Bu yazı Prof. Dr. Rennan Pekünlü tarafından kaleme alınmıştır.
Dünyamız 17 Temmuz – 24 Ağustos tarihleri arasında Swift-Tuttle adlı kuyruklu yıldızın yörüngesindeki toz ve kalıntılarından geçecek, bu dönemde meteor yağmuru en yoğun biçimde 12 Ağustos’ta gerçekleşecek; sayısı saatte 150 hatta 200’e varan meteor yağmuru bekleniyor.
Şekil 1. Swift-Tuttle kuyruklu yıldızı.
Şekil 2a. Yer’in Güneş çevresindeki yörüngesiyle Swift-Tuttle kuyruklu yıldızın Güneş çevresindeki yörüngesinin kesişeceği 10 – 14 Ağustos tarihlerini gösteren grafik. (Kaynak:http://www.space.com/32868-perseid-meteor-shower-guide.html)
Şekil 2b. Şekil 2a’da gösterilen Yer ve Swift-Tuttle kuyruklu yıldız yörüngelerinin kesişim noktasının büyütülmüş grafiği.
Meteor Yağmuru nedir?
Dünyamız her yıl, daha önce dünya yakınından geçen kuyruklu yıldızların bıraktığı toz kalıntılarının içinden geçer ve meteor yağmuru gerçekleşir. Eğer gökyüzünü yarım saat veya daha fazla süreyle gözlerseniz, radiant adı verilen bir noktadan her yöne meteor aktığını ve meteor sayısında artışı göreceksiniz. Aslında her yöne gidiş, perspektif yanılgısıdır, çünkü meteorlar biribirine koşut (parallel) olarak yolculuğa çıkar.
Şekil 3. (Sol) Perseid meteor yağmurunun kaynaklandığı radiant; bu noktanın ardalanında Perseus takım yıldızı vardır.
Meteor yağmuru ismini radiant adlı kaynağın ardalanında bulunan takım yıldızından alır, örneğin, Ağustos ayının çok iyi bilinen Perseid yağmurunun radiantı Perseus takım yıldızının önalanındadır. (bakınız Şekil 3).
Şekil 3. (Sol) Perseid meteor yağmurunun kaynaklandığı radiant; bu noktanın ardalanında Perseus takım yıldızı vardır.
Perseid meteor yağmuruna neden olan etmen nedir?
Dünyamıza çok yakından sürekli olarak geçen gökcismi Swift-Tuttle kuyruklu yıldızıdır. Kuyruklu yıldızın çekirdeğinin çapı 26 kilometredir. Güneş çevresindeki yörüngesinde Yer’e en yakın geçtiği son tarih 1992 yılıdır. Bir sonraki yakın geçişi 2126 yılında gerçekleşecektir. Ancak, Dünyamızın yörüngesi Swift-Tuttle’ın bıraktığı toz ve artıklarla her yıl kesişeceği için her yıl Perseid meteor yağmuru yaşanacaktır. Yer atmosferine giren toz ve artıklar saniyede 59 km hızla devindikleri için ısınıp ışık saçarlar. Bu toz ve kalıntılar Yer atmosferi dışındayken “meteorid” olarak adlandırılır; Yer atmosferine girip ışık saçmaya başladıklarında bunlara “meteor” denir. Eğer kalıntılardan biri Yer’e ulaşırsa ona da “meteorite” denir. Perseid’deki toz ve kalıntılar kum veya tahıl tanesi büyüklüğündedir.
Meteor yağmurunu gözlemek için neye gereksiniminiz var?
Meteor yağmurunu gözlemenin en iyi yolu karanlık bir bölgede arkaya yaslandırılabilen bir koltuğa oturup gözünüzü en az yarım saat karanlığa alıştırmaktır. Saatte 150 meteor görüleceği tahmin ediliyor; bu da dakikada 2 veya 3 meteor demektir. Bu arada, parlak ateşten top üretenlerin yanısıra daha sönük meteorlar da olacaktır.
Şekil 4. Güneybatı gökyüzünde Ay, Satürn, Antares ve Mars’ın gece yarısı konumları. Kaynak: http://earthsky.org/tonight/moon-and-saturn-on-august-12
Meteorlar sanki Perseus takım yıldızından kaynaklanıyormuş izlenimi verecektir. Meteorlar yerel zamanla saat 22:00 de ufukta görülmeye başlayacaktır. Ancak en parlak olanlar gece yarısından sonra gözlenecektir. Meteorlar tüm gökyüzünde görülebilir ancak onlar Perseus takımyıldızının ön alanından kaynaklanacaktır.
