Page 11 - ChemLife Sayı 49

11
BILIMSEL GELIŞMELER www.chemlife.com.tr CHEMLIFE

Van Driessche ve García-Ruiz, alçı bulmak kolay değildi. Kristallerin yük- layarak Naica kasabası yakınlarında mağaradan çıkarmanın koruma için uy-
kristallerinin nasıl ortaya çıktıklarının sek saflığı, uranyum gibi elementle- küçük, yapay bir göl oluşturdu. Su tab- gun bir seçenek olmadığını belirtiyor.
temellerini anlamanın Meksika'daki rin izlerine dayanan izotop tarihleme lası düştükçe, daha fazla mağara ve
mağaraların ötesinde etkileri olduğuna tekniklerinin, yaşlarının yalnızca kaba galeri havaya ve insanlara maruz kaldı. Naica'nın dev kristalleri üzerine ya-
inanıyor. Bu, işçilerin tuzdan arındırma bir tahminini sağlayabileceği anlamına Kristal Mağarası, derinliği ve nispeten pılan araştırmalar yavaş yavaş azaldı.
tesislerinde ekipman üzerindeki mine- geliyordu. Bunun yerine, Naica made- yeni keşfi sayesinde, 1910'da keşfedi- Kilit soruların birçoğu yanıtlandı ve
ral büyümesiyle mücadele etmesine ninden gelen kristal ve su örnekleriyle len Kılıç Mağarası'nda meydana gelen maden şirketi, yaklaşık 2015 yılında bir
veya bilim insanlarının Mars'ta alçı- donanan Van Driessche, García-Ruiz yağmadan kurtuldu. Koleksiyonerler, sızıntı meydana geldiğinde mağaraya
taşının nasıl oluştuğunu açıklamasına ve meslektaşları, laboratuvarda kristal sığ mağaradaki en büyük ve en güzel giden yolu kapattı ve madene pom-
yardımcı olabilir. Ancak ikili, sadece büyüme oranlarını titizlikle ölçmek için kristallerin çoğunu aldı. palarınkinden daha hızlı su akıttı. O
alçı kristali çekirdeklenmesinin gizemi- yola çıktılar. zamandan beri madendeki su seviyesi
ni çözmek değil, Naica'nın kirişlerinin Peñoles, yalnızca kristalleri değil ziya- yükselmiş olsa da, su Kristal Mağara-
muazzam boyutlarına nasıl büyüdü- Alçıtaşı kristal yapısı - su moleküllerin- retçilerini de korumak için Kristaller sı'na ulaşmamış gibi görünüyor.
ğünü de bilmek istediler. den oluşan bir çift tabakayı sıkıştıran Mağarası'na erişimi dikkatli bir şekil-
kalsiyum sülfat tabakaları - bu görevi de kısıtladı. Mağara içindeki koşullar
SINIRSIZ BÜYÜME kolaylaştırdı. Van Driessche, su kat- insan fizyolojisinin sınırlarını zorluyor.
manları arasındaki hidrojen bağlarının Sıcaklık yaklaşık 50 °C'dir ve bağıl nem
Kristaller Mağarası, Naica yakınların- kolayca kırıldığını, bu nedenle pulların %90'ın üzerindedir. Terlemenin o or-
daki dağın altındaki alçı kristalleriyle kristallerden kolayca ayrılarak büyüme tamda serinletici etkisi yoktur.
dolu tek mağara değil: Mağarayı dol- çalışmaları için saf, düz yüzeyler sağ-
duran aynı sular, yakındaki diğer yeraltı ladığını söylüyor. Chihuahua'daki Gelişmiş Malzemeler
odalarından da sızdı. Ancak bu diğer Araştırma Merkezi'nde araştırmacı
odalardaki kristaller aynı akıllara dur- El değmemiş alçı kristali numunelerini olan María Elena Montero-Cabre-
gunluk veren boyuta ulaşmadı. Van madenden gelen suya yaklaşık 24-48 ra, mağarada yürümenin de tehlikeli
Driessche ve García-Ruiz, kristallerin saat yerleştirdikten sonra ekip, sipariş olduğunu söylüyor. Araştırmacıların Resim-3 İspanya, Pulpí yakınlarındaki
en başta oluşmasına izin veren Goldi- üzerine yüzey büyüme oranlarını yaka- mağarayı keşfetmek için yoğuşma- bir alçıtaşı mağarası (50 m yer altı) 2 m
locks tarzı koşullara ek olarak, doğru layabilen ışık tabanlı bir teknik olan faz dan kayganlaşan alçı mızrakları ile uzunluğa ulaşan şeffaf alçı kristalleriyle
soğuma hızının kristallerin devasa bo- kaydırmalı interferometri kullanarak baş etmek zorunda kaldıklarını söy- doludur.
