Dünya'nın Yaşı
 

Dünya'nın Yaşı, Age of World

Dünya'nın Yaşı

Kategori: Coğrafya

Dünya kaç yaşındadır? Yaşını ölçmek mümkün müdür? Eğer mümkünse, bu hangi metotlarla olmaktadır? Bunların sıhhat derecesi nedir? Hata payı ne kadardır? Dünya'nın yaşı sadece bilime konu olan bir mesele midir, yoksa ideolojik bir yanı da var mıdır?

Bütün zaman ölçme metotları aynı temel prensibe dayanır: süreklilik arz eden bazı tabiî süreçlerin hızını hesaplamak. Bugün en gelişmiş kronometri metotlarından biri, elektrik potansiyel uygulandığında başlayan kuvars kristali titreşiminin hızıdır. Birçoğumuzun kolunda taşıdığı kuvars kristalli saatler bunun en bilinen örneğidir. Diğeri ise radyoaktif elementlerin bozulma hızıdır.

Fakat ölçülecek süreçlerin elimizin altında olması tek başına yeterli değildir. Geçen zamanı doğru ölçmek için üç önemli şartın yerine gelmesi gerekir. Bunlardan ilki, gözlem yapmadığımız zamanlarda bile süreçlerin sabit ve değişmez kalmasıdır. İkincisi, saatin başlangıçtaki değerinin bilinmesidir; su saati çalışmaya başladığında içinde ne kadar su vardı veya yanmaya başlamadan önce mumun boyu ne kadardı? Üçüncüsü, süreç işlemekte iken bazı dış faktörlerin karışmamasıdır; meselâ, biz dışarıda gezintide iken bir elektrik kesintisinin elektrikli saatimizi durdurması gibi.[1]

Dünya'nın yaşı doğrudan doğruya kayaçların yaşıyla ölçülemez. Çünkü bilinen en yaşlı kayaçların bile bugün artık yeryüzünde var olmayan daha yaşlı kayaçlardan oluştuğunu biliyoruz. Bugüne kadar saptanabilen en yaşlı kayaçlar Grönland'ın batısında bulunmuştur ve 3,8 milyar yaşındadır. Demek oluyor ki Dünya'nın yaşı bundan daha fazladır.[2]

Zirkonyum kristalleri üzerinde yapılan radyo metrik tarihlendirme dünyanın en azından 4,404 milyar yaşında olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bunun dışında bazı tarihçilerin bu sayının tam olarak uzlaştıklarını öngörürsek bu sayının yaklaşık olduğu bilinmelidir.Ve diğer çalışmalara göre dünya 4,405 milyar yaşındaymış.[3]

Bugün Dünya'nın yaşını hesaplamak en iyi yöntem elde edilen radyoaktif elementlerin yarılanmaları sonucu başka elementlere dönüşümleridir. Örneğin radyoaktif uranyum elementinin uranyum-238 ve uranyum-235 gibi iki ayrı tipte atomu (izotop) vardır. Bu atomların ikisi de çok yavaş bir süreçle kurşun atomlarına dönüşür. Öbür uranyum izotopundan biraz daha ağır olan uranyum-238'in dönüşümüyle daha hafif bir kurşun izotopu olan kurşun-206, uranyum-234'in dönüşümüyle de biraz daha ağır bir izotop olan kurşun-207 atomları oluşur. Uranyum-235'in kurşuna dönüşme hızı uranyum-238'in dönüşme hızından altı kat daha fazladır. Bu nedenler, incelenen bir kayaçtaki kurşun-206 ve kurşun-207 atomlarının oranı kayacın yaşına bağlı olarak değişir. En yaşlı olduğu düşünülen bir kurşun minerali ile bugün okyanuslarda oluşan kurşunun izotop yapısı arasındaki fark, ancak bu iki örneğin oluşumları arasında 4,55 milyar yıllık bir zaman dilimi olmasıyla açıklanabilir. Bu süre de Dünya'nın yaşı olarak kabul edilebilir. En eski kayaçların yaşını hesaplamak için radyoaktif rubidyum elementinin stronsiyuma dönüşme süreci de temel zaman ölçeği olarak alınabilir. Bunun sonucunda dünyamızın tahminen 5.5 milyar yıllık olduğu varsayılmaktadır.[2]

Bütün bu şartlar bugün zaman hesaplamalarında uygulanıyor. Fakat iş jeokronometriye gelince; seçilen süreç tarih öncesi zamanlarda başladığından ve biz söz konusu zamanları doğrudan gözleyecek, doğruluğunu teyit edecek bir metoda sahip olmadığımızdan, yukarıdaki üç şartın bugün olduğu gibi geçmişte de bir araya geldiğinden mümkün olduğunca emin olmamız gerekiyor; problem de burada başlıyor.

Meselâ, Dünya'nın kaç yaşında olduğunu anlamanın bir yolu olarak, okyanusların artan tuzluluğunu ele alalım (bu, 1898'de İrlandalı jeolog John Joly tarafından geliştirilen bir metottur). Okyanusların başlangıçta tatlı sudan oluştuğu, mevcut tuz birikiminin kara parçalarının yağmur etkisiyle erozyona uğraması ve suda çözülen tuzun nehirlerle denizlere taşınmasından ileri geldiği varsayıldığından, bu ümit vâdeden bir metot gibi gözüküyor. Daha da cesaret veren husus, bugün karaların yağmur etkisiyle aşınma hızının her yıl sâbit kalıyor olmasıdır  yılda yaklaşık 540 milyon ton tuz. Buradan, denizlerde bugünkü ortalama tuz konsantrasyonunu (litrede 32 gram), bundan da, bütün okyanuslardaki toplam tuz miktarını hesaplayalım (yaklaşık 50 katrilyon ton), ve Dünya'nın yaşını yıl cinsinden bulmak için, bu toplamı, okyanusa her yıl giren tuz miktarına bölelim.

Joly bu metodu kullanarak 100 milyon yıl gibi bir yaş buldu. Başta sözü edilen üç şart uygulandığında, bu metodun kusurları hemen görülür. Öncelikle, jeolojik geçmişte her yıl okyanuslara erimiş tuz girişinin daima sabit kaldığından emin olamayız. İklim şartlarının ve dünyanın yıllık yağış bütçesinin geçmişte çok farklı olabileceğini düşünmek için de mâkul sebepler var  buzul çağları, büyük kuraklıklar, aşırı yağışlar gibi'', ve bunların hesaplanamayacak etkileri olmuş olabilir. İkinci olarak, başlangıçta denizlerde sıfır tuz olduğu da kesin değil; bir miktar tuz mevcut olmuş olabilir (Atlantik'teki son araştırmalar tuzun okyanus havzalarına yerkabuğunun altındaki magmadan da girmiş olabileceğini akla getiriyor). Ve üçüncü olarak, sabit gözüken bir prosese aslında dış faktörlerin tesir etmiş olduğu ortaya çıkıyor. Büyük miktarlarda tuz atmosferde tekrar ber tekrar sirkülasyona girmektedir, ve yeni elde edilen deliller, denizlerdeki tuzun bugün sabit hâle gelmiş olabileceği intibaını vermektedir. Nehirlerle taşınan tuz denizde birikir birikmez, aynı hızla havaya geçmekte ve sonra tekrar karalara çökelmektedir. Büyük miktarda tuz biyolojik proseslerle buharlaşmakta, daha fazla bir miktar ise 'saatimizi' bozan kimyasal proseslerle derin deniz tortullarının yapısına girmektedir.[1]

Uranyum - Kurşun metodu

Dünya'nın yaşını ölçen bütün bu metotlar belli bir dereceye kadar aynı kusurlarla malûldür. 4,5 milyar yıllık muazzam yaşa ulaşmak için kullanılan 'radyo metrik yaş tayini' tekniği, çok uzun yarı ömre sahip olan ve çok uzun süre radyoaktif kalan elementlerin radyoaktif bozulmasıyla ilgili metotları içine alır. Bu elementler helyum ve kurşuna bozulan uranyum ve toryum; stronsiyuma bozulan rubidyum; argona bozulan potasyumdur. Fakat ileride de göreceğimiz gibi bilhassa evrimciler tarafından uranyum kurşun metodu zaman içinde ön plana çıkarılmıştır.

Temel prensip şudur: radyoaktif uranyum 238, uranyum 235 ve toryum 232 atomları çok uzun zaman periyotlarında kendiliklerinden ve yavaş yavaş çeşitli kurşun atomlarına (uranyum 238 ayrıca helyum gazına) dönüşür. Her birinin bozulma hızları dikkat çekici şekilde sabittir. Kararsız uranyum ve toryum atomları periyodik olarak alfa taneciği neşreder. Fakat hangi atomun ne zaman bozulacağı önceden bilinemez. Bir uranyum yığışımında milyarlarca atom bulunur ve böyle çok sayıda olayla istatistikî olarak tahmin edilebilen sonuç ortaya çıkar.

Teorinin önemli kısmı, radyoaktif uranyum 238'in nihayette dönüştüğü radyoaktif olmayan kurşun çeşidinin (radyojenik kurşun 206), kayalarda mevcut olan, fakat radyoaktif ve radyojenik olmayan olağan kurşundan (kurşun 204) kimyasal olarak farklı olduğudur. Bir kayanın yaşını hesaplamak için bundan örnek alınır ve radyoaktif uranyum miktarı ile radyojenik kurşun miktarı ölçülür. Bozulma hızı bilindiğinden, uranyumun ne kadar zamandan beri bozulmakta olduğunu, yani kayanın yaşını hesaplamak mümkündür.

Kullanılan başlıca izotoplardan uranyum 238'in yarı ömrü 4,5 milyar yıl olarak hesaplanmıştır. Bu demektir ki, belli miktar uranyum 238'in yarısı 4,5 milyar yıl sonra kurşun 206'ya dönüşür. Meselâ, ölçümler bir kayanın yarısının uranyum 238'den, diğer yarısının ise onun son ürünü olan kurşun 206'dan oluştuğunu gösterirse, bu sonuç kayanın 4,5 milyar yıl yaşlı olduğu anlamına gelir (bu, her ne kadar doğrudan ölçümle değil, öteleme ile elde edilmiş olsa da, Yerkabuğu için bulunan ortalama rakamdır). Fakat radyo karbon tekniğinde olduğu gibi, son araştırmalar bu metodun güvenilirliği hakkında da önemli şüpheler doğurmuştur.

Eğer radyojenik kurşunlar  uranyum 238'den gelen kurşun 206, uranyum 235'den gelen kurşun 207 ve toryum 232'den gelen kurşun 208  gerçekten sadece radyoaktif bozulmanın son ürünü olarak oluşuyorlarsa, bu durumda, Yerkabuğu kayalarının ilk oluştuklarında henüz hiçbir radyojenik kurşun ihtiva etmediği varsayılabilir ve bu, hesaplamalar için güvenilir bir başlangıç noktası olabilir. Aynı şekilde, radyojenik kurşunun kayalara başka yollarla giremeyeceği, dolayısıyla bozulma prosesinin sonuçlarını bozamayacağı da söylenebilir.

Fakat yakından bakıldığında, durumun böyle olmadığı anlaşılır. 'Olağan' kurşunun 'radyojenik' kurşundan deneyle ayırt edilemeyen bir şekle dönüştüğü ayrı bir sürecin varlığı da belirlenmiştir (Cook, 1966). Bu dönüşüm serbest nötronların olağan kurşun tarafından tutulmasıyla olmaktadır. Bu nötronlar olağan kurşunu radyojenik kurşuna dönüştürecek enerjiye sahip atom tanecikleridir. Peki, serbest nötronların kaynağı ne olabilir?

Kurşun 208 nereden geliyor?

Bu kaynak, tabiî fisyon (uranyum atomu çekirdeğinin ikiye bölünmesi) hâdisesinin meydana geldiği radyoaktif bir maden yatağında bulunur (Gabon'daki uranyum yatağında böyle bir tabiî fisyon meydana gelmiştir). Uranyum yatağında, bazı uranyum 238 atomları kurşun 206'ya doğru dönüşürken, bazı uranyum 238 atomları da tabiî fisyonla ikiye bölünürken nötron açığa çıkarırlar. Bütün bu nötronlar çevrede bulunan olağan kurşunu (kurşun 204) ve radyojenik kurşunu (kurşun 206) kademe kademe kurşun 208 izotopuna eş zamanlı olarak dönüştürür. Bu izotop, toryum 232'nin alfa bozunmasının radyojenik bir ürünü olan kurşun 208'den deney ve ölçümle ayırt edilemez. Böylece iki yoldan kurşun 208 izotopu meydana gelir. Fakat Darwinciler tespit edilen kurşun 208'in hepsinin toryum 232'nin radyojenik ürünü olan kurşun 208 olduğunu, yani çok fazla miktarda 'radyojenik' kurşun bulunduğunu, dolayısıyla bu prosesin uzun zamandan beri süregeldiğini iddia etmekte, ve bu da ölçümleri mânidar şekilde 'yaşlı' bir Dünya lehine eğip bükmektedir.

Nötron yakalama prosesinde, kurşunun izotopik değerleri sistematik olarak değişir: kurşun 206 bir nötron yakalayarak kurşun 207'ye, bu da bir nötron tutarak kurşun 208'e dönüşür. İlginç olan husus, kurşun 208'in herhangi bir yatakta mevcut kurşunun genellikle yarısından fazlasını oluşturmasıdır. Bu, normal olarak, kurşun 208'in ata elementi olan toryumun söz konusu yatakta çok olağan olduğu, yani kurşun 208'in sadece toryum 232'nin radyoaktif bozulma ürünü olduğu anlamında değerlendirilir. Fakat dünyanın en büyük iki uranyum yatağındaki  Zaire ve Kanada'da  kurşun muhtevasını inceleyen Melvin Cook, bunların toryum 232 ihtiva etmemesine rağmen önemli miktarda kurşun 208 içerdiğini, bu durumda kurşun 208'in ancak kurşun 207'nin nötron yakalamasıyla ortaya çıktığını, bütün radyojenik kurşunun aynı temele dayanarak açıklanabileceğini ve maden yatağının esas olarak modern orijinli olabileceğini söylemektedir.

Cook yaratılışa inanan bir bilim adamı olduğundan, onu ve araştırmalarını gözden düşürmek için bazıları girişimlerde bulundu. Bunlardan biri U.S. Geological Survey'den jeolog Brent Dalrymple idi. Ancak, serbest nötron seviyesinin yataklardaki kurşun izotopları oranında önemli bir değişime yol açamayacak kadar düşük olduğunu ileri süren Dalrymple ve diğerleri dünyanın en büyük iki uranyum yatağında toryum 232 bulunmadığı halde önemli miktarda kurşun 208'in nasıl bulunduğuna tatminkâr bir izah getiremediler. Böylece, uranyumun bozulması hem güvenilir bir jeokronometri metodunun en önemli kriterini değersiz kılmakta, hem de 'seçilen prosesin düzgün işleyişine dışarıdan hiçbir faktörün karışmaması' kriterini gözden düşürmektedir. Tabiatta metalik şekilde değil de oksid olarak oluşan ve bu haliyle suda yüksek erime kabiliyeti gösteren uranyum yeraltı sularının etkisiyle orijinal yatağından büyük miktarlarda uzaklaşır. Bunun yaş tayinine ne ölçüde tesir ettiği, maden yatağının bazı kısımları fakirleşirken bazı kısımları zenginleştiği için önceden bilinememektedir.

Helyum problemi

Uranyum 238'in bozulma prosesinin son ürünü kurşunun yanı sıra, atom ağırlığı 4 olan radyojenik helyum gazıdır. Dünya atmosferindeki toplam helyum miktarının Dünya tarihinin büyük bölümünde cereyan eden bozulma prosesiyle oluşmuş radyoaktif kökenli helyum olduğu sanılmaktadır. Eğer uranyum kurşun yaş tayin tekniği güvenilir ise, Dünyanın yaşı konusunda, atmosferdeki radyojenik helyum miktarı Yerkabuğu'ndaki radyojenik kurşun miktarı ölçümlerinin verdiği yaşla uyumlu bir rakam vermelidir. Fakat yaşlar telif edilemeyecek kadar farklıdır. Eğer Dünya 4,5 milyar yıl yaşındaysa, atmosferde kabaca 10 trilyon ton radyojenik helyum 4 bulunmalıdır. Fakat, bugün sadece 3,5 milyar ton mevcuttur (olması gerekenden binlerce defa daha az). Cook, Dünya üzerindeki bu eksik radyojenik helyuma dair Nature'da yayınlanan makalesinde şunları belirtmişti: '...Başlangıçtan bu yana 100 trilyon tondan fazla helyum kabuktan atmosfere geçmiş olmalıdır. Atmosfer sadece 3.5 milyar ton helyum 4 ihtiva ettiğinden, yaygın varsayım 100 trilyon ton civarında helyum 4'ün ekzosferden dışarı çıktığı, ve hâlen atmosferden kaçış oranının kabuktan atmosfere serbestlenme oranını dengelediği şeklindedir.'

Bazı jeologlar bu farklılığı, kalan % 99.96'lık kısmın Dünya'nın çekim alanından uzaya kaçtığını varsayarak açıklamaya çalışmışlardır, fakat bu proses gözlenmemiştir. Dalrymple ise, helyum 4 eksikliğini açıklayabilecek bir mekanizma öne sürdü ve Cook'un iddiasına 1984'de şu karşılığı verdi: 'Banks ve Holzer göstermişlerdir ki, kutup rüzgarları bir saniyede bir santimetrekareden 2 ilâ 4 milyon iyon miktarınca helyum 4'ün kaçmasına yol açabilir. Bu, bir saniyede bir santimetrekareden tahminen 1 ilâ 4 milyon atom miktarlık ürün akışına neredeyse eşdeğer bir rakamdır.'

Banks ve Holzer'in bulgularını Dalrymple'in bunları uydurmaya çalıştığı amaçlar açısından geçersiz kılan iki husus var. Birincisi, Dünya gerçekten 4,5 milyar yıl yaşındaysa, eksik helyumu açıklamak için, atmosferin bir saniyede bir santimetrekareden yaklaşık 1016 atom oranında, yani Dalrymple'in verdiği rakamdan on kat daha hızlı bir şekilde helyum kaybetmesi gerekmektedir (1020 gramdan daha fazla miktarda kayıp helyum aradığımızı hatırlayalım). İkinci husus, Dalrymple'in kullandığı rakamların yaklaşık otuz yıl öncesine ait olmasıdır; o dönemde uzay bilimcilerin büyük kısmı Dünya'nın uzay boşluğunda hareket ettiğine (atmosferi boş uzaydan başka bir şeyin çevrelemediğine), hafif hidrojen ve helyum atomlarının boşluğa kaçtığına inanıyordu. Yeni çalışmalar ise, helyum kaybetmek bir yana, atmosferin hâlâ hatırı sayılır miktarda helyum kazanabildiğini gösteriyor. Güneş'in etrafında döndüğü için, Dünya sadece boş uzayda değil, Güneş'teki nükleer proseslerden ileri gelen, esas olarak hidrojen ve helyuma dayalı ince bir Güneş atmosferi içinde de hareket etmektedir. Yukarı atmosferdeki ölçümlere göre, Dünya bu yolla helyum kazanmaktadır.

Uzay bilimci James Lovelock 1987'de yayınlanan kitabı Gaia: Yeryüzü'ndeki Hayata Yeni Bir Bakış'ta şunları ifade ediyor: "Havanın en dış tabakasını teşkil eden ve santimetre küpte sadece birkaç yüz atom ihtiva edecek kadar seyrek özellik gösteren eksozferin aynı şekilde ince olan Güneş'in en dış atmosferi içine karışıp kaybolduğu düşünülebilir. Eksozferden hidrojen atomu kaçışının Güneş'ten hidrojen akışıyla dengelendiği veya telafi edildiği kanaatindeyiz.' Lovelock hidrojenden bahsediyor, helyumdan değil. Helyum hidrojenden dört kat daha ağırdır ve Güneş'teki nükleer füzyon prosesinin esas ürünü olduğundan Güneş atmosferinde çok bol bulunmaktadır. Eğer hidrojen kaybolmadı, tam aksine kazanıldıysa, aynı şey helyum için de geçerli olacaktır. 'Eğer helyum 4'ün atmosferde ölçülen miktarını alır ve radyoaktif yaş tayin tekniğini buna uygularsak" diyor Cook, ve şöyle devame diyor: "Dünya için 175 bin yıl civarında bir yaş buluruz. Bu, bizim güvenilirlik kriterlerimizi geçersiz kılar; çünkü helyum 4'ün dışarıdan muhtemel girişi bu prosesi bozmaktadır."