11 Ağustos gecesi Ay’ın ışığı Perseidlerin ışığını etkileyecek ve daha sönük görünmelerine neden olacaktır. Ancak Ay yerel zamanla saat 01:00 de batacağı için meteorları izlemenin en uygun zamanı, 12 Ağustos günü saat 01:00 den sonra olacaktır.
Meteor Büyüklükleri, Yer atmosferindeki hızları ve Parlaklıkları
Perseid meteorlarının ağırlıkları binde bir gram ile 100 gram arasında değişir. Düşük ağırlıklı olanlar atmosfere 40 – 60 km/saniye hızla girerler ve parlaklıkları düşüktür; 100 gram ağırlığındakilerin atmosfere giriş hızı daha düşük (10 – 35 km/saniye) ancak parlaklıkları çok daha fazladır (bkz. Şekil 5). Meteoru görmemizin nedeni kuyruklu yıldız kalıntısındaki karbon, kükürt, kalsiyum vd. gibi yanıcı elementlerin atmosferdeki atom, molekül ve toz parçalarıyla sürtünmesi ve kalıntının yolu üzerindeki hava moleküllerinin sürtünme nedeniyle binlerce dereceye ısınmasıdır.
Şekil 5. Meteor ağırlıklarının Yer atmosferine giriş hızıyla parlaklıkları arasındaki ilişkidir. Yatay eksen – meteorun Yer atmosferine giriş hızı; dikey eksen – meteorun parlaklığı. Negatif değerler daha parlak demektir.
Swift Tuttle adlı kuyruklu yıldızın bulgusu
Önceleri 109P/Swift-Tuttle olarak adlandırılmış olan Swift-Tuttle 133 yıllık dönemi olan bir kuyruklu yıldızdır. Swift-Tuttle, iki kişi tarafından ancak birbirlerinden bağımsız olarak keşfedilmiştir: 16 Temmuz 1862 tarihinde Lewis Swift ve 19 Temmuz 1862 tarihinde de Horace Parnell Tuttle tarafından keşfedilmiştir.
Swift Tuttle’ın Yer’e olan tehlikesi
Kendi yörüngesinde dolanan Swift-Tuttle Yer-Ay sistemine yakın bir yörüngede dolanır. Yer yörüngesiyle kuyruklu yıldızın yörüngesinin birbirine uzaklığı 130.000 km’dir. Amatör gökbilimci ve yazar Gary W. Kronk Swift-Tuttle’ın önceki geçişlerini hesapladı ve Çinlilerin adı geçen kuyruklu yıldızı M.Ö. 69 ve M.S. 188 yıllarında gözlediklerini buldu. Bu bulgu Harvard Smithsonian Center for Astrophysics’de uzun dönem müdürlük yapmış olan İngiliz gökbilimci Brian G. Marsden tarafından doğrulandı. Bu bilgiler ışığında yapılan yeni hesaplamalar kuyruklu yıldızın yörüngesinin kararlı olduğunu ve önümüzdeki 2 bin yıl boyunca Yer’e bir tehlike oluşturmayacağını gösterdi. Swift-Tuttle 5 Ağustos 2126 tarihinde Yer’e 22.900.000 km uzaktan geçecek.
Swift-Tuttle’ın Güneş sistemine sonraki girişi 15 Eylül 4479 tarihinde Yer’e yakın olarak gerçekleşecek. Yer’e çarpma olasılığı milyonda bir olarak hesaplandı. Kuyruklu yıldızın 4479 yılından sonraki yörüngesini hesaplamak zor. Swift-Tuttle Güneş sisteminde Yer’e sürekli olarak yakın geçiş yapan en büyük gök cismidir. Eğer Yer’e çarparsa, Cretaceous-Paleogene dönemindeki çarpmanın yaklaşık 27 katı bir enerji açığa çıkacaktır. Swift-Tuttle kuyruklu yıldızı “insanlık için en büyük tehlike” olarak tanımlanmıştır. 66 milyon yıl önce gerçekleşen bir çarpmanın açtığı kraterin çapı 180 km derinliği 20 km’dir. Chicxulub’a çarpan nesnenin çapının 10 km olduğu belirlendi; bu çarpmada açığa çıkan enerji 420 zetjul (Hiroşima ve Nagazaki’ye atılan bombaların enerjilerinin bir milyar katı).
Şekil 6a. Kuzey Amerika ile Güney Amerika arasındaki Yucatan yarımadasında . Cretaceous-Paleogene dönemindeki çarpmasının olduğu bölge.
