Platolar

…the plateaus of the Lycaonians, are cold, bare of trees, and grazed by wild asses…
…Lycaonia’lıların platoları, soğuktur, ağaçsızdır, ve orada vahşi eşekler otlar…
-Strabo [1]

Platoların dağlardan farkını ilk ayırt edip, farklı bir terim ile ifade eden kişi Amasyalı büyük coğrafya bilgini Strabo olmuştur [2]. Strabo’nun Konya, Tuzgölü ve civarındaki düz bölgeleri için yaptığı yukarıdaki nitelemeyi biraz daha kuzeye Ankara’ya doğru genişletirsek (harita) ve milletvekillerini de kapsayacak şekilde değerlendirirsek, değerli bir meslektaşımın dediği gibi (vecizenin tüm yan anlamlarıyla) “Strabo’dan beri pek birşey değişmediğini” görebiliriz (Hele bir de ağaç katlilarını düşünürsek).

Plato esasen çevresine göre daha yüksek ve geniş düz alan anlamına gelir. Son yazımda, bir sınır yüksekliğe varmıştık dağları yükselte yükselte. İşte şimdi o sınır yükseklikten sonra olacaklara kabaca bakmaya çalışalım. Şunu unutmayın burada anlattıklarım yakınsama/çarpışma merkaniği ile, yani tektonik olarak meydana gelen platoları ele almaktadır. Platolar volkanik ya da dinamik yükselmeye bağlı olarak ve ya akarsu aşındırması sonucunda da meydana gelebilir; bunlara belki ileride değinirim. Anlatacaklarımın çok büyük bir kısmını Lyon-Caen ve Molnar’ın muhteşem makalesinden aldım, bazı açıklayıcı eklemeler ve şekil benden [3].

Kabukta kısalma başladığında, malzemeyi birbirine iten kuvvetler kabuğa ait parçaların birbiri üzerine bindirmeye başlar. Bunu kabaca şöyle düşünebilirsiniz: topuğunuzla ıslak kumu ittiriyor ve birbirine yapışık ufak yassı parçaları üstüste istifliyorsunuz. Yani öncelikle sürtünme direncine karşı iş yapmak gerekmektedir. Kabukta meydana gelen kısalma kabuğun kalınlaşmasına sebep olacağı için, ve kalınlaşan düşük yoğunluklu kabuğun daha önceki yazılarda bahsettiğimiz gibi izostasi sebebiyle yükselme eğiliminde olduğundan, bu kuvvetlerin yerçekimine karşı da iş yapması gerekmektedir. Dolayısıyla dağ sırasını oluşturmak (ki buna dağın kökü de dahildir. bkz: dağların yüksekliği nasıl ölçülür Kutu 1 ve Şekil 3 ), kütleçekimsel potansiyel enerjinin artması ile ilişkilidir, ve levhaları birbirine doğru süren kuvvetlerin bir kısmı bu potansiyel enerjinin oluşturulmasından mesuldür.

Şekil 1. I ile gösterilen kesit alçak bölgeleri, II ile gösterilen ise dağlık alanı temsil etmektedir. kabuk, ise kabuğun altında yer alan mantonun yoğunluğudur. Diğer büyüklükler metinde açıklanmıştır.

Dağların yüksekliğinin bir sonu var mı?

Başlıkta okuduğunuz gibi bir dağın yüksekliğinin sınırı var mıdır? Yoksa koşullar elverse sonsuza kadar yükselir mi? Bu yazı bir önceki yazımın bittiği yerden başlıyor. Bir bakıma denk de geldi, çünkü zaten bu soruya yüksek lisans yaparken aldığım bir hesaplama dersinde rastlamıştım [1]. İsterseniz sadece temel lise fizik bilgilerimizle bu soruyu yanıtlamaya çalışalım. Bu yazıda erozyon etkilerini hiçbir şekilde irdelemeyeceğim.

a. Mineral fazına bağlı stabilite analizi

Şekil 1. Basitleştirilmiş silindir şeklinde bir dağın karşıdan görüntüsü. Parametre ve değişkenler ana metinde açıklanmaktadır (Shiu-sing ve Pak-ming’den değiştirilerek alınmıştır [2])

