Kategoriler
Bilim & İnsan

Dünya'nın merkezine inmek mümkün mü?

Dünya'da bulunduğunuz yerden gidebileceğiniz en uzak nokta nedir? Aşağı doğru yaklaşık 12.700 kilometre. Oraya ulaşmak için uzun bir yoldan gitmeniz gerekiyor: Karada ve denizde 20.000 kilometre yol almalısınız. Peki neden kestirmeden gitmiyoruz? Bunu yaparken tarih öncesi sürüngenleri bile ziyaret edebilirsiniz. Dünya'nın merkezine inmekten bahsediyoruz. Çoğu Kanadalı Hint Okyanusu'ndan çıkacak ve Arjantin'den inenler kendini bir Çin restoranında bulacaktır. Türkiye'den tünel açanlar Güney Pasifik'te bir gemiye atlamak zorunda kalırdı.

Dünya'nın merkezine yolculuk

Dünya'nın merkezine inmek elbette zorlu bir yolculuktur. İlk olarak kıta kabuğundan (35-70 kilometre) okyanus tabanına (5-10 kilometre) ulaşmanız ve ardından 2.900 kilometre uzunluğundaki mantodan geçmeniz gerekir. Bundan sonra Güneş'in yüzeyi kadar sıcak (5.500°C) Mars boyutunda sıvı demirden dış çekirdeği ve ardından Ay boyutundaki katı iç çekirdeği geçmeniz gerekiyor. Tabii bazı çalışmalara göre en içte sürpriz bir sıvı çekirdekle daha karşılaşabilirsiniz.

İdeal Dünya

kola tüneli
Dünya'nın en derin tüneli Rusya'daki Kola Süper Derin Sondajı 12.300 metrede.

İşleri biraz daha kolaylaştırmak adına Dünya'nın tek parça, hareketsiz, soğuk bir kaya olduğunu varsayalım. Buraya denk gelmişken hava direncini de kaldıralım. Dünya yüzeyindeyken yerçekimi bizi saniyede 9,8 metrekare hızla çeker. Düştüğünüz her saniye saniyede 9,8 metre hızlanırsınız. Ancak bu oran Dünya yüzeyinin yakına denk geçerlidir.

İLGİLİ:  Karalar nasıl oluştu?

Yerçekimi kütlenin fonksiyonu ve kütle maddenin özelliğidir. Yüzeydeyken Dünya'nın tüm maddesi ayaklarınızın altındadır ancak siz düştükçe giderek daha fazla madde sizi çevreler ve kendi yerçekimlerini uygular. Bu yatay çekişler birbirini dengeler ancak başınızın üstündeki artan kütle oranı, aşağıdaki azalan kütleye orantılı artan bir karşı kuvvet uygular. Yani çekirdeğe yaklaştıkça ivmeniz düşer. Dünya'nın merkezinde yerçekiminden kaynaklı ivme sıfırdır. Dünya'nın kütlesiyle çevrelenirsiniz; yerçekimi birbirini sıfırlar ve ağırlıksız kalırsınız.

Ancak henüz son durağa gelmedik, yolun yarısındayız. Dünya'nın merkezinde hızınız saatte 24.000 km'ye ulaşır. Yeraltına daldıktan 21 dakika sonra 29.000 km saat hızla çekirdekten uzaklaşmaya başlarsınız. Ancak ilerledikçe yerçekimi sizi yavaşlatmaya başlayacaktır ve bir 21 dakika sonra sonunda hızınız sıfırlanır. Biri sizi yakalayıp çekmedikçe devam etmeniz imkansızdır. Geldiğiniz yoldan düşmeye başlar ve harmonik hareketle çekirdeğin etrafında sarkaç gibi süresiz biçimde gidip gelirsiniz.

Dünya'nın merkezine yolculuğunuz bitmeyen bir kabusa dönüşmüştür.

Gerçekte ne olur?

Dünya'nın merkezine yolculukta 580.000.000 m3 ton kayayı delmeniz gerekiyor.
Dünya'nın merkezine yolculukta 580.000.000 m3 ton kayayı delmeniz gerekiyor.

İdealize edilmiş kayadan bir gezegenin merkezine yolculuk böyleydi. Şimdi işleri daha gerçekçi ve karmaşık hale getirelim.