Şekil 6b. Chicxulub krateri. Kaynak: http://news.nationalgeographic.com/content/dam/news/photos/000/642/64290.adapt.768.1.jpg
Jeoloji ve Morfoloji
Chicxulub krateri, Berkeley California Üniversitesi öğretim üyeleri olan fizikçi Luis Alvarez ve oğlu jeolog Walter Alvarez’in çok sayıdaki hayvan, bitki ve yerde yaşayan dinozorların neslinin tükenmesine neden olduğuna ilişkin kuramını destekliyor (Alvarez, W.; Alvarez, L.W.; Asaro, F.; Michel, H.V. (1979). “Anomalous iridium levels at the Cretaceous/Tertiary boundary at Gubbio, Italy: Negative results of tests for a supernova origin”. In Christensen, W.K.; Birkelund, T. Cretaceous/Tertiary Boundary Events Symposium. University of Copenhagen. p. 69)
Walter Alvarez’in elindeki kil asteroid çarpma kuramını ateşledi (Şekil 7). Katmanların ortasındaki yeşilimsi kahverengi band iridyum yönünden oldukça zengindir. Kuyruklu yıldız çarpma kraterlerinin Yer’de kitlesel yokoluşla ilişkisini kuran kurama göre krater yakınlarında iridyum katmanları oluşmuş olmalıdır. Gerçekten de Permian/Triassic döneminde oluşmuş olan bir krater yakınlarında iridyum tabakası bulunmuştur. İridyum Yer’de doğal olarak bulunmayan bir kimyasal elementtir. Bu elementin varlığı ve ek olarak çarpma bölgesi sınırlarındaki maddelerin şok dalgalarınca etkilenmiş olduğunun belirlenmesiyle çarpma modeli güçlenecektir.
Şekil 7. Luis Alvarez’in oğlu Walter Alvarez Chicxulub kraterinden çıkarılan killi tabakadaki iridyum (ortadaki yeşilimsi tabaka) katmanını gösteriyor. İridyum Yer’de doğal olarak bulunmayan bir kimyasal elementtir. Kraterde bu elementin bulunmuş olması, kraterin bir meteor veya kuyruklu yıldız çarpmasıyla açıldığına kanıt oluşturur. Kaynak: Wikipedia
1991 yılında Hildebrand, Penfield ve arkadaşlarının makalesinde asteroid çarpma bölgesinin jeolojisi ve bileşimi betimlenmiştir. Çarpma bölgesinin üst katmanları kireçli toprak ve kireçtaşından oluşuyor; bu katmanlar 1000 metre derinliğe dek iniyor. Bu kayaların yaşı Paleocene çağına uzanır. Bu katmanların altında, 500 metre derinliğe sahip, andezit cam (andesite glass) adı verilen volkanik kayalardan ve breş’den (birbirine yapışık köşeli parçalardan oluşmuş kaya) oluşan katman vardır. Bu volkanik magmatik kayaç (püskürük kayaç) tıpkı şok dalgalarının ürettiği kuartzlar gibi asteroid çarpmaların oluşturduğu yapılardır.
Chicxulub’a çarpan asteroid’in kaynağı
2007 yılı Eylül ayında Nature dergisinde yayımlanan rapor Chicxulub kraterine neden olan asteroidin kaynağına ilişkin bir öneride bulundu. Raporun yazarları William F. Bottke, David Vokrouhlicky ve David Nesvorny, 160 milyon yıl önce asteroid kuşağında gerçekleşen bir çarpışma, Baptistina ailesi olarak adlandırılan asteroidlerin oluşmasına neden olduğunu ve 298 Baptistine’in ailenin en büyüğü olduğunu ileri sürdüler. Yazarlar, “Chicxulub asteroid”inin de aynı aileden olduğunu önerdiler. Chicxulub ile Baptistina ilişkisi, asteroidin mikroskobik parçalarında büyük niceliklerde bulunan carbonaceous maddeyle desteklenmiş oldu. Bu bulgu, asteroidin Baptistina gibi carbonaceous chondrites denen ender asteroid sınıfında olduğu önerisini destekliyor.
Şekil 8. Mars ile Jüpiter gezegenleri arasındaki Asteroid kuşağı
2011 yılında Wide-field Infrared Survey Explorer’dan gelen yeni veriler Baptistina ailesini oluşturan çarpışmanın 80 milyon yıl önce oluştuğuna işaret etti. Bu yeni veriler Chicxulub kraterini açan asteroidin Baptistina ailesinden olduğu savını çürüttü.
Dinozorların neslini Asteroid Çarpması mı yok etti?
