluğu 2,5-3’tür.

2. Pirosfer (Ateşküre)-Örtü (Manto):
Kalınlığı 2.900 km’dir. Sima ve Nifesima diye iki tabakaya ayrılır. Merkeze doğru sıcaklığın kısmen artması sebebiyle bu tabakanın sıvı olması ileri sürülmüş, fakat faaliyette bulunan volkanlardan lavların alınması, deprem dalgalarının hızlarından yerin içinin sıvı olmadığı anlaşılmıştır. Mağnezyumlu silikatlar ve demirli elementlerin bulunduğu bu tabakanın ortalama yoğunluğu 3-5’tir.

3. Barisfer (Ağırküre)-Çekirdek:
Ağır madenlerden demir ve nikel bulunur. Ortalama yoğunluğu 11’dir. İç çekirdeğe kütle sebebiyle yapılan basınç 4 milyon atmosfere varır. Çelikten daha sert durumdadır.

Jeolojik Zamanlar 

Dünya’nın oluşumundan bugüne kadar geçen zaman ve Dünya’nın yapısı jeolojik zamanlar yardımıyla belirlenir.

Yaklaşık 4,5 milyar yaşında olan Dünya, günümüze kadar çeşitli evrelerden geçmiştir. Jeolojik zamanlar adı verilen bu evrelerin her birinde , değişik canlı türleri ve iklim koşulları görülmüştür.
Dünya’nın yapısını inceleyen jeoloji bilimi, jeolojik zamanlar belirlenirken fosillerden ve tortul tabakaların özelliklerinden yararlanılır.
Jeolojik zamanlar günümüze en yakın zaman en üstte olacak şekilde sıralanır.

Dördüncü Zaman
Üçüncü Zaman
İkinci Zaman
Birinci Zaman
İlkel Zaman

İlkel Zaman
Günümüzden yaklaşık 600 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır.
İlkel zamanın yaklaşık 4 milyar yıl sürdüğü tahmin edilmektedir.

Zamanın önemli olayları :
Sularda tek hücreli canlıların ortaya çıkışı
En eski kıta çekirdeklerinin oluşumu
İlkel zamanı karakterize eden canlılar alg ve radiolariadır.

Birinci Zaman (Paleozoik)

Günümüzden yaklaşık 225 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır. Birinci zamanın yaklaşık 375 milyon yıl sürdüğü tahmin edilmektedir.

Zamanın önemli olayları :
Kaledonya ve Hersinya kıvrımlarının oluşumu
Özellikle karbon devrinde kömür yataklarının oluşumu
İlk kara bitkilerinin ortaya çıkışı
Balığa benzer ilk organizmaların ortaya çıkışı
Birinci zamanı karakterize eden canlılar graptolith ve trilobittir.

İkinci Zaman (Mezozoik)
Günümüzden yaklaşık 65 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır. İkinci zamanın yaklaşık 160 milyon yıl sürdüğü tahmin edilmektedir. İkinci zamanı karakterize eden dinazor ve ammonitler bu zamanın sonunda yok olmuşlardır.

Zamanın önemli olayları :
Ekvatoral ve soğuk iklimlerin belirmesi
Kimmeridge ve Avustrien kıvrımlarının oluşumu
İkinci zamanı karakterize eden canlılar ammonit ve dinazordur.

Üçüncü Zaman (Neozoik)
Günümüzden yaklaşık 2 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır. Üçüncü zamanın yaklaşık 63 milyon yıl sürdüğü tahmin edilmektedir.

Zamanın önemli olayları :
§ Kıtaların bugünkü görünümünü kazanmaya başlaması
§ Linyit havzalarının oluşumu
§ Bugünkü iklim bölgelerinin ve bitki topluluklarının belirmeye başlaması
§ Alp kıvrım sisteminin gelişmesi
§ Nümmilitler ve memelilerin ortaya çıkışı
Üçüncü zamanı karakterize eden canlılar nummilit, hipparion, elephas ve mastadondur.

Dördüncü Zaman (Kuaterner)
Günümüzden 2 milyon yıl önce başladığı ve hala sürdüğü varsayılan jeolojik zamandır.
Zamanın önemli olayları :
İklimde büyük değişikliklerin ve dört buzul döneminin (Günz, Mindel, Riss, Würm) yaşanması
İnsanın ortaya çıkışı
Dördüncü zamanı karakterize eden canlılar mamut ve insandır.