İLGİLİ:  Kör insanlar rüya görüyor mü?

Dünya'da bir tünel açarak ilerlemek 6,6 sekstilyon (21 sıfırlı 6,6) ton kayanın yarattığı akıllara durgunluk veren basıncın üstesinden gelmek demektir. Bu basınç deniz seviyesindeki basıncın 3 milyon katıdır. 80 kilogram birinin 240 milyon kilogram ağırlığa ulaşmasına denktir. Ayrıca Dünya'nın merkezine giden 7,5 metre genişliğinde bir tünel 580 milyon metreküp kayayı delmek demektir.

Biçimlendirici etkilerden doğan kinetik enerji, yerçekiminin sıkıştırma kuvveti, iç sürtünme ve radyoaktif bozunma gibi etkenler nedeniyle Dünya'nın içi şaşırtıcı düzeyde sıcak. Hatta tek başına bu sıcaklık bile Dünya'nın merkezine inmeyi durdurmaya yeter. Dünya'da şimdiye dek kazılmış en derin tünel Rusya'daki Kola Süper Derin Sondajı'ydı ve 12.300 metreye ulaştı. Bu derinlik kabuğun küçük bir bölümüyken yüksek ısı kazmayı durdurdu. Diğer yandan okyanus tabanında mantoya daha yakın tüneller açılmıştır.

Dağların ve deniz hendeklerinin neden olduğu kabuk kütlesi değişimi, Dünya'nın iç katmanının çekirdeğe inildikçe yoğunlaşmasının yanında önemsizdir. İvmeniz yukarıdaki ideal senaryodan çok daha fazla değişir.

Dünya'nın merkezine inmeye dair gariplikler burada bitmiyor. Coriolis etkisi (Dünya'nın dönme hareketinin rüzgar gibi yüzeye yakın hareket eden nesnelerin yönünü etkilemesi) ve açısal momentum nedeniyle yana doğru hareket etmeye başlayarak tünelde pek yol alamadan duvara toslarsınız.

İLGİLİ:  Yıldızların ağırlığı nasıl hesaplanıyor?

Saatte 1.600 km gücündeki bu etkiyi daha iyi anlamak için ekvatorda açılan bir tüneli düşünün. İster Dünya'nın yüzeyinde isterse çekirdeğin yakınında olun her 24 saatte 1 dönüş yaparsınız ancak eşit mesafe gitmezsiniz: Yüzeyde 40.000 kilometre yol alırken, çekirdeğin yarısında yarısı kadar yol alırsınız. Yeraltında 1.600 km / saat hızla doğuya hareket ederken, etrafınızdaki duvarlar doğuya sizden yavaş bir hızla uzaklaşacaktır ve sonunda onlara toslarsınız.

Coriolis etkisini kaldırmak

Aynı Coriolis etkisi kıvrımlı rüzgarları oluşturuyor.
Aynı Coriolis etkisi kıvrılan rüzgarları oluşturuyor.

Kendinizi bu kayalık duvarlardan kurtarmak için Coriolis etkisinin olmadığı bir kutup noktasından diğer kutba tünel açabilirsiniz. Ancak şu var, Dünya'nın yörüngesindeki uyduları bile etkileyen Güneş ve Ay'ın yerçekimi bir yerden sonra sizi tünel duvarına çekmeye başlayacaktır.

Dünya'nın merkezine inmeye dair ironik olan şey, Dünya'nın herhangi bir noktasından herhangi bir noktasına açılan bir tünelde yol almak, Dünya'nın merkezinden geçen tünelde yol almakla aynı zamanı almasıdır. Merkezden uzak her tünel daha kısa olmasına rağmen, azalan yerçekimi etkisi daha az hızlanma sunacağından yolculuk daha uzun sürer.


Referanslar:

  • https://cnx.org/contents/[email protected]/Gravity
  • https://www.freemaptools.com/tunnel-to-other-side-of-the-earth.htm
  • http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=3224

Yazar Berkay Alpkunt

Coğrafya ve astronomi üzerine geniş kapsamlı içerikler hazırlıyor. Diğer ilgi alanları canlı hayatı, bilim tarihi ve ülkeler olarak sıralanır. Aynı zamanda bağımsız video oyunlarına ilgilidir.