Önce Toutatis asteroidi, ardından Shoemaker-Levy 9 kuyruklu yıldızı, şimdilerde de Marduk “Dinozorların yazgısıyla insan türünün yazgısı bir benzerlik gösterecek mi?” sorusunu sık sık gündeme getirdi, getiriyor!
“Yokoluşun mantığı ve Toutatis” adlı yazısında Luis Walter Alvarez, göktaşı çarpmasıyla dirim küredeki bazı canlı türlerinin kitlesel yok oluşu arasında bir ilişkinin varlığına değiniyor. Bu yazıda kitlesel yok oluş tamamen Yerötesi etmenlere bağlanıyor. Ancak dinozorların kitlesel yok oluşlarını Yersel etmenlere bağlayan bir açıklama da var! Bu açıklama, Yer’deki etmenlerin evrim sürecindeki önemini yeğler. Bu yazıda her iki görüşün savlarını sunmaya çalışacağız. Yazının sonunda okuyucu belki kendi kararını oluşturup, “İşte!…sevgili dinolarımızın gerçek ‘katili’ bu etmendir!” diyecek. Hemen şunu anımsatalım: bu karşılaştırmalı yazıda ele alınan savlar, dinoların katillerini belirlemenin ötesinde anlamlar taşır. Yerötesi etmeni yeğleyen sav, Darwin’in evrim kuramında kullandığı “sınırsız zaman” ilkesini ve dolaylı olarak evrim kuramını çürütmeyi , “başımıza yağan taşların” evrim sürecini hızlandırdığı savını güçlendirmeyi amaçlamaktadır.
Canlı evrimini “hızlandırma” konusunda benzer bir çaba, ünlü İngiliz fizikçisi Lord Kelvin ve arkadaşlarından gelmiş ama başarısızlıkla sonuçlanmıştı. Eğer “maymundan geldiğimiz savı” sizi rahatsız ediyorsa, bir dış “müdahaleciye” sarılın! Yok, “Evrim sürecini baskın olarak Yer’deki etmenler belirler” diyorsanız, siz diğer sava sarılacaksınız! Her ikisinin birlikteliği olamaz mı?…Yine siz karar vereceksiniz! Ancak unutmayalım: bilim hiçbir zaman “son gerçek” tanımaz! Richard Feynman’ın dediği gibi, “Bilimsel kesinlik yok, bilimsel ilerleme var”.
Yerötesi etmen
Yerbilim, dirimbilim, taşbilim, gökbilim ve fizik alanında yapılan çalışmalar Yer’deki bazı canlı türlerinin kitlesel yok oluşa uğradığına işaret ediyor. Diğer yandan Yer’de büyük çarpma kraterleriyle karşılaşıyoruz. Yapılan çalışmalar, her iki olayın da (kitlesel yok oluş ve çarpma kraterleri) dönemsel bir değişim sergilediğini gösteriyor. Daha ilginci, bu olayların dönemi aynı olduğu gibi evreleri de aynıdır! Eğer Güneş’in, büyük eksen uzunluğu 2.8 ışık yılı olan ve oldukça basık bir yörüngede dolanan bir kırmızı cüce yoldaşı olduğunu varsayarsak, bu dönemsel olayların aynı evreli oluşuna bir açıklama getirebiliriz.
Yoldaş Yıldız Modeli. R.A. Muller başkanlığındaki Berkeley grubu, yukarıda sözünü ettiğimiz iki olay arasındaki sıkı ilişkiye açıklama getirebilmek amacıyla, Güneş’in 26 milyon yıllık döneme sahip bir yoldaşı olduğunu varsayıyor. Kepler yasaları yoldaş yıldızın eliptik yörüngesinin yarı-büyük eksenini (26. 000. 000) 2/3 km = 88 000 AB olarak saptar. 1 AB = 150 000 000 km (Yer – Güneş arası uzaklıktır). Bu değerin birimini değiştirip sonucu 2 ile çarparsak yörüngenin büyük eksenini 2.8 ışık yılı olarak buluruz. Işık yılı bir zaman ölçüsü değil, uzaklık ölçüsüdür; ışığın bir yılda kat ettiği yol anlamına gelir. Yoldaş yıldız enberideyken (Güneş’e en yakın konumdayken) Oort kuyruklu yıldız bulutunun en yoğun bölgelerini tedirgin eder ve Güneş dizgesinin iç bölgesine milyonlarca kuyruklu yıldız yağmasına neden olur. Ancak, Jüpiter ve Satürn’ün kuyruklu yıldızlara çekimsel tedirginlik uygulaması nedeniyle bu bölge, kuyruklu yıldızların “öldürücü” etkilerinden bağışık kalır. Tüm bu “body guard”ların koruyucu etkilerine karşın yine de 20 – 30 kuyruklu yıldızın Yer’e çarpması beklenir. Dinolar bu tür çarpmaların bir bölümünden kurtulmuş olabilir. Ancak, Cretaceous döneminde çarpan büyük bir kuyruklu yıldız bu dev sürüngenlerin neslinin tükenmesine neden olmuş olabilir (Çizelge 1). Çarpmanın sonucu olarak büyük niceliklerde toz atmosferin üst katmanlarına dek çıkacak ve orada aylarca asılı kalacaktır. Güneş ışığından yoksun kalma fotosentezin durmasına, bitkilerin geçici olarak ölmelerine neden olacaktır. Ot yiyen dinoların besinsiz kalmaları ve sıfırın altındaki sıcaklıklar bu neslin tükenmesi anlamına gelecektir.
