Presesyon

Dünya’nın uzun dönem yaşam koşullarını belirleyen iklimler yeryüzünde farklı dönemlerin yaşanmasına neden oluyor. Bu dönemlerden biri de sonuncusu yaklaşık yıl önce sona eren Buzul Çağı. Peki ama yeryüzünde büyük değişikliklere neden olan iklim değişimlerinin sebebi ne?

Güneş’ten Dünya’ya ulaşan enerji miktarının azalması sonucu Dünya’nın ortalama sıcaklığının azaldığı ve buzulların yeryüzünün büyük bölümünü kapladığı dönem Buzul Çağı olarak isimlendirilir.

Güneş'ten Dünya’ya ulaşan enerji miktarının değişmesinin üç önemli sebebi vardır: Dünya’nın yörüngesinin elips şeklinde olması, Dünya’nın eksen eğikliği ve devinim (presesyon) hareketi.

Yörüngenin Elips Şeklinde Olması

NASA/JPL-Caltech

Dünya’nın Güneş etrafında hareket ettiği yörüngesi tam olarak dairesel değildir. Dünya’nın Güneş’e en yakın olduğu zaman aralarındaki mesafe yaklaşık milyon kilometreyken, en uzak olduğu zaman milyon kilometredir. Bir gök cisminin yörüngesinin daire şeklinden ne kadar uzak olduğu dış merkezlik değeriyle verilir.

Eksen Eğikliği

NASA/JPL-Caltech

Eksen eğikliği, bir gezegenin dönme ekseni ile yörünge normali (yörünge düzlemine dik olan doğru) arasındaki açıdır. Dünya’nın eksen eğikliği yaklaşık 23,4 derecedir. Bu değer yaklaşık yıllık döngülerle 22,,5 derece arasında değişir.

Devinim

NASA/JPL-Caltech

Devinim hareketini bir topacın kendi etrafında dönerken yaptığı yalpalama hareketine benzetebiliriz. Bu hareket nedeniyle Dünya’nın dönme ekseni yaklaşık yılda bir tam bir tur atarak daire çizer. Dünya’nın şeklinin tam bir küre olmamasının yanı sıra Dünya’nın Güneş ve Ay arasındaki kütle çekimi etkileşimleri nedeniyle devinim hareketi ortaya çıkar.

Güneş’ten Dünya’ya ulaşan enerji miktarının değişmesine neden olan bu etkiler, ilk defa Milutin Milankoviç tarafından yaklaşık yıl önce ortaya konduğu için, Milankoviç döngüleri olarak isimlendiriliyor.

Yapılan araştırmalar Buzul Çağı’nın yaklaşık olarak her yılda bir yaşandığını gösteriyor. Bilim insanları ise son Milankoviç döngülerinin periyodu ile Dünya’nın iklimi arasındaki ilişkiyi belirlemeye çalışıyor.

Mamutlar Son Buzul Çağı’nda yaşamış canlılardandı.

Dünya’nın Geçmişteki İklimi Hakkında Nasıl Bilgi Sahibi Olabiliyoruz?

Dünya’nın geçmişte nasıl bir iklime sahip olduğunu anlamak için bilim insanlarının kullandıkları yöntemlerden biri, delikliler (Foraminifera) olarak adlandırılan tek hücreli canlıların fosillerini incelemek. Okyanuslarda yaşayan bu canlılar, kabuklu yapılarından dolayı fosil araştırmalarında kullanılır. Deliklilerin kabukları fosilleşerek okyanus tabanındaki katmanlar arasında milyonlarca yıl boyunc saklanır. Bilim insanları deliklilerin kabuklarındaki karbon ve oksijenin izotoplarını analiz ederek küresel karbon döngüsünde, deniz suyu sıcaklığında ve deniz suyunun tuzluluk oranında iklim koşullarından kaynaklanan değişimler hakkında bilgi sahibi olabilir.

Delikliler sadece mikroskop yardımıyla görülebilen tek hücreli bir canlı türüdür.

Sonuçları eylül ayında Sciencedergisinde yayımlanan araştırmada ise bilim insanları 66 milyon yıl önce başlayan ve günümüze kadar devam eden Senozoik Zaman’da Dünya’nın iklim koşullarındaki değişimleri inceledi. Araştırma sonuçları Senozoik Zaman’da her biri milyonlarca yıl sürebilen dört farklı iklim koşulu  -sıcak, ılıman, soğuk ve buz iklim koşulları- döneminin görüldüğünü ortaya koydu. Dünya’da hangi iklim koşulunun hâkim olduğu atmosferdeki karbondioksit oranı ve kutuplardaki buzul miktarı değerlendirilerek belirlendi.

milyon yıl önce devam eden sıcak iklim koşulları döneminde Dünya’nın ortalama sıcaklığı bugün olduğundan 10℃ daha yüksekti. milyon yıl önce ve milyon yıl önce hâkim olan ılıman iklim koşulları döneminde Dünya’nın ortalama sıcaklığı bugün olduğundan 5℃ daha yüksekti. Soğuk iklim koşulları 34 milyon yıl önce hâkim olmaya başladı. Dünya son 3 milyon yıldır ise buz iklim koşulları dönemini yaşıyor.