Dağ geometrisini basitleştirerek taban alanı A olan bir silindir olarak kabul edelim (Şekil 1) [2]. Bu durumda bir dağ ne kadar yüksek ise, kütlesi ve dolayısıyla ağırlığı o kadar fazla olacaktır. Dağlar çoğunlukla silikat minarellerinden oluşan dünyanın en üst katmanında yer alır. Tabii ki istisnai kabuk özellikleri de vardır ama şimdilik basit kabullerle hareket edelim. Dağın ağırlığından kaynaklanan basınç tabanda çok yüksektir. Demek ki, bir dağın yüksekliği için koyabileceğimiz kısıtlardan biri şudur: öyle bir yüksekliğe sahip olsun ki tabandaki katı haldeki silikat mineralleri ağırlığın sebep olduğu basınç koşullarının etkisiyle katı fazı terk etmesin; erimesin. Çünkü tabanda erime olduğu zaman dağ batar!

Muonlar ve volkanların içini görüntülemek

Physics Today’in Aralık 2012 sayısında “ Volkanlara kozmik muon ışınlarıyla bakmak” başlığıyla bir haber yayımlandı [1]. Yazı bilimsel bir makale biçiminde değil, daha çok bir keşfi anlatıyor. Okuduğum zaman hakikaten hayretler içinde kaldım. Parçacık fiziğine ait bir teorinin jeofiziğe doğrudan uygulanabilecek bir yönteme dönüştüğünü görünce çenem düştü! Bir de konu dağları ilgilendirince deymeyin keyfime. Ben de zaten çok özet olan yazıyı biraz daha özetleyip burada paylaşmaya karar verdim.

Muon’lar elektronla aynı yüke sahip ancak 200 kat daha ağır bir temel parçacık. Bu parçacıklar kozmik ışınların yukarı atmosferdeki parçacıklarla etkileşimi sayesinde oluşuyor. Muon kararsız bir parçacık: 2.2 mikrosaniyelik bir ömrü var. Ancak relativistik hızlarda bu süre parçacığın atmosferi geçip dünyanın yüzeyine gelmesine olanak sağlıyor. Muonlar o kadar delici ki dünyanın birkaç kilometre içine nüfuz edebiliyor ve hatta derin madenlerde muonlar dedektörler vasıtasıyla algılanabiliyor” [2].

Dağlar ovaya, ovalar sulara, …

Blogun ana sayfasında bir takım değişiklikler yaptım geçen hafta. Bunlardan ilki gereksiz bir takım panelleri çıkartıp -örneğin güncel depremler, ay ay kaç posta yapıldığı bilgisi- onların yerine kategori bulutu koymak oldu. Kategori bulutunu koyduğumda gördüm ki dehşetengiz bir tablo çıkmış ortaya: jeofizik konusunu neredeyse tamamen ihmal etmişim! Oysa aklımda bu blogu denklemlere boğmak, hatta denklemleri de öyle iğrenç formlarda yazıp, okunması neredeyse imkansız bir hale getirmek vardı. Çünkü öğrenmiştim ki wordpress, kodu girilmesini destekliyordu. Bir nebze olsun bu gayemi gerçekleştirmek için uzun zamandır yazmayı istediğim bir konuyu buraya davet ediyorum: Dağların sonunu getiren erozyon ne kadar etkindir!

Şekil 1. Himalaya topoğrafyasının erozyon etkisiyle zaman içinde nasıl yok olduğunu gösteren iki boyutlu bir yayılım modelinin sonucu. Ma milyon yıl, Ga ise milyar yılın kısaltmasıdır. Model GNU Octave ile kodlanmış ve görseleştirilmiştir.

Yeryüzünde canlı cansız herşey suya ulaşmak ister. Dağlar da bu eğilimden nasibini er ya da geç alır. Bir dağ sırası artık tektonik etkenler tarafından yükseltilemiyorsa, erozyon yavaş yavaş dağları törpüleyerek eğimi ortadan kaldırmaktadır. Mesela yaklaşık 500 milyon yıl önce (500 Ma) meydana gelen ve gençken Himalayalar kadar yüksek olan Kaledonya dağ kuşağı* günümüzde 2000 metre yüksekliklere ancak ulaşmaktadır.