Varsayılan yoldaş yıldız bugüne dek gözlenemedi. Bu, yıldızın 7 kadirden daha sönük olduğu anlamına gelir. Bu tür yıldızlar Yale parlak yıldızlar dizininde yer almaz. Eğer yoldaş anakol yıldızıysa, kütlesi Güneş kütlesinin (M) 0.3 denlisinden daha az, Oort kuyruklu yıldız bulutunu (Şekil 9) tedirgin edebilmesi için de 0.05 Güneş kütlesinden daha fazla olmalıdır. Güneş’e yeterince yaklaşıp kuyruklu yıldız bulutunu tedirgin edebilmesi için yörünge basıklığı 0.6 – 1.0 aralığında olmalıdır. Kütlesi, 0.05 M < M«< 0.3 M aralığındaysa, öngörülen yıldızın kırmızı cüce olması gerekir. Kırmızı cüceler gökadamızda bolca bulunan yıldız türüdür. Bugüne dek yapılmış olan yakın yıldız çalışmalarında yoldaş yıldızın gözlenememiş olmasının nedeni, özdevinimi ve dikine hızının hemen hemen sıfır olması olabilir. Berkeley grubu ıraksınımı (parallax) büyük olan kırmızı yıldızları bu amaçla araştırıyor. Ancak hangi yöne bakacaklarını bilemiyor olmaları büyük bir engel! Varsayımsal yoldaş yıldızın Güneş üzerine uyguladığı çekimsel tedirginlik, bize en yakın yıldız (4.3 ışık yılı) olan Proxima Centauri’nin çekimsel tedirginliğinden daha azdır.
Şekil 9. Oort kuyruklu yıldızlar kuşağı ve buzlu kayalar ile kısa dönemli kuyruklu yıldızları barındıran Kuiper kuşağı.
Çizelge 1. Jeolojik zaman ölçeği. Yaş ve süre milyon yıl olarak verilmiştir. Paleozoic çağ çizelgeye alınmamıştır.
Bu tür bir yıldızın Güneş çevresindeki yörüngesinin molekül bulutları ve yakın komşuluğumuzdan geçen Samanyolu yıldızlarınca bozulması 10 9 yıl sürer. Bu denli yüksek yörünge kararlılığı Yer’deki kitlesel yok oluşlara açıklama getirebilir. Ancak, aynı rakam yoldaş yıldızın Yer’in oluşumundan bu yana aynı yörüngede bulunamayacağına da işaret eder! Berkeley grubu en olası senaryoyu şöyle kuruyor: Yoldaş yıldız bir zamanlar Güneş’e çekimsel olarak sıkı sıkıya bağlıydı. Yakın komşuluğumuzdan geçen yıldızların çekimsel etkisiyle bu bağ giderek zayıflamıştır. Çarpma kraterleri üzerine yapılan çalışmalar bu spekülasyonu doğrulayabilir. Çünkü krater çalışmaları kuyruklu yıldız “yağmurlarının” dönemi ve şiddetine ilişkin bilgiler verir. Örneğin, krater çalışmaları Ay üzerine yapılan en büyük kuyruklu yıldız bombardımanının 3.9 milyar yıl önce sona erdiğine işaret ediyor. Bu bombardıman, varsayımsal yoldaş yıldızın iç yörüngeden daha dış bir yörüngeye saçılması nedeniyle durmuş olabilir. Yer’deki ilk yaşam belirtileri üzerine yapılan izotop çalışmaları yaşamın bu bombardımanın hemen ertesinde başladığına işaret ediyor.
