Kristalografiyle Dünyanın Merkezine Yolculuk

Dünyanın katmanlarının bileşimini ve yapısını belirlemek hayli zor bir iş. Yerkabuğu ve kabuğun hemen altında yer alan manto hakkında doğrudan bilgi edinebiliyoruz. Ancak daha derinlere inmek mümkün olmadığı için mantonun altında kalan katmanlar hakkındaki bilgilerimizi sadece dolaylı yollardan elde edebiliyoruz. Dünyanın katmanlarının bileşimi hakkında nasıl bilgi edindiğimizi bu sayının Merak Ettikleriniz köşesinde bulabilirsiniz. Katmanların yapısı hakkında ise kristalogra-fı deneyleri ile bilgi ediniyoruz.

Mantonun üst kısımları magnezyum ve demirin silikatlarından (magnezyum, demir, silisyum ve oksijen’ içeren bileşikler) oluşur. Çok ince olan bu kısımdaki basınç derinlere doğru artmaya başlar. Mantonun alt kısımları 2700 kilometre derinliğe kadar iner. Büyük çoğunluğu perovskit adı verilen bir maddeden oluşan bu katmanın en alt kısmında basınç 125 GPa’ya (Milyar Paskal) kadar çıkar. Bu basınç, yer yüzeyindeki basıncın (yaklaşık 100.000 Paskal) bir milyon katından daha fazladır. Dünyanın merkezindeki çekirdeğin çoğunluğu demir, bir kısmı nikel, geri kalanı ise başka elementlerden oluşur. Çekirdeğin en içteki 2200 kilometre yarıçaplı kısmı katı halde, daha dışta yer alan kısmı ise sıvı haldedir. Basınç Dünyanın merkezinde 364 GPa’ya kadar çıkar. Dış çekirdek ile manto arasında D” olarak adlandırılan bölge yer alır. Kalınlığı yaklaşık 200 kilometre olan bu bölgenin bileşimi mantoya benzer, ancak içerdiği maddelerin kristal yapısı mantodakilerden farklıdır. Bu kısımda yer alan maddelerin kristal yapısı post-perovskit yapısı olarak isimlendirilir.

Aynı maddelerin mantonun alt kısımlarında ve D” bölgesinde farklı kristal yapılarında bulunmasının nedeni, ortam koşullarındaki değişikliktir. Derinlere gidildikçe basıncın ve sıcaklığın artmasıyla beraber kristal yapısında değişiklikler olur. D” katmanının varlığı 2000’li yıllardan önce de biliniyordu. Ancak Dünya’nın derinlerine gönderilen sismik dalgalar sayesinde varlığı tespit edilen bu katmanın bileşimi ve yapısı bilinmiyordu. 2004 yılında labora-tuvar ortamında yapılan deneyler sırasında, D” bölgesindeki basınç ve sıcaklık koşullan altında perovskitin kristal yapısının değiştiğinin gözlemlenmesiyle sismik dalgalar ile elde edilen veriler açıklandı.

D” bölgesi hakkında hâlâ bilinmeyenler var. Bunlardan biri D” bölgesi içinde, manto-çekirdek sınırına paralel yönde polarize olmuş sismik dalgaların manto-çekirdek sınırına dikey yönde polarize olmuş sismik dalgalardan daha hızlı hareket etmesi. Sınır bölgesinin derinliğe bağlı olarak değişmesine neden olan kimyasal değişiklikler ve sıcaklık değişikleri de tam olarak anlaşılabilmiş değil. îleride yapılacak çalışmalarla bu soruların cevaplanacağı düşünülüyor. Ayrıca teknolojik gelişmeler sayesinde yakın gelecekte Dünyanın çekirdeğinin yapısı da kristalografiyle incelenebilir. Bu katmanla ilgili de henüz cevaplana-mamış pek çok soru var. Örneğin sismik dalgaların Dünya’nm spin ekseni boyunca ekvator düzleminde olduğundan daha hızlı hareket ettiği biliniyor. Ayrıca çekirdeğin farklı katmanları var ve doğu yan küresi ile batı yarı küresi farklı özellikler gösteriyor, ancak bunların nedeni henüz bilinmiyor.

Alerji

Sorunsuz çalışan bir bağışıklık sistemi vücut için iyi eğitilmiş, disiplinli bir savaş birimi gibidir. Yabancı pek çok mikroorganizmayı ya da hastalık etkenini tanıyabilir ve hemen yok edebilir. Virüsle enfekte olmuş bir hücreyi ya da tümör olma yolundaki pek çok hücreyi de fark eder. Bunlar vücudun sağlıklı kalmasını sağlamak için bağışıklık sisteminin en temel görevleridir. Ancak mükemmel çalışan bu sistem bazen hata yapabiliyor. Örneğin alerji bağışıklık sisteminin aşırı hassasiyeti ile ortaya çıkıyor. Alerjik bir bağışıklık sistemi vücut için aslında zararlı olmayan bir maddeyi zararlı olarak algılayıp saldırıya geçiyor. Bu saldırının neden olduğu problem bazen hafif atlatılabileceği gibi bazen kişi için ciddi hatta hayati tehlike yaratan durumlara yol açabiliyor. Mevsimsel alerji, gıda alerjisi, ilaç alerjisi yaygın olarak görülen alerji türlerinden. İçinde bulunduğumuz mevsim itibariyle ayrıntılar köşemizde alerji hakkında az bilinenlere yer verdik.

ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü’nün verilerine göre Amerikalıların yandan fazlası bir ya da iki alerji türüne sahip. TÜİK’in 2012 verilerine göre Türkiye’de alerji görülme oranı %4,4.

En korkutucu alerji, ölümcül anafilaksinin en yaygın nedenlerinden biri olan penisilin alerjisidir.

Gıda alerjilerinin çoğu bağışıklık sisteminin bir proteine gösterdiği tepki sonucu oluşur. 2004 yılında Dublin,Trinity College’dan bir ekip bağırsak parazitlerinin gıda alerjisinin, astımın ve hassas bağırsak sendromunun tedavisinde yararlı olabileceğini düşündü. Araştırmacılar fareyi parazitlerle enfekte ettiler, ayrıca farede kolit denilen bağırsak hastalığını deneysel olarak tetiklediler. Ancak farede kolit gelişmedi.

Heyecan verici bu bulgu sonucunda, 2007 yılında Jasper Lavvrence isimli girişimci Kamerun’a giderek tuvaletlerin bulunduğu yerlerde çıplak ayakla yürüdü. Amacı kendini kancalı kurtlarla enfekte etmekti.

Böylece astımını ve mevsimsel alerjisini yenmeyi umut ediyordu ve bunu başardı.

Bunun üzerine Lavvrence ABD dışında (ABD Gıda ve ilâç idaresi izin vermediği için) dünyanın her yerine 35 kancalıkurt parazitini 3000 dolara sattı.

Son yıllarda gelişmekte olan radyo frekanslı kimlik etiketlerinin (RFID – Radio FrequencytD tags) yerleştirildiği akıllı tabaklar yiyeceğinizin içeriği hakkında size bilgi veriyor. Endüstri ürünleri tasarımcısı Hannes Harms’ın geliştirdiği bu akıllı tabaklar alerjik kişileri, sorun yaratacak malzemeler konusunda uyarıyor.

Hvirginia Üniversitesi’nden Scott Commins çimlerde keyifli bir yürüyüş yaparken bir kene tarafından sokulan bir kişinin vegan olabileceğini söylüyor. Isırık, bağışıklık sisteminin dana, domuz ve kuzu etinde de bulunan karbonhidrat yapısındaki alfa-gal isimli bir antikor üretmesine ve ete karşı alerji gelişmesine neden oluyor.

insan kepeği ya da deri döküntüsü kedilerde, köpeklerde ve hatta insanlarda alerjik döküntüye neden oluyor.

Mayo Kliniği’ne göre nikel içeren takılar yaşam boyu süren metal alerjisini tetikliyor.

Son derece nadir görülen su ürtikeri su ile temas edince ortaya çıkabilir ve deride döküntüye neden olur.

insanlar genellikle çiçeklerin alerjiye neden olduğunu düşünür. New York, Montefiore Tıp Merkezi, Alerji ve immünoloji Bölüm Başkanı David Rosenstreich alerjiye neden olan bitkilerin daha çok ağaçlar ve yabani otlar olduğunu söylüyor.

Bu bitkiler polenlerinin rüzgârla dağılması sayesinde tozlaşıyor. Oysa çiçeklerin polenleri büyük, ağır ve yapışkandır, arıların bacaklarına yapışırlar. Çevreye çok fazla dağılmazlar ve nadiren alerjiye neden olurlar.

Alerjiden muzdarip kişiler sabahları kendilerini daha kötü hissedebilir. Çünkü pek çok bitki sabahları daha çok polen yayar.

Son zamanlarda yapılan çalışmalar polen seviyesinin her yıl arttığını gösteriyor.

Bunun nedenlerinden biri iklim değişikliği. Hava sıcaklığı ve ılıman geçen kış mevsimi bitkilerin daha erken polen üretmesine ve bu polenleri çevreye yaymasına neden oluyor. Bu da alerji sezonunun uzun sürmesi anlamına geliyor.

Aslında yağmurlu havalarda alerjik kişiler rahat bir nefes alabilir. Çünkü polenler yağmurlu havalarda kolayca taşınamıyor. Diğer yandan yağmur, bitki ve polen gelişimini teşvik ediyor, üstelik yağmura eşlik eden rüzgâr polen ve küfün havaya karışmasına neden oluyor ki bu da alerji belirtilerini ve şikâyetlerini artırıyor.

Hijyen hipotezine göre yaşamın ilk birkaç ayında mikroorganizmalara ve hijyenik olmayan ortamlara maruz kalmak alerji ve astım gelişimini azaltıyor. Bu da gelişmiş ülkelerde alerjinin görülme sıklığının artışını açıklıyor.