Dünya’nın iklim koşullarındaki bu geçişlerin Dünya’nın Güneş etrafındaki yörünge hareketi sırasında ortaya çıkan değişimlerle yani Milankoviç döngüleri ile ilişkili olduğu belirlendi. Buna göre Dünya’nın yörüngesinin elips şeklinde olması nedeniyle Güneş’ten Dünya’ya ulaşan enerji miktarındaki değişme özellikle düşük enlemlerdeki sıcaklık değişimlerinde, Dünya’nın eksen eğikliği ise yüksek enlemlerdeki sıcaklık değişimlerinde daha belirgin bir etkiye sahip.

Ilık ve sıcak iklim dinamiklerinin yaşandığı, 34 milyon yıl önce sona eren ılıman iklim koşulları döneminde buzullar yoktu. Bu dönemin sonunda atmosferdeki karbondioksit oranları düştü ve Antarktika’da buzullar oluşmaya başladı. Böylece soğuk iklim koşullarına geçildi.

Dünya şu an buz iklim koşulları döneminde olmasına rağmen atmosferdeki karbondioksit oranı soğuk iklim koşulları dönemindekiyle aynı düzeyde. Fakat insan kaynaklı etkinlikler sonucu atmosfere yayılan sera gazları bu hızla artmaya devam ederse, Dünya yılında buz iklim koşulundan ılıman ve hatta sıcak iklim koşuluna geçebilir.

Dünya’nın geçmişiyle ilgili yapılan bu araştırmalar bilim insanlarının gelecek iklim koşulları hakkında tahmin yürütebilmesine de imkân sağlıyor.

Kaynaklar:

Dünyamızın 3. hareketi Presesyon hareketi (YALPALAMA hareketi) (Uzun demeyin ve okuyunuz lütfen) Dünya, kendi etrafındaki batıdan doğuya doğru olan hareketini 23 saat 56 dakika 4,04 saniyede tamamlar (yaklaşık 24 saat). Bu süre sonunda gece ve gündüz birbiri ardına gelir ve günlük hareketi deriz. Dünya, Güneş etrafındaki hareketini ise gün 5 saat 48 dakika ve saniyede tamamlar ve yıllık hareket denir. Bu sürece 1 yıl denir. Bu süre zarfında Dünya ekliptik düzlemi ile yaptığı 23° 27’ (23 derece, 27 dakikalık) açıya bağlı olarak yıl içinde Güneş ışınlarını farklı açılarla alır. Bunun sonucunda mevsimler meydana gelir. Bahsettiğimiz bu iki hareket de insanın ömrü içerisinde gözlemleyebileceği kadar kısa zaman dilimlerinde meydana gelir. Biz Dünya’nın daha uzun bir periyotta gerçekleştirdiği ( yıl), "yalpalama hareketi" olarak düşünebileceğiniz "presesyon" adı verilen bir diğer hareketinden bahsedeceğiz. Bildiğimiz gibi Dünya kusursuz bir küre değildir. Bu nedenle dönüşü de, kusursuz bir yörünge takip edemeyecek, şekline bağlı olarak "devinme" adı verilen bir hareketi de beraberinde gelecektir. Bunu, bir topacın kendi ekseni etrafında dönerken yalpalaması gibi düşünebilirsiniz. Topaçtaki bu yalpalama, topacın kendisindeki ve döndüğü yüzeydeki kusurlardan dolayı meydana gelir. Dünya'nın yalpalaması ise tam bir küre olmamasındandır. Güneş ve Ay’ın çekim kuvvetlerine bağlı olarak oluşan bu hareketin bir tam turu yılda gerçekleşmektedir. Dünya’nın bu daha az bilinen üçüncü hareketinin de, tıpkı diğer iki hareketinde olduğu gibi bazı sonuçları olacaktır. Bu hareketin sonucunda günöte (aphelion) günberi (perihelion) noktalarında yarım kürelerin konumu değişir. Bunun sonucunda mevsimlerde değişme yaşanır. Günümüzde günberi 3 Ocak tarihinde gerçekleşmektedir. Günöte ise 4 Temmuz tarihinde gerçekleşir. Günberi durumunda Dünya’nın kuzey yarım küresi kış mevsimini yaşarken, güney yarım küresi ise yaz mevsimini yaşamaktadır. Günöte durumunda ise durum tam tersidir. Bundan yaklaşık yıl sonra ise, Dünya’nın eksek eğikliği günümüzün tam tersi yönde olacağından, kuzey yarım küre günberi durumunda yaz, günöte durumunda ise kış mevsimini yaşayacaktır. Başka bir deyişle Aralık, Ocak, Şubat ayları güney sahillerimizin turist akınına uğradığı aylar durumuna gelecek diyebiliriz. Haziran, Temmuz, Ağustos ayları ise öğrencilerin kar sebebiyle tatil beklediği günleri beraberinde getirecek! Presesyon’un etkileri bununla da sınırlı kalmıyor. Günümüzde kutup yıldızı, Polaris isimli yıldız iken, presesyon hareketinin yarım tur gerçekleşmesiyle (yani yaklaşık yıl sonra) Polaris, yerini Vega Yıldızı’na bırakacaktır.