Evrende ve dünyada su nasıl oluştu ve Dünyada su neden azalıyor?

0
228

Dünya’da bol bulunan, Güneş’te ise hiç bulunmayan ağır hidrojen (döteryum), suyun gezegenlerdeki ilk ortaya çıkışının değerli bir kanıtıdır. Döteryumun ölçümü, astrofizikçilere, “Sonlu Evren” ve “Genişleyen Evren” kuramları yandaşları arasındaki çekişmeyi kesin bir çözüme bağlama olanağı verecektir.

Venüs gezegeninde yaşam yoktur. Bu gezegen büyük bir fırındır: Sıcaklığı 450°Cdir ve gezegende bulunan su, karbon gazlarından oluşan kalın atmosfere dağılmış durumdaki ince bir buhar katmanıdır. Bu buharın tümü yoğunlaştırılırsa, Dünya okyanuslanndaki 3000 m’lik kalınlığa karşılık, yaklaşık bir metre kalınlığında bir sıvı su katmanı elde edilir. Acaba Venüs, oluştuğundan hep böyle kurak mıydı? Atmosferindeki döteryumun ölçümü, eskiden Venüs’te şimdikinin yüz katı su bulunduğunun, belki okyanusiarın da var olduğunun, bu durumun da kuşkusuz daha iyi bir iklim sağladığının kanıtlarını vermektedir.

Döteryum, hidrojen gibidir, ancak daha ağırdır. Hidrojen (H) atomunda bir proton ve bir elektron bulunurken, izotopu olan döteryum (D) atomunda bir proton, bir nötron ve bir elektron bulunur. Öyleyse, döteryum iki kat ağırlıktadır (elektronun kütlesi, proton ya da nötron yanında önemsizdir), ancak hidrojenle aynı kimyasal özellikleri gösterir. Dolayısıyla, her H2 hidrojen molekülünde ve su (H2O) molekülündeki bir H atomunun yerine geçebilir. Böylece, okyanuslarımızda her üç bin H2O molekülüne karşılık, HDO olarak yazılan ve bir döteryum atomu taşıyan bir su molekülü bulunur. Bu, adını nükleer konularda sıkça duyduğumuz ünlü ağır su molekülüdür.

Öyleyse, atom sayıları olarak, okyanuslarda, atmosferdeki su buharında ve su bulunan madenlerde 6000 H atomuna karşılık bir D atomu vardır. Atmosferin üst katmanlarındaki kimi H atomları yerçekiminden kurtularak, füzeler gibi, gezegenlerarası yörüngelere geçerler 4.6 milyar yıllık varlığı boyunca, kaçan bu hidrojen atomları nedeniyle, Dünya’nın 3 m kalınlıktaki bir katmana eşdeğer miktarda su yitirdiği hesaplanmıştır, ancak, bu miktar, okyanuslarda bulunan suyun yanında Önemsizdir.

Döteryum atomlarina gelince: onlar iki kat ağır olduklarından, hızları daha küçüktür ve dünyadan kaçamaz, atmosferde ve okyanuslarda kalırlar. Sonuç olarak, hidrojen azalır ve Dünya döteryumca zenginleşir, yani D/H oranı artar. Kuşkusuz bu artış yavaştır, çünkü, Dünya’dan kaçan hidrojen azdır.

Venüs üzerinde ise, Pioneer Venüs adlı uzay aracının kütle spektrometresi İle yapılan bir su buharı ölçümü çok şaşırtıcı bir sonuç vermiştir: Dünyadakinin 100 katı bir zenginlik demek olan 60 hidrojen atomuna karşılık, bir döteryum atomu vardır. Başlangıçta Venüs ve Dünya’nın D/H oranlarının aynı olmasını gerektiren geçerli nedenler bulunduğuna göre. Venüs şimdiki zenginlik düzeyine, hidrojeninin büyük bölümünü kaçma yolu ile yitirip geride döteryum kalması sonucu ulaşmış olmalıdır.

Başlangıçta, Venüs üzerinde şimdikinin en az 100 katı su bulunuyordu; yani 100 metre kalınlıkta bir su katmanı vardı. Bunun bir alt sınır olduğu ve Venüs’te çok daha kalın okyanuslann bulunabildiği gösterilmiştir. Fakat, Venüs’teki suyun başlangıçta sıvı durumda mı, yoksa Venüs’ün sıcaklığı çok yüksek olup da şimdiki gibi atmosferde dağıtılmış buhar durumunda mı olduğu bilinmemektedir.

Kimler Neler Demiş?

Bildir
avatar
wpDiscuz