İçeriğe atla

Yer ısısı

Jeolojideki anlamıyla yer ısısı (jeotermal ısı) gezegenin içindeki ısı kaynaklarına değinir. Dünya'nın iç kısmında artan derinliğe göre sıcaklıktaki değişim oranıdır. Genel bir kural olarak, çok daha sıcak olan mantodan gelen ısı akışı nedeniyle kabuk sıcaklığı derinlikle birlikte artar; tektonik plaka sınırlarından uzakta, kıtasal kabukta yüzeye yakın derinlikte sıcaklık yaklaşık 25-30 °C/km (72-87 °F/mi) artar.[1]

Jeo-termal Dünya'yı ifade eder, ancak kavram diğer gezegenlere de uygulanabilir. SI birimlerinde jeotermal gradyan °C/km,[1] K/km,[2] veya mK/m olarak ifade edilir.[3] Bunların hepsi eşdeğerdir.

Çekirdekten ekzosfere Dünya kesiti

Güneş ışınları, Yer yüzeyine metrekare başına ortalama 1370 watt kadar enerji taşır. Bunun üçte birden biraz fazlası, çoğu atmosferden olmak üzere, yansıtılır. Geri kalan kısmı, atmosfer ve yer yüzeyinde soğurulduktan sonra yer kabuğu, okyanuslar, canlılar ve atmosferin değişik tabakalarının katıldığı karmaşık bir mekanizma ile yeniden kızılötesi ışınım şeklinde uzaya kaybedilir. Bu sistem içerisinde, yer yüzeyinin ortalama sıcaklığı 14oC civarında sabit kalır. Yer kürenin derinliklerine inildikçe artan sıcaklıkların nedeni ise gezegenin içindeki bir ısı kaynağıdır. Sondaj çalışmaları yardımıyla çeşitli derinliklerde yapılan sıcaklık ölçümleri ile yer kabuğunu oluşturan kayaların ısı iletkenliği bir arada değerlendirildiğinde yerküre derinliklerinden gelen ısı akımının 0,05-0,1 watt/m2 kadar olduğu hesaplanır. Güneşten aldıkları enerjinin kat kat fazlasını dışarı yayan gaz devleri ile karşılaştırıldığında çok küçük ölçekli olduğu anlaşılan bu ısı kaynağı, Yer'in güneşten aldığı enerjinin ancak 20.000'de biri düzeyinde olsa da gezegen merkezinde 5000oC'yi aşan sıcaklıkların sürdürülmesini sağlayabilmektedir.

Isı kaynakları

Yer'in iç ısı kaynağının doğrudan gözlemlere dayanarak belirlenmesi mümkün olmasa da, eldeki verilerin birleştirilmesi sonucunda ortaya çıkan modeller, değişik mekanizmaların rollerinin belirlenmesine yardımcı olur. Dünya içindeki sıcaklık derinlikle birlikte artar. Tektonik plakaların kenarlarında 650 ila 1200 °C (1.200 ila 2.200 °F) arasındaki sıcaklıklarda yüksek derecede viskoz veya kısmen erimiş kaya bulunur ve bu da çevredeki jeotermal gradyanı artırır, ancak yalnızca dış çekirdeğin erimiş veya akışkan bir durumda olduğu varsayılır ve Dünya'nın iç çekirdek / dış çekirdek sınırındaki sıcaklığın, yaklaşık 3.500 kilometre (2.200 mil) derinlikte, 5650 ± 600 Kelvin olduğu tahmin edilmektedir.[4][5] Dünya'nın ısı içeriği 1031 joule'dür.[1]

