Yaklaşık iki milyar yıl önce büyük bir cisim hızla Dünya’ya doğru yaklaşarak, Güney Afrika’nın Johannesburg kenti yakınlarındaki bir bölgede gezegene çarpmış. Çok büyük ihtimalle bir asteroid olan bu cisim, günümüzde gezegenin bilinen en büyük kraterini oluşturmuş. Bilim insanları, önceki araştırmalara dayalı olarak Vredefort krateri şeklinde bilinen bu çarpışma yapısının saniyede 15 kilometre hızla giden ve yaklaşık 15 kilometre çapındaki bir cisimle oluştuğunu büyük oranda kabul ediyor.
Fakat Rochester Üniversitesinde yürütülen yeni bir araştırmaya göre çarpan cisim çok daha büyük olabilir ve gezegen çapında yıkıcı sonuçlar meydana getirmiş olabilir. Journal of Geophysical Research bülteninde yayımlanan araştırma bu büyük çarpışmanın daha doğru şekilde anlaşılmasını sağlıyor. Araştırma ayrıca bilim insanlarının, hem geçmişte hem de gelecekte Dünya ve diğer gezegenlerdeki çarpışma olaylarını daha iyi canlandırmasına yol açabilir.
John Hopkins Üniversitesinde doktora öğrencisi olan Natalie Allen, “Dünya üzerindeki en büyük çarpışma yapısını anlamak büyük önem taşıyor” diyor. Allen, Rochester Üniversitesinde yüksek lisans yaptığı sırada Dünya ve çevre bilimleri yardımcı profesörü olan Miki Nakajima ile yürüttüğü önceki bir araştırmaya dayanan yeni makalenin birinci yazarı. “Vredefort krateri gibi bir yapının sağladığı bu bilgilere erişebilmek, modelimizi ve jeolojik bulgulara yönelik bilgilerimizi test etmek bakımından harika bir fırsat ki bu sayede Dünya ve ötesindeki çarpışmaları daha iyi anlayabileceğimizi düşünüyorum.”
Güncellenen canlandırmalar, ‘yıkıcı’ sonuçları gösteriyor
Vredefort krateri, iki milyar yıllık bir süre zarfında aşınmaya uğramış. Bu durum, kraterin çarpışma zamanındaki boyutunu ve dolayısıyla krateri oluşturan cismin boyut ile hızını doğrudan tahmin etmeyi zorlaştırıyor.
Boyutu 15 kilometre olan ve saniyede 15 kilometre yol alan bir cisim, çapın yaklaşık 172 kilometre olan bir krater meydana getirirdi. Fakat bu miktar, Vredefort kraterine yönelik mevcut tahminlerden çok daha düşük. Bu yeni tahminler, çarpışma gerçekleştiği sırada yapının esas çapının 250 ila 280 kilometre arasında olduğunu gösteren yeni jeolojik bulgulara ile ölçümlere dayanıyor.
Allen, Nakajima ve meslektaşları, yeni çalışmalarında kraterin güncellenmiş boyutuyla eşleşen canlandırmalar yürütmüş. Elde ettikleri sonuçlar, 250 kilometre boyutundaki bir krateri açıklamak için çarpan cismin çok daha büyük olması (20 ila 25 kilometre) ve saniyede 15 ila 20 kilometre hızla gitmesi gerektiğini göstermiş.
Bu durum, Vredefort kraterini oluşturan cismin 66 milyon önce dinozorların yok olmasına yol açan ve Chicxulub kraterini oluşturan asteroitten daha büyük olduğu anlamına geliyor. Söz konusu çarpışmada, dünya çapında zararlı etkiler meydana gelmişti. Çarpışma dinozorları öldüren Kretase-Paleosen yok oluş olayına sebep olmanın yanında sera gazı kaynaklı ısınmaya, geniş çaplı orman yangınlarına, asit yağmurlarına ve ozon tabakasının yok olmasına yol açmıştı.
Vredefort krateri çok daha büyükse ve çarpışma Chicxulub kraterini oluşturan çarpışmadan daha enerjikse, Vredefort çarpışması dünya çapında çok daha feci sonuçlara sebep olmuş olabilirdi.
