Alfred Wegener'in Kıtasal Sürüklenme Hipotezi
Şekil 2.2: Wegener hayatının ilerleyen dönemlerinde, yaklaşık 1924-1930.Alfred Wegener (1880-1930) meteoroloji ve klimatoloji alanında uzmanlaşmış bir Alman bilim adamıydı. Kabul görmüş fikirleri sorgulama becerisi, 1910 yılında Bering Kara Köprüsü'nün izostazi ile oluştuğu ve benzer kara köprülerinin bir zamanlar kıtaları birbirine bağladığı açıklamasına katılmamasıyla başladı. Bilimsel literatürü inceledikten sonra, kıtaların başlangıçta birbirine bağlı olduğunu ve daha sonra birbirinden uzaklaştığını belirten bir hipotez yayınladı. Mekanizmayı tam olarak çözememiş olsa da, hipotezi uzun bir kanıt listesiyle destekleniyordu.
Kıtasal Sürüklenme Hipotezi için Erken Kanıtlar
Wegener'in ilk kanıtı, bazı kıtaların kıyı şeritlerinin bir yapbozun parçaları gibi birbirine uymasıydı. İnsanlar ilk dünya haritalarında Güney Amerika ve Afrika'nın kıyı şeritlerindeki benzerlikleri fark etti ve bazıları kıtaların birbirinden ayrıldığını öne sürdü. Antonio Snider-Pellegrini 1858 yılında kıta ayrımı ve fosillerin eşleştirilmesi üzerine ön çalışmalar yapmıştır.
Wegener'in farklı olarak yaptığı şey, büyük miktarda veriyi tek bir yerde sentezlemekti. Kıta sahanlıklarının şekillerine dayanarak kıtaların gerçek kenarlarını kullandı. Bu da mevcut kıyı şeridini takip eden önceki çalışmalara kıyasla daha iyi bir uyum sağlamıştır.
Wegener ayrıca okyanuslar boyunca benzer kayaları, dağları, fosilleri ve buzul oluşumlarını karşılaştırarak kanıtlar derledi. Örneğin, ilkel su sürüngeni Mesosaurus'un fosilleri Afrika ve Güney Amerika'nın ayrı kıyı şeritlerinde bulunmuştur. Bir başka sürüngen olan Lystrosaurus'un fosilleri Afrika, Hindistan ve Antarktika'da bulunmuştur. Bunların karada yaşayan canlılar olduğunu ve bütün bir okyanusu yüzerek geçmiş olamayacaklarını belirtti.
Kıtaların kaymasına karşı çıkanlar, okyanus ötesi kara köprülerinin hayvanların ve bitkilerin kıtalar arasında hareket etmesini sağladığında ısrar etmiştir. Kara köprüleri sonunda aşınarak ortadan kalktı ve kıtalar kalıcı olarak birbirinden ayrıldı. Bu hipotezle ilgili sorun, bir kara köprüsünün geniş ve derin bir okyanus boyunca uzanacak kadar uzun olmasının mümkün olmamasıdır.
Kıtasal sürüklenmeye daha fazla destek, buzulların bir zamanlar güney Afrika, Hindistan, Avustralya ve Arabistan'daki normalde çok sıcak bölgelerde var olduğuna dair şaşırtıcı kanıtlardan geldi. Bu iklim anomalileri kara köprüleriyle açıklanamaz. Wegener, Kuzey Kutup Dairesi'nin donmuş bölgesinde tropikal bitki fosilleri keşfettiğinde de benzer kanıtlar bulmuştur. Wegener daha fazla veri topladıkça, tüm iklim, kaya ve fosil gözlemlerine en uygun açıklamanın kıtaların hareket etmesini içerdiğini fark etti.