Cook, yalnız değildi. Önemli dergilerde yayınlanan makalelerde de benzer şüphelere yer verilmişti. Hawaii Jeofizik Enstitüsü'nden Funkhouser ve Naughton, Mount Kilauea yanardağına ait volkanik kayaların yaşını potasyum argon metoduyla hesaplamış ve 3 milyar yıla kadar yaşlar bulmuşlardı 'halbuki bu kayaların 1801'deki püskürme sırasında oluştuğu biliniyordu. Avustralya Millî Üniversitesi'nden McDougall Yeni Zelanda'da 1,000 yıldan daha genç olduğu bilinen lavlar için 465,000 yıla varan yaşlar bulmuştu (Milton, 1997).

Neticede, radyoaktif bozulmaya atfedilen saat hakemi rolü tehlikeye girmiş bulunuyor; çünkü ölçülen değer bozulma hızı değil bozulma ürünlerinin miktarıdır ve bunların menşei konusunda kesin bir şey söylemek mümkün değildir. Bu yüzden, bütün radyoaktif jeokronometri metotları oldukça kusurlu ve uygulamada da güvenilir değildir. Uranyum kurşun ve uranyum helyum yaşları arasındaki uyumsuzluktan ortaya çıkan tek güvenilir sonuç, bu şekildeki bir radyoaktif yaş tayin metodunun güvenilir olmadığıdır. Potasyumun argona, rubidyumun stronsiyuma bozulmasına dayanan metotlar da kendi problemlerinin yanı sıra, yukarıdaki kusurlardan bazılarını da barındırmaktadır. Fakat, bazı bilim adamları tek bir düşünceyi, daha doğrusu peşin bir hükmü savunmaya çabalıyor: evrim; ve evrim lobisi, oluşturduğu baskı atmosferiyle Cook ve Milton gibi cesaretli bilim adamlarının sesini kısmakta, prestijlerini sarsmakta, diğerlerine de gözdağı vermektedir. Çünkü, Dünya'nın yaşını hesaplamak için geliştirilen bütün jeokronometri metotlarında bazı belirsizlikler mevcuttu. Fakat bunlardan sadece biri (uranyum ve benzer elementlerin radyoaktif bozulmasına dayanan teknik) Dünya için milyarlarca yıllık bir yaş veriyordu. İşte bir tek bu teknik Darwinciler tarafından coşkuyla desteklenirken, diğerleri görmezden gelindi. Çünkü Darwinci teoriye göre evrim, sonuçlarını uzun zaman ölçeğinde veren bir süreç olduğundan ona uzun bir jeolojik geçmiş gerekiyordu. Bu reklam kampanyası Darwinciler açısından öyle başarılı oldu ki, bugün diğer alanlarda çalışan bilim adamları da dahil neredeyse herkes, evrensel bozulma sabitinden dolayı, radyoaktif yaş tayininin dikkate değer ve tenkit edilemez tek metot olduğuna inanır olmuştur. Ancak yukarıda da gördüğümüz gibi, geniş kabul gören bu inanışların aslında hiçbiri delille desteklenmiş değildir.[1]

Kaynaklar

[1] Prof. Dr. Ömer Said GÖNÜLLÜ, "Dünyanın Yaşı ve Uranyum-Kurşun Metodunun Problemleri"
[2] tr.wikipedia.org/wiki/Dünya#D.C3.BCnya.27n.C4.B1n_Ya.C5.9F.C4.B1
[3] tr.wikipedia.org/wiki/Dünya'nın_yaşı






Bu sayfa hakkında yorum ekle:
İsmin:
Mesajınız:
 
 
19 Ağustos 2007 itibariyle, toplam: 36853726 ziyaretçi (103020201 klik) tarafından görüntülenmiştir. Online ziyaretçi rekorumuz, 4626 kişi. (5 Eylül 2010)
 
 

gizli

Bu site, en iyi Firefox ve Google Chrome tarayıcılarında ve 1024 x 768 ekran çözünürlüğünde görüntülenir.