Çarpma kraterlerinin dönemi. Yer’e çarpan bir kuyruklu yıldızın kraterinin bulunma olasılığı % 10 – 25 dir. Bu, düşük bir olasılıktır. Çünkü birçok çarpma bölgesi (örneğin, okyanus yatakları) üzerine yapılan çalışmalar henüz tamamlanmamıştır. Ancak, Yerötesi etmen modeli her bir kuyrukluyıldız “yağmurunda” birden fazla çarpmanın olacağını öngördüğünden her bir “yağmura” ilişkin en az bir kraterin bulunma olasılığı oldukça yüksektir. Çarpma kraterlerinin yaşları üzerine yapılan çalışmalar, 28 milyon yıllık bir dönemin olduğu yönünde sonuç veriyor. Bu bulgu, kitlesel yok oluş dönemi ve evresiyle çakışmaktadır. Şekil 10, çapı 10 km den daha büyük olan çarpma kraterlerinin yaşını gösteriyor. Oklar, 28 milyon yıllık döneme işaret eder. Dönem üzerine yapılan yanılgılar ± 1 milyon yıldır.
Şekil 10. Türlerin neslinin tükeniş oranını zaman göre gösteren çizge. Oklar 26 milyon yıllık döneme işaret eder.
Öngörüler. Türlerin kitlesel yok oluşunu açıklamaya çalışan bu model Güneş’in bir yoldaşının olduğunu varsaymaktadır. Eğer bulunursa Berkeley grubu bu yıldıza “Nemesis” adının verilmesini öneriyor. Nemesis eski bir Yunan tanrıçasıdır; felaket ve öç almayı simgeler! İlginçtir ki, Yunanca’da felaket sözcüğü iki sözcüğün bir araya gelmesiyle türetilir: “Kötü yıldız”. Yıldızın sağduyulu bir başka isim babası da Texas Üniversitesi’nden Harlan Smith’dir. Smith, yoldaş yıldıza “Siva” denmesini öneriyor. Siva hem yokoluşu hem de varoluşu aynı anda simgeleyen bir Hint tanrısıdır. Gerçekten de kitlesel yok oluşlar evrim sürecinde ikili rol oynar: dirim küre sahnesinden bir canlı türü “çekilirken” bir başka tür ortaya çıkar.
Modelin bir öngörüsü şudur: çalışmalar kuyruklu yıldız çarpma kraterlerinin kitlesel yok oluşla ilişkisini kurduğuna göre, krater yakınlarında iridyum katmanları oluşmuş olmalıdır. Gerçekten de Permian / Triassic döneminde oluşmuş olan bir krater yakınlarında iridyum tabakası bulunmuştur. İridyum Yer’de doğal olarak bulunmayan bir kimyasal elementtir. Bu elementin varlığı, ve ek olarak çarpma bölgesi sınırlarındaki maddelerin şok dalgalarınca etkilenmiş olduğunun belirlenmesiyle çarpma modeli güçlenecektir.
Model, tüm değilse bile bazı kitlesel yok oluşlarda birden fazla çarpmanın gerçekleşmiş olmasını öngörüyor. Bu da araştırmacıları birden fazla iridyum katmanının varlığını araştırmaya itiyor. Bugüne dek yapılan çalışmalarda birden fazla iridyum katmanı bulundu. Diğer bir deyişle, çoklu katmanın olmadığına ilişkin kesin bir kanıt yok! Alvarez’in çalışma grubu şimdi yeni bir iridyum algacıyla çalışıyor. Bu algaç, Iridyum-192 radyoaktif elementinin bozunmasıyla açığa çıkan gamma ışınlarını 317 keV ve 468 keV erke düzeylerinde algılamaya çalışacak. Bu algaç yardımıyla adı geçen modelin öngörüleri sınanabilecektir.
Yokoluş süresi. Kuyruklu yıldız yağmurunun süresi yoldaş yıldızın yörünge dış merkezliliğiyle orantılıdır. Yoldaşın Oort kuyruklu yıldız bulutuna uygulayacağı çekimsel tedirginliğin yeğinliği, yoldaş yıldızın buluta olan uzaklığının kübüyle ters orantılıdır (1/r 3). Eğer yoldaş yıldızın yörünge dış merkezliliğini 0.6 – 0.9 aralığında düşünürsek, kuyruklu yıldız yağmur süresi 100. 000 – 2. 000. 000 yıl olacaktır. Yağmurun kısa sürmesi için yörünge dış merkezliliğinin çok büyük ve kararsız olması gerekir. Yukarıdaki değerlerle hesaplayacak olursak, tipik bir kuyruklu yıldız yağmurunda Yer’e 1 milyon yıllık bir süre içinde, her bir çarpma arası 50 000 yıl olmak üzere 10 çarpma gerçekleşecektir.