Kıtasal Sürüklenme için Önerilen Mekanizma
Wegener'in çalışması tüm yaşamı boyunca bir uç bilim teorisi olarak kabul edildi. Hipotezindeki en büyük kusurlardan biri, kıtaların nasıl hareket ettiğine dair bir mekanizma sunamamasıydı. Açıkçası, kıtalar hareket ediyor gibi görünmüyordu ve bilim camiasının tutucu fikirlerini değiştirmek, güvenilir bir mekanizmayı destekleyen istisnai kanıtlar gerektirecekti. Diğer kıtaların kayması yanlıları kıtaların nasıl hareket ettiğini açıklamak için genişleme, daralma ve hatta Ay'ın kökenini kullanmışlardır. Wegener merkezkaç kuvvetlerini ve presesyonu kullandı, ancak bu modelin yanlış olduğu kanıtlandı. Ayrıca, konveksiyona dair ipuçlarıyla birlikte deniz tabanı yayılması hakkında da spekülasyonlarda bulunmuş, ancak bu önerilerini kanıtlayamamıştır. Mevcut bilimsel bilgiler, konveksiyonun yerçekimi ve yoğunluk ile birlikte levha hareketlerini yönlendiren başlıca güçlerden biri olduğunu ortaya koymaktadır.
Levha Tektoniği Teorisinin Gelişimi
Wegener 1930 yılında Grönland'daki bir keşif gezisinde öldü. Yaşadığı dönemde pek saygı görmeyen Wegener ve kıtaların yer değiştirmesiyle ilgili fikirleri, uç bilim olarak tarihte kaybolmaya mahkum görünüyordu. Ancak 1950'lerde kıtaların kaymasını daha uygulanabilir bir fikir haline getiren kanıtlar ortaya çıkmaya başladı. 1960'lara gelindiğinde bilim insanları, Wegener'in kıtaların kayması hipotezinin levha tektoniği teorisi olarak kabul edilmesi için eksik mekanizmayı, yani deniz tabanı yayılmasını destekleyecek yeterli kanıt toplamışlardı. Devam etmekte olan GPS ve deprem verileri analizleri bu teoriyi desteklemeye devam etmektedir. Bir sonraki bölümde, bir adamın çılgın düşüncesinin bilimsel bir teoriye dönüşmesine yardımcı olan kanıtlar yer almaktadır.
Okyanus Tabanlarının Haritalanması
1947 yılında araştırmacılar, Atlantik Okyanusu'nun ortasında topografik ve termal özellikleri tam olarak anlaşılamayan bir bölgenin haritasını çıkarmak için SONAR'ın bir uyarlamasını kullanmaya başladılar. Bruce Heezen ve Marie Tharp, bu bilgileri kullanarak okyanus tabanının ilk ayrıntılı haritasını oluşturdu ve Atlantik Okyanusu'nun uzunluğunu kapsayan, kıtalarda bulunan dağlardan farklı kaya kimyası ve boyutlara sahip bazaltik bir dağ silsilesi olan Orta Atlantik Sırtı'nı ortaya çıkardı. Başlangıçta bilim insanları sırtın, genişleyen Dünya veya okyanus havzası büyümesi hipotezlerini açıklayan bir mekanizmanın parçası olduğunu düşünüyordu. 1959'da Harry Hess deniz tabanı yayılması hipotezini ortaya atarak okyanus ortasındaki sırtların tektonik plaka fabrikalarını temsil ettiğini ve bu uzun volkanik sırtlardan yeni okyanus plakalarının çıktığını ileri sürdü. Bilim insanları daha sonra, yeni oluşan plakalar arasındaki değişen hareket oranlarını daha iyi açıklamak için sırtlara dik olan dönüşüm faylarını dahil ettiler. Sırtlar boyunca deprem merkez üsleri keşfedildiğinde, depremlerin levha hareketiyle bağlantılı olduğu fikri yaygınlaştı.