Atmosferin Yapısı

Yerin etrafını atmosfer adı verilen Lui gaz tabakası sarmıştır. Eski Yunanca Atmos= nefes, sphere= küre, Atmosfer= nefes alınan küre, hava küre demektir. % 78,09 azot, % 20,95 oksijen, % 1’de su buharı, karbondioksit, hidrojen, helyum ve soy gazlar bulunduğu daha önce bildirilmişti. Atmosferin yoğunluğu yere yakın kısımlarda azalır.

Atmosferin Oluşumu 

Atmosfer, dünyamızı çevreleyen, güneşten gelen enerjinin hızlı bir şekilde uzaya geri  dönmesini önleyen ve canlılar için yaşamsal önem taşıyan gaz kütlesine denir. Bilim  adamları, dünyamızın yaklaşık 5 milyar yıl önce oluştuğuna inanmaktadırlar. Dünyanın  oluşumundan sonraki ilk 500 milyonlu yıllarda atmosferin su buharı ve gazlardan oluştuğu  düşünülmektedir. 3.5 milyar yıl öncesinde ise, atmosferin muhtemelen karbondioksit (CO2),  karbonmonoksit (CO), su buharı (H2O), azot (N2) ve hidrojen (H2) gibi gazlardan oluştuğu 

varsayılmaktadır (http://daac.gsfc.nasa.gov/ upperatm/historical_atmosphere.html).

Atmosferi Oluşturan Tabakalar 

Atmosfer birbirinden farklı kimyasal özelliklere ve değişik sıcaklık profiline sahip  çeşitli tabakalardan oluşmaktadır. Atmosferi oluşturan gazlar ise deniz seviyesinden itibaren  yaklaşık 1.000 km yukarıya kadar uzanmaktadır. Atmosferdeki toplam gaz  konsantrasyonunun %99’undan daha fazlası yer yüzeyinden itibaren ilk 40 km’lik tabakada  bulunmaktadır.

Yer yüzeyinden itibaren yaklaşık 15 km’ye kadar uzanan, sıcaklığın hızlı ve düzgün 

bir şekilde azaldığı tabakaya troposfer denilmektedir. Bu tabakada sıcaklık, yerden itibaren 

yükseldikçe her kilometrede yaklaşık 6 °C azalarak üst sınırda -50 °C ile -60 °C’ye kadar 

ulaşmaktadır. Atmosferdeki su buharının % 99’u bu tabakada bulunmakta, miktarı ise 

enlemlere göre değişiklik göstermektedir. Yer yüzeyini etkileyen ve atmosferde oluşan bütün 

hava olayları troposfer tabakasında meydana gelmekte, bazen stratosferin alt kısımlarında da 

bu tür olaylar oluşabilmektedir. Kuvvetli konvektif hava akımlarının görülmesi nedeniyle 

troposfer tabakası karışma bölgesi olarak da adlandırılmaktadır.

Troposfer ile stratosfer tabakalarını birbirinden ayıran ve kalınlığı çok ince olan ara 

tabakaya ise tropopoz denilmektedir. Bu tabakanın yüksekliği kutuplarda 8 km, ekvator 

üzerinde ise 18 km’ye kadar ulaşabilmektedir. Bu yükseklik mevsimlere göre değişmekle 

birlikte, yaz aylarında en yüksek, kış aylarında da en düşük seviyesine ulaşmaktadır

Atmosferde, troposfer tabakasından hemen sonra gelen ve yaklaşık olarak 15 ile 

50’nci km’ler arasında uzanan tabakaya da stratosfer denilmektedir. Bu tabakada sıcaklık, 

troposferin tersine yükseldikçe yavaş yavaş artış göstermekte ve -45 °C’ye kadar 

ulaşmaktadır. 

Stratosfer tabakasının üzerinde, yaklaşık olarak 50 ile 80’inci km’ler arasında 

sıcaklığın tekrar azaldığı mezosfer tabakası bulunmaktadır. Bu tabakada ozon ve önemsiz 

miktarda su buharı bulunmaktadır. Bu nedenle sıcaklık troposfer ve stratosfer tabakalarına 

göre burada daha düşüktür. 

Mezosfer tabakasının hemen üzerinde, yerden yaklaşık 100 ile 200’üncü km’ler 

arasında, sıcaklığın yaklaşık 1.100 °C ile 1.650 °C arasında değiştiği termosfer tabakası

bulunmaktadır. Güneşten dünyamıza gelen ışınların bu tabakada emilmesinden dolayı bu 

tabakada sıcaklık hızla artmaktadır.

Yer yüzeyinden yaklaşık 960 ile 1.000 km yükseklikte ve atmosferin en dış

bölümünü oluşturan tabakaya da ekzosfer denilmektedir Bu tabaka, dünya atmosferi ile uzay 

arasındaki geçiş bölgesini oluşturmaktadır.