Kuyruklu yıldız yağmur modelinden çıkan ilginç bir sonuç şudur: yağmur sırasında tüm türlerin nesli aynı zamanda tükenmez. Bazı türler çarpmanın erken aşamalarında yok olur. Bazıları birçok çarpmadan yara almadan kurtulurken son ve en büyük çarpmaya yenik düşer. Bazı taşbilimciler türlerin kitlesel yok oluşunun ansızın değil, 1 milyon yıl veya daha uzun zaman dilimlerinde gerçekleştiğini savunur.
Evrim
Eğer kuyruklu yıldız yağmur modelinin “doğruluğu” gösterilebilirse, Yer’in dirim küresinde süregelen evrim süreçleri bugüne dek ileri sürülen savlardan oldukça ayrı bir karaktere bürünecektir. Darwin’in evrim kuramının varsayımı, evrimi belirleyen temel etmenin türler arasındaki rekabet olduğu yönündeydi. Önerilen model, böylesi bir evrim sürecinin ancak iki kuyruklu yıldız yağmuru arasında geçen, göreli olarak sakin, 26 milyon yıllık dönemde olabileceğini savlar. Evrim sürecinde, her 26 milyon yılda bir yeni bir aşama gelişir. Yer, tüm gezegeni etkileyen bir çarpma “felaketine” uğrar. Bu tür bir felaket olmasaydı memeliler dinozorlardan sonra tarih sahnesine çıkamazlardı. Kuyruklu yıldız yağmuruyla gelişen sürecin bizim bildiğimiz evrim sürecine olan etkisi nedir, bilemiyoruz; ancak, önemli bir etkide bulunma olasılığı vardır. Bu süreç, “baskın” türlerin neslini tüketirken “çekinik” türlerin gelişmesine yol açabilir.
Evet, evrim sürecini dış etmene bağlayan görüş böyle savlar ileri sürüyor. Şimdi de hem dinoların yazgısını hem de evrim sürecini Yersel etmenlere bağlayan görüşü inceleyelim.
Yersel etmen
Yerötesi etmeni yeğleyen model ot yiyen dinoların besinsizlikten yok olduklarını savunduğuna göre, Yersel etmeni yeğleyen modelin o dönemin bitki örtüsü üzerine olan görüşlerini incelemede yarar var!
Yersel etmen modeline göre, yaşamın Yer üzerinde yaptığı en önemli etkilerden biri, bitkilerin Yer iklimi üzerine yaptığı değişikliklerdir. Bitkiler Güneş erkesini kullanarak suyu topraktan yapraklarına pompalar. Yapraklarda depolanmış olan su daha sonra buhar olur. Bu süreç yağmur çevriminin sürekliliğini sağlar. Yağmuru oluşturan su damlacıkları Güneş’in sürekli etkisi altında kalır ve Güneş erkesini soğururlar. Buhar yoğunlaşıp yağmur olarak düşerken salınan erke Yer’in rüzgar dizgesini oluşturur. Nemli havayı okyanuslardan karalara ve dağlara taşıyan bu rüzgarlar daha fazla yağmur yağmasına ve daha fazla erke salınmasına neden olur. Bu süreç, Yer yüzeyini soğutur, bitki yaşamı ve tüm Yer konuşlu organizmaların kullandığı su niceliğini dev boyutlarda arttırır. Karalardan denizlere sızan besinler oradaki yaşamın da artmasına neden olur. En yoğun biçimiyle uçlaklarda (kutuplarda) gözlenen soğuma daha fazla rüzgar ve yağmur uyartarak erke akısındaki artışa katkıda bulunur.