“Vredefort çarpışması, Chicxulub çarpışmasının aksine kitlesel bir yok oluşa veya orman yangınlarına dair iz bırakmamış çünkü iki milyar yıl önce sadece tek hücreli yaşam formları vardı ve ağaçlar henüz yoktu” diyor Nakajima. “Fakat çarpışma, küresel iklimi Chicxulub çarpışmasından çok daha kapsamlı şekilde etkilemiş olabilir.”
Vredefort çarpışmasından çıkan toz ve aerosoller, gezegen çapına yayılmış ve güneş ışığını engelleyerek Dünya’nın yüzeyini soğutmuş olmalı. “Bu durum, fotosentetik canlılar üzerinde yıkıcı bir etki getirmiştir. Toz ve aerosoller yere çöktükten sonra, ki bunun gerçekleşmesi birkaç saatten on yıla kadar sürmüş olabilir; çarpışmadan yayılan karbondioksit gibi sera gazları küresel sıcaklıkları uzun bir dönem boyunca birkaç derece artırmış olmalı.”
Vredefort kraterinin çok yönlü modeli
Yapılan canlandırmalar, bilim insanlarının çarpışmadan çıkan maddeleri ve bu maddelerin kraterden ne kadar uzağa gittiğini incelemesine olanak sağlamış. Araştırmacılar bu bilgiyi kullanarak, karasal kütlelerin milyarlarca yıl önceki coğrafi konumlarını belirleyebiliyorlar. Örneğin yapılan önceki çalışmalarda, çarpan cisimden yayılan maddelerin günümüzde Rusya’da yer alan Karelia bölgesine gittiği belirlenmiş. Allen, Nakajima ve meslektaşları, geliştirdikleri modeli kullanarak iki milyar yıl önce Karelia’nın yer aldığı kara kütlesinin uzaklığının, Güney Afrika’daki bu kraterden sadece 2.000 ila 2.500 kilometre uzaklıkta bulunduğunu keşfetmişler; yani bu iki bölge, bugünkü konumlarına göre eskiden çok daha yakınmış.
“Kara kütlelerinin uzun zaman önceki konumlarını belli bir yere sınırlandırmak inanılmaz derecede zor” diyor Allen. “Elimizdeki en iyi canlandırmalar, yaklaşık bir milyar yıl öncesinin haritasını çıkarmış durumda. Ne kadar geri giderseniz de belirsizlikler o kadar artıyor. Bu püskürük katmanının haritalandırılması gibi bazı şeyleri aydınlığa kavuşturan bulgular, araştırmacıların modellerini test etmesini sağlayıp geçmişe dönük bakışın tamamlanmasına yardımcı olabilir.”
Üniversite döneminden bilimsel yayına
Araştırma fikri, Nakajima’nın verdiği ve Allen’in üniversite öğrencisiyken aldığı Gezegenlerin İç Kısımları (adı artık Gezegenlerin İç Kısım Fiziği) dersinin final sınavının bir parçası olarak ortaya çıkmış.
Allen’a göre üniversite döneminde yürütülen bu çalışmanın hakem denetimli bir bültende yayımlanan makaleye dönüşmesi oldukça değerli bir şey. Allen, çalışmanın ayrıca yüksek lisansa başvurduğu sırada kendisine yardımcı olduğunu söylüyor.
“Profesör Nakajima bana gelip bu çalışmayı makale halinde yayımlamak üzere beraber çalışmak isteyip istemediğimi sorduğunda çok sevinmiştim” diyor Allen. “Kendi araştırma fikrimi formüle etmiştim ve başka bir bilim insanı bunu yayımlanmaya değer bulmuştu!”
“Bu proje benim olağan konfor bölgemin çok dışarısındaydı fakat öğrenme bakımından harika bir deneyim olacağını düşünmüştüm ve beni, becerilerimi farklı bir şekilde uygulamaya zorlayacaktı. Yüksek lisansa hazırlanırken, araştırma kabiliyetlerim yönünden bana epey bir güven kazandırdı.”
Yazar: Lindsey Valich/Rochester Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