Tarama ve sondaj yoluyla ölçülen deniz tabanı tortusu başka bir ipucu sağlamıştır. Bilim insanları bir zamanlar okyanus tabanlarında çok uzun bir süre boyunca durağan bir ortamda tortu biriktiğine inanıyordu. Bazı çalışmalar beklenenden daha az tortu gösterdiğinde, bu sonuçlar başlangıçta kıta hareketine karşı çıkmak için kullanılmıştır. Daha fazla zaman geçtikçe, araştırmacılar bu daha ince tortu katmanlarının okyanus ortasındaki sırtlara yakın olduğunu keşfetti ve bu da sırtların çevredeki okyanus tabanından daha genç olduğunu gösterdi. Bu bulgu, deniz tabanının tek bir yerde sabit olmadığı fikrini destekledi.
Paleomanyetizma
Deniz tabanının manyetik haritası da çıkarıldı. Bilim insanları okyanus ortasındaki sırtların her iki tarafında simetrik sıralardan oluşan çizgili bir desen oluşturan garip manyetik anomalileri uzun zamandır biliyorlardı. Bu özellikleri olağandışı kılan şey, her bir şeritteki kuzey ve güney manyetik kutupların dönüşümlü sıralar halinde tersine çevrilmiş olmasıydı. 1963 yılına gelindiğinde Harry Hess ve diğer bilim insanları, deniz tabanının yayılmasına ilişkin modellerini desteklemek için bu manyetik tersine dönüş modellerini kullandılar (ayrıca bkz. Lawrence W. Morley).
Paleomanyetizma, temelde fosilleşmiş bir pusula olan kayaların içinde donmuş manyetik alanların incelenmesidir. Aslında levha hareketini destekleyen ilk somut kanıt paleomanyetizmden gelmiştir. Manyetit gibi manyetik mineraller içeren magmatik kayaçlar tipik olarak en faydalı verileri sağlar. Magma veya lav olarak sıvı haldeyken, minerallerin manyetik kutupları kendilerini Dünya'nın manyetik alanıyla hizalar. Kaya soğuyup katılaştığında, bu hizalanma yerinde donarak küresel enlemle ilgili manyetik eğimi ve manyetik kuzeyle ilgili sapmayı içeren kalıcı bir paleomanyetik kayıt oluşturur.
Bilim insanları bir süredir birçok kayadaki manyetik kuzey hizasının dünyanın mevcut manyetik kuzeyine yakın olmadığını fark etmişlerdi. Bazıları bu uzaklığın dünyanın manyetik kuzey kutbunun normal hareketinin bir parçası olduğunu açıkladı. Sonunda bilim insanları, kıtasal hareket fikrini eklemenin verileri tek başına kutup hareketinden daha iyi açıkladığını fark ettiler.
Wadati-Benioff Bölgeleri
Okyanus ortası sırtlarının araştırıldığı dönemde, diğer bilim insanları da okyanus çukurlarının ve ada yaylarının oluşumunu sismik faaliyetlere ve tektonik plaka hareketlerine bağlamışlardır. Birkaç bağımsız araştırma grubu, deprem merkez üslerinin mantoya batan okyanus plakalarının şekillerini izlediğini fark etti. Bu derin deprem bölgeleri, okyanus çukurları etrafında yüzeye yakın başlayan ve kıtaların ve ada yaylarının altına doğru açı yapan düzlemlerde toplanmıştır. Bugün bu deprem bölgeleri Wadati-Benioff bölgeleri olarak adlandırılmaktadır.
Giderek artan kanıtlara dayanarak, levha tektoniği teorisi şekillenmeye devam etti. J. Tuzo Wilson, okyanus havzalarının açılması ve kapanması fikrini öne sürerek tüm resmi bir araya getiren ilk bilim insanıydı. Çok geçmeden bilim insanları, levhaların birbirlerine göre hareket ettiğini ve aralarında net sınırlar olduğunu gösteren başka modeller önerdiler. Diğerleri ise tektonik plaka hareketinin karmaşık geçmişini bir araya getirmeye başladı. Levha tektoniği devrimi gerçekleşmişti.
Sonraki Ders: Dünyanın Katmanları
Yorumlar
Yorum Gönder