Yer'in oluşması sırasında ortaya çıkan ısı

Güneş Sistemi'nin oluştuğu dönemde, birleşerek yerküreyi meydana getiren çok sayıda küçük parçanın beraberlerinde getirdiği enerjidir. Parçacıklar, çarpışarak yavaşlamaları ile açığa çıkan kinetik enerjileri yanı sıra, yeni oluşan gezegenin kütleçekim gücü etkisiyle merkezi etrafında yoğunlaşmaları sırasında açığa çıkan potansiyel enerji sayesinde, sıvılaşma sıcaklığının çok üzerinde bir sıcaklığa ulaşmışlar, içlerindeki daha ağır bileşenler gezegenin merkezine doğru çökerken, hafif bileşenler yüzeye yakın bölgelerde kalmıştır. Bu çökme sırasında olduğu gibi, gezegenin büyüdükçe artan çekim nedeniyle sıkışarak küçülmesi sonucunda da bir miktar daha potansiyel enerji açığa çıkmıştır. 4,6-3,8 milyar yıllar arasında yoğun bir şekilde süren kozmik çarpışmaların, bu dönem içinde aralıklarla yeni ısı taşınmasına neden olduğu sanılmaktadır. 'Fosil ısı' olarak da adlandırılabilecek bu ısı, yerkürenin katmanlarının erken dönemdeki farklılaşmalarında birinci derecede sorumlu görülmekle birlikte, hesaplamalar, bilinen kayıp hızı ile bugüne dek önemini büyük ölçüde yitirmiş olması gerektiğini ortaya koymaktadır.

İç çekirdeğin kristalizasyonu

Tam olarak kanıtlanmamış bir görüş, yer çekirdeğinin öncelikle homojen bir demir-nikel-oksijen-kükürt karışımı şeklinde ortaya çıktığını, sonradan bu sıvı ortam içinde demir ve nikelden oluşan iç çekirdeğin bir kristal gibi büyüyerek katı hale geçtiğini varsayar. Faz değiştirme sırasında ortaya çıkan ısı ve daha yoğun olan demirin derine doğru hareketi sırasında ortaya çıkan potansiyel enerji kuramsal olarak yerkürenin toplam enerjisine katkıda bulunmakla birlikte payının büyük olamayacağı sanılmaktadır.

Gel git etkileri

Ay ve Güneş'in çekim etkilerinin (gel git) Yer'in kendi çevresinde dönme düzeni üzerinde yaptığı değişiklikler iç gerilimler ve sürtünmelere neden olur. Jüpiter'in Galilei uydularının ısınmasında önemli rolü olan bu etkenin yerküre için birinci derecede bir ısı kaynağı olmadığı düşünülmektedir.

Radyoaktif bozunma

Günümüzde yerkürenin önde gelen iç ısı kaynağının, gezegen bileşiminde bulunan radyoaktif elementlerin parçalanmasından ortaya çıkan enerji olduğu düşünülür. Bunların önde gelenleri uranyum, toryum, potasyum, rubidyum ve radon izotoplarıdır (238U, 235U, 232Th, 40K, 87Rb, 222Rn). Potasyumun izotoplarından 40K, Yer tarihinin erken dönemlerinde en önemli ısı kaynağı iken, yarı ömrünün kısa olması nedeniyle bugün payı azalmıştır.

Kaynakça

  1. ^ a b c Fridleifsson, Ingvar B.; Bertani, Ruggero; Huenges, Ernst; Lund, John W.; Ragnarsson, Arni; Rybach, Ladislaus (11 Şubat 2008). O. Hohmeyer and T. Trittin (Ed.). "The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change" (PDF). IPCC Scoping Meeting on Renewable Energy Sources, Proceedings. Luebeck, Germany. ss. 59–80. CiteSeerX 10.1.1.362.1202 $2. 12 Mart 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Kasım 2013. 
  2. ^ Jones, M. Q. W. (July 2018). "Virgin rock temperatures and geothermal gradients in the Bushveld Complex". Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 118 (7). ss. 671–680. doi:10.17159/2411-9717/2018/v118n7a1 Özgürce erişilebilir. ISSN 2225-6253. []
  3. ^ Global Heat Flow Compilation Group (11 Nisan 2013). "Component parts of the World Heat Flow Data Collection". Pangaea (İngilizce). Global Heat Flow Compilation Group. doi:10.1594/PANGAEA.810104. 23 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2021. 
  4. ^ Alfe, D.; M. J. Gillan; G. D. Price (1 Şubat 2003). "Thermodynamics from first principles: temperature and composition of Earth's core" (PDF). Mineralogical Magazine. 67 (1). ss. 113–123. Bibcode:2003MinM...67..113A. doi:10.1180/0026461026610089. 16 Mart 2007 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Mart 2007. 
  5. ^ Steinle-Neumann, Gerd; Lars Stixrude; Ronald Cohen (5 Eylül 2001). "New Understanding of Earth's Inner Core". Carnegie Institution of Washington. 14 Aralık 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Mart 2007. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Jüpiter</span> Güneş Sisteminde yer alan en büyük gezegen