yutlarına ulaşmalarına izin verdiğini düz yüzeyin yüksekliğindeki artışları lüyor. “Kaybolmamak veya düşmemek
belirledi. ölçtü ve sonuç “10–5 nm/s” olarak için herkesin büyük özen göstermesi Montero-Cabrera, madenden gelen
bulundu. Bilim insanları, çeşitli sıcak- gerekiyor, bir kurtarma operasyonu son raporların, madencilik faaliyeti-
Madende yer alan daha sığ alanda ve lıklarda ölçümler yaparak, oluştukları inanılmaz derecede zor ve tehlikeli nin başka bir girişten devam edeceğini
120 m derinlikteki “Kılıç Mağarası” sıcaklık aralığı olan yaklaşık 54 ila 58 olacaktır” diye ekliyor. ve potansiyel olarak araştırmacıların
bu farkı göstermektedir. Adından da °C arasında Naica kristallerinin büyü- mağaraya bir kez daha erişmesine izin
anlaşılacağı gibi, duvarları tamamen me oranlarını tahmin edebildiler. Bu vereceğini gösterdiğini söylüyor. Ma-
2 m uzunluğa kadar orta çağ silahla- sayı ile 1 m kalınlığındaki bir kirişin 55 Koşulların çok sert olması nede- ğaranın kendisinin tekrar sular altında
rını andıran daha kısa alçı kristalleriyle °C'de büyümesinin ne kadar süreceği- niyle araştırmacıların mağarada kalıp kalmayacağı belirsizliğini koruyor.
kaplanmıştır. Daha derindeki Kristaller ni hesaplayabilirler. her seferinde yalnızca 10-15 daki- Araştırmacılar, alçı kristalleşmesi ve
Mağarasında su, Kılıçlar Mağarasında- ka kalabilir. büyümesi hakkında bilgi edinmeye
kinden daha yavaş soğudu. Van Dries- KRISTALLERIN BÜYÜMESI devam etmek için dünyadaki diğer
sche'ye göre, bin yıl boyunca artan bu 1 MILYON YIL SÜRDÜ Mağara, madenin geri kalanından, çekici alçı yataklarını aramaya devam
soğuma, yalnızca birkaç alçı kristali- kristalleri dış ortamdan koruyan ve ön ediyor. Örneğin, García-Ruiz ve Van
nin çekirdeklenmesi ve daha büyük Cevap şaşırtıcıydı, bu tür kristallerin odadaki sıcaklık ve nemi insanlar için Driessche, İspanya'nın güneyindeki
bir boyuta ulaşmalarına izin vermesi büyümesi yaklaşık 1 milyon yıl sürdü- tolere edilebilir seviyede tutan iki set Pulpí'de 8 m uzunluğundaki bir jeotta
anlamına geliyordu. Kılıç Mağarası'nda ğü hesaplandı. Van Driessche, bunun kapı ile kapatılmıştır. Her baskından (alçıtaşı kristalleriyle kaplı bir yeraltı
sıcaklık daha hızlı düşerek daha fazla her 200 yılda bir bir kâğıt yaprağının önce, ziyaretçilerin mağaranın iklimine boşluğunda) keşfedilen kristalleri ince-
sayıda daha küçük kristal oluşturdu. kalınlığı kadar artırmaya eşdeğer ol- dayanacak kadar sağlıklı olduğundan liyorlar. Orada, alçı kristalleri Kristaller
Bu, "kristal çekirdeklenmesi ve kristal duğunu söylüyor. emin olmak için bir tıbbi kontrol yapıl- Mağarası'ndakiler kadar büyük değil
büyümesinin bir ders kitabı örneğidir" ması gerektiğini söylüyor. ama daha şeffaf ve ekip bunun ne-
diyor. Kristaller su altında kalsaydı, ne kadar denini öğrenmek istiyor. García-Ruiz,
büyüyebileceklerini söylemek müm- Kristalleri gelecek nesiller için koruma- bu tür morfolojik farklılıkları daha iyi
kün değil. Van Driessche, mevcut ko- nın en iyi yolunu daha iyi anlamak için anlamanın yanı sıra, bir gün Naica kris-
şulların, yaklaşık 55 °C'lik bir su sıcak- Montero-Cabrera ve Chihuahua'daki tallerinin yaşıyla ilgili tahminini iyileş-
lığı ile alçı kristal oluşumu ve büyümesi bir araştırma ekibi, süzülen ortamın tirmeyi de umuyor. Montero-Cabrera
için hala elverişli olduğunu söylüyor. kristal yüzeyler üzerindeki etkisini şimdilik başka araştırmalara yönelmiş
Madende yeni oluşan alçı kristalleri inceledi. Bir yıl süren bir laboratuvar olsa da mağara yeniden açılırsa geri
içeren küçük göletler bile var, diye ekli- deneyinde, alçıtaşının uzun vadeli bü- dönmek istiyor “Sadece onları bir kez
yor. Ancak, Naica'da yıllarca süren ma- tünlüğü ve görünümü için risk oluş- daha görmek istiyorum” diyor.
dencilik faaliyeti boyunca, daha fazla turabilecek herhangi bir değişikliği
kurşun, çinko ve gümüş yataklarına veya safsızlığı belirlemek için Naica O zamana kadar dev kristaller, bilin-
erişim sağlamak için su seviyesi yapay kristallerinin örneklerini çeşitli gazlı meyen bir geleceği bekleyen gizli, uh-
Resim-2 Kılıç Mağarası'nda (yerin 120 olarak düşürüldü. Mağaranın boşaltıl- ve sıvı ortamlara tabi tuttular. revi bir güzellik olarak izole durumda
m altında), su sıcaklıkları daha derindeki ması dev kristallere erişim sağlasa da, kalacak.
Kristal Mağarası'ndakinden daha hızlı bilim adamları inanılmaz derecede sert Kristallerin sıvı bir ortamda biraz daha
soğumuştur. bir ortamla karşı karşıya kaldılar - bu iyi performans gösterdiğini, oysa