Örneğin, 20 milyon yıl önce ilk kez geliştiklerinde otlar kıtaların iç bölgesinde o zaman çöl olan bölgeleri kaplamıştı. Bu otlar, suyu toprakta tuzaklayarak ve onu havaya taşıyarak sıcak olan kıta içi bölgelerin soğumasına neden oldular. Böylece hızlı soğuma eğilimi başladı. İlk kez Antarktika’da buz bölgesi oluştu. Yer’in ilk buzulu 200 milyon yılda oluştu. Soğuma daha nemli hava üretti: bitki örtüsü arttı, buzul çağında doruk noktasına ulaştı ve soğuma son 200 milyon yıl boyunca, buzul çağları arası dönemde sürdü. Bugün, tropik bölgelerdeki yağmur ormanlarının kesilmesi sonucunda bu etkinin belki de tersine tanık oluyoruz. Yağmur ormanları dünyanın diğer bölgelerine kıyasla iki veya üç kez daha fazla yağmuru çevrime sokuyor ve rüzgar oluşumu için gerekli erkeyi üretiyor. Çevrimi ortadan kaldırdığımız zaman soğuma etkisini hemen durdurmuş oluyoruz. Atmosferdeki erke akısı ve tüm Dünya’daki rüzgarlar azalıyor. Bunlarla birlikte, nemli havanın deviniminden kaynaklanan ve kıtaların iç bölgelerine dek sızabilen yağmurlar da azalıyor. İnsanların tarıma yönelik orman “katliamları” büyük bir olasılıkla tüm Dünya’da ısınmaya neden oluyor. Bu etki, sera etkisine neden olan karbondioksit gibi gazların etkisinden daha fazladır. Bu yüzyılın başlıca ısınma eğilimi gösteren dönemi, 1920 – 1940 ve 1980 li yıllardır. Bu dönemlerin hiçbiri sanayi gelişiminin hızla ilerlediği dönemleri içermiyor. Ancak her iki dönemde de dev boyutlarda orman “katliamları” ve 1930 lu yıllarda tarım alanlarının “katliamı” olmuştur.
Dirimsel süreçler jeolojik süreçler yardımıyla da yüksek erke akısına katkıda bulunmuş olabilir. Örneğin yüz milyon yıl önce, kökleri daha derinlere inebilen ve daha yaygın olan çiçekli bitkiler dinozorların nesli tükendikten 35 milyon yıl sonra kıta coğrafyasında gözlenen büyük değişikliklere katkıda bulunmuştur. Dinozorların çağı olan Mesozoic dönemin tamamında dinozorlar kıtaların iç bölgelerindeki alçak denizlerin çevresinde bulunan bataklık yörelerde yaşıyorlardı. Kıyı şeridinin dalga devinimleriyle aşınmaya uğraması ve bitki yakalayan sedimentler yoluyla oluşan deltalar arasındaki dengenin çok az da olsa bozulması, bu denizlerin hızla ortadan kalkmasına neden olacaktı ki bu durum gerçekten de 65 milyon yıl önce gerçekleşti. Denge, kıyı bitkilerinde daha etkin köklerin gelişmesi ve sedimantasyonun artmasıyla bozulmuş olabilir. Kıta iç bölgelerinin çoğunu kaplayan alçak denizlerin ortadan kalkması daha değişken bir iklim yaratmıştır. Kıtaların iç bölgeleri kışın daha soğuk ve yazın daha sıcak olmaya başladı. Bu sıcaklık farklılığı rüzgar ve yağmurları arttırdı ve yaşam için kullanımda olan erkenin artmasına katkıda bulundu.
Evrim çevrenin değişmesine neden olurken çevre değişikliği de yanıt olarak evrimi “hızlandırıyordu”. Daha sert kıta iklimleri, memeliler gibi çabuk değişen iklim koşullarına uyabilecek organizmalara gereksinim duyuyordu. Bu organizmalar hemen hemen iki yüz milyon yıllık dinozor üstünlüğünü sona erdiriyor, sevgili dinoların neslinin tükenmesine neden olan tek etmen olmasa da bu tükenişe büyük katkıda bulunuyorlardı.
İşte Yersel etmeni yeğleyen modelin savı da böyle! Yersel etmen savunucularının Yerötesi etmenin savunucularına yönelttiği soru: “Son yıllarda dinozor neslinin tükenişi, Yer – kuyruklu yıldız çarpışması gibi tamamen gelişigüzel ve bir dış etmene bağlanıyor. Bu görüşün savunucularının şu soruyu yanıtlaması gerekiyor: kuyruklu yıldız modeli kıta içi denizlerin kurumasını nasıl açıklıyor? Bu denizlerin kuruması Mesozoic çağın sonu ve dinozor neslinin tükenmesiyle eşzamanlıdır”.
Orman ve tarım alanları katliamlarıyla, kloroflorokarbonlarla, nükleer sızıntılarla kendi neslimizi tüketmeden önce bu sorunun yanıtını bulacağımızı umuyorum!
Prof. Dr. Rennan Pekünlü
Kaynaklar.
Lerner, E., The Big Bang Never Happened, Times Books, Random House, Inc., NY, 1991.
Muller, R.A., Evidence for a solar companion star, The Search for Extraterrestrial Life: Recent Developments, ed. M.D. Papagiannis, IAU Symposium No: 112.
1 yorum
Rennan hocam, çok güzel bir yazı. elinize emeğinize sağlık.