Jüpiter, Güneş Sistemi'nin en büyük gezegenidir. Güneş'ten uzaklığa göre beşinci sırada yer alır. Adını Roma mitolojisindeki tanrıların en büyüğü olan Jüpiter'den alır. Büyük ölçüde hidrojen ve helyumdan oluşmakta ve gaz devi sınıfına girmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Dünya'nın yerkabuğu</span> Dünyanın dış tabakası

Yer kabuğu, taş küre veya litosfer, Yerküre'nin en dış kısmında bulunan yapıdır.

Manto, yer kabuğu ile çekirdek arasında yer alan, derinliğe göre değişen ısıya sahip bir yer katmanıdır. Mantonun üst kesimi yüksek sıcaklık ve basınçtan dolayı plastikimsi özellik gösterir. Alt kesimleri ise sıvı halde bulunur. Bu nedenle mantoda sürekli olarak alçalıcı-yükselici hareketler görülür. Kalınlığı 2.860 kilometreye yakındır. Ultra bazik kayaç veya ultramafik kayaçlardan oluşur. Dünya'nın en kalın katmanıdır. Ağır olup yoğunluğu 3,5–6 g/cm³ arasında bulunur. Bazı gezegenler, bazı asteroitler ve bazı gezegen uyduları mantoya sahiptir. Sıcaklığı 1900-3700 °C arasında değişir. Yapısında silisyum, magnezyum, nikel ve demir bulunmaktadır. Okyanus ortası sırtlarında oluşan kısmi manto erimesi okyanusal kabuğu, Yitim zonlarında meydana gelen kısmi manto erimeleri ise kıtasal kabuğu oluşturmaktadır.

Yer çekirdeği, Dünya'nın en iç kısmını oluşturur. En kalın yer katmanıdır (geosfer).

<span class="mw-page-title-main">Atmosfer</span> Bir gök cismini çevreleyen gaz katmanları

Atmosfer, gaz yuvarı veya hava yuvarı herhangi bir gök cisminin etrafını saran ve gaz ile buhardan oluşan tabaka.

<span class="mw-page-title-main">Dünya</span> Güneş Sisteminde Güneşe en yakın üçüncü gezegen

Dünya veya Yerküre, Güneş Sistemi'nde Güneş'e en yakın üçüncü gezegen olup şu an için üzerinde yaşam ve sıvı su barındırdığı kesin olarak bilinen tek astronomik cisimdir. Radyometrik tarihleme ve diğer kanıtlara göre 4,55 milyar yıldan fazla bir süre önce oluşmuştur. Dünya'nın yer çekimi, uzaydaki diğer nesnelerle, özellikle Güneş'le ve tek doğal uydusu Ay'la etkileşime girer. Dünya'nın Güneş'in etrafındaki yörüngesi, 365,256 güneş günü, yani bir yıldız yılı sürer. Bu süre içerisinde Dünya, kendi ekseni etrafında 366,265 kez döner.

Jeofizik, yerfiziği olarak da bilinir, fiziğin temel ilkelerinden yararlanılarak, hidrosferi ve atmosferi de içerecek biçimde Dünya'nın araştırılmasını konu edinen yer bilimleri dalı. Jeofizik tarihi insanoğlunun bilimsel merakını giderme ile ilişkili "kuramsal" problemlerle ve yerin doğal kaynaklarından yarar sağlama ile yer kaynaklı afetlerle ilişkili "pratik" problemlerle ilişkili olarak gelişmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Yıldız</span> nükleer füzyon ile karanlık uzayda etrafına ısı ve ışık saçan kozmik cisim, plazma küresi

Yıldız, ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşan, karanlık uzayda ışık saçan, gökyüzünde bir nokta olarak görünen plazma küresidir. Bir araya toplanan yıldızların oluşturduğu galaksiler, gözlemlenebilir evrenin hâkimidir. Dünya'dan çıplak gözle görülebilen yaklaşık 6 bin dolayında yıldız vardır. Dünya'ya en yakın yıldız, aynı zamanda Dünya üzerindeki yaşamın gerçekleşmesi için gerekli olan ısı ve ışığın kaynağı da olan Güneş'tir.

<span class="mw-page-title-main">Jeotermal enerji</span> jeotermal kaynaklardan ve bunların oluşturduğu enerjiden doğrudan veya dolaylı yollardan faydalanma

Jeotermal yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısıya verilen genel addır. Jeotermal akışkan ise içerisinde birçok farklı element ve diğer maddeleri içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji bu akışkanların sahip olduğu entalpi ve ısının yarattığı enerjinin adıdır. Bu enerji, diğer farklı enerji çeşitlerine çevrilerek ya da direkt ısı enerjisinden faydalanılarak yenilenebilir enerji kaynağı oluşturmaktadır. Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmez, güvenilir, çevre dostu, yerli ve yeşil bir birincil enerji kaynağıdır. İçinde su bulunmayan sıcak kuru kayalar da jeotermal enerji kaynağıdır.

<span class="mw-page-title-main">Yenilenebilir enerji</span> Bir enerji türü

Yenilenebilir enerji, güneş ışığı, rüzgar, yağmur, gelgitler, dalgalar ve jeotermal ısı gibi karbon nötr doğal kaynaklardan elde edilebilen ve insan zaman ölçeğinde doğal olarak yenilenen kaynaklardan elde edilebilen enerjiye denir. Bu kaynaklar güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, dalga enerjisi, jeotermal enerji, hidrolik enerjisi, biyokütle enerjisi olarak sıralanabilir. Bu tür bir enerji kaynağı, yenilenmekte olduklarından çok daha hızlı kullanılan fosil yakıtların tam tersidir.

<span class="mw-page-title-main">Kırmızı dev</span> yıldız evriminin geç aşamalarında ve düşük ya da orta kütlede olan bir dev yıldız

Kırmızı dev, yıldız evriminin geç aşamalarında ve düşük ya da orta kütlede olan bir dev yıldız. 4.700 °C ya da daha düşük sıcaklıkta olabilir. Dış atmosferi şişkin ve seyrektir. Kırmızı devin dış görünümü sarı-turuncudan kırmızıya uzanabilmektedir ve K ve M tayfsal tipini içerir ayrıca S sınıfı yıldız ve karbon yıldızı.

<span class="mw-page-title-main">Dünya'nın dış çekirdeği</span>

Yerkürenin dış çekirdeği yaklaşık 2.260 km kalınlığında demir ve nikelden oluşmuş katı olan iç çekirdeğin üstünde ve mantonun altında yer alan bir tabakadır. Üst sınırı yeryüzünün yaklaşık 2890 km metre altında yer alırken, iç çekirdekle geçiş bölgesi ise yeryüzünün yaklaşık 5.150 km altındadır. Dış sınırı, Dünya yüzeyinin altında 2,890 km bulunur. İç çekirdek ve dış çekirdek arasındaki geçiş, Dünya yüzeyinin altında yaklaşık 5,150 km (3,200 mi) bulunur. İç çekirdeğin aksine, dış çekirdek sıvıdır.

<span class="mw-page-title-main">Yıldız yapısı</span>

Farklı yaş ve kütledeki yıldızların iç yapıları da değişik olur. Yıldızlarla ilgili yapı modelleri, bir yıldızın iç yapısını ayrıntılı olarak tanımlar ve parlaklık hakkındaki ayrıntılı tahminler de, yıldızın rengi ve gelecekteki evrimi hakkında bilgiler sunar.

<span class="mw-page-title-main">Dünya'nın enerji bütçesi</span> Dünyanın yüzey sıcaklığını belirleyen ve iklimini yönlendiren enerji akışlarının muhasebesi

Dünya, giren enerji kazançlarını ve çıkan enerji kayıplarını içeren bir enerji bütçesine sahip fiziksel bir sistem olarak incelenebilir. Gezegenimiz yaklaşık olarak dengededir. Girenlerin toplamı neredeyse çıkanların toplamına eşittir.

<span class="mw-page-title-main">Bölgesel ısıtma sistemi</span>

Bölgesel ısıtma sistemi, bir veya birçok enerji kaynağında üretilen ısının önyalıtımlı boru sistemleri vasıtası ile ısı kullanıcılarına taşınarak ısınma ve sıcak su ihtiyaçlarının karşılandığı büyük ölçekli ısıtma sistemleridir. Bölgesel Isıtma Sistemine ısı, genellikle birleşik ısı ve güç sistemi, katı atık (çöp) yakma tesislerinin atık ısısı, endüstriyel atık ısı, jeotermal enerji, güneş enerjisi vb. ısı kaynaklarından sağlanır. Özellikle İskandinav ülkelerinin yoğunlukta olduğu pek çok ülkede elde edilen deneyimlere bağlı olarak bölgesel ısıtma sistemlerinin ekonomik, güvenilir ve diğer ısıtma sistemlerine göre çevreye daha çok duyarlı olduğu ispatlanmıştır.

Etkin sıcaklık genel olarak bir cismin emisyon eğrisi ya da dalga boyu fonksiyonu, bilinmediği zaman, o cismin sıcaklık değerini tahmin etmek amacıyla kullanılır. Yıldız ya da gezegen gibi bir cismin etkin sıcaklığı, bir kara cismin yaydığı toplam radyasyon enerjisinin bu cismin yaydığı enerjiye eşit olduğu zamanki sıcaklık değeridir.

<span class="mw-page-title-main">Hava sıcaklığı</span>

Hava sıcaklığı, atmosferi oluşturan gaz moleküllerinin ısı enerjisi ile gerçekleşen titreşimlerinin ortaya çıkardığı etki. İklimin en önemli elemanı, diğer elemanlardan nem-yağış ile basınç ve rüzgarın oluşum sebebi.

Standart solar model (SSM), güneşi küresel bir gaz topu olarak ele alan matematiksel bir yaklaşımdır. Teknik olarak simetrik küresel durağanımsı bir yıldız modeli olan bu model, yıldızsal yapıyı tarif eden basit fizik prensiplerinden elde edilmiş birçok diferansiyel denkleme sahiptir. Bu model, güneşin ışıklılığı, çapı, yaşı ve bileşenleri gibi iyi bilinen sınır koşullara bağlıdır. Güneş'in yaşı direkt olarak ölçülemez. Tahmini bir değer bulmanın yollarından biri en eski meteorların yaşını bulmak ve Güneş sisteminin gelişim modellerine bakmaktır. Günümüzdeki Güneş'in fotosferinin yapısı %74,9 oranında hidrojen ve %23.8 oranında helyumdan oluşmaktadır. Astronomide metaller denilen tüm ağır elementler ise %2den daha az bir kütleye tekabül etmektedir. Standart solar model yıldızsal gelişim teorisinin doğruluğunu test etmek için kullanılmaktadır. Aslında, iki serbest parametre olan helyum mevcudiyeti ve karışma uzunluğu değerlerini bulmanın tek yolu SSMyi gözlemlenen güneşe "uygun" hale getirecek şekilde ayarlamaktır.

<span class="mw-page-title-main">Sarı cüce</span>

Sarı cüce yıldız veya G-tipi anakol yıldızı, yıldız sınıfı G ve aydınlatma gücü V olan anakol yıldızlarıdır. Bu tür yıldızlar 0,8 Güneş kütlesi ile 1,2 Güneş kütlesi arasında kalan yıldızlar olarak tanımlanır ve ortalama sıcaklıkları 5.300-6.000 °K arasındadır. Ömürlerinin sonuna doğru kırmızı dev halini alırlar, ardından ise beyaz cüce olarak ölürler. Güneş, G-tipi anakol yıldızları arasında en çok bilinenidir. Güneş her saniyede bir yaklaşık 600 milyon ton hidrojeni helyuma dönüştürerek füzyon nükleer enerjisi üretmektedir. Bilinen diğer G-tipi yıldızlar Alpha Centauri A, Tau Ceti ve 51 Pegasi'dir.

Manto, gezegen kütlelerinin çekirdekleri ve kabukları arasında yer alan jeolojik bir katmandır. Bu katman sıcak, yoğun, demir ve magnezyum bakımından zengin ve görece katı bir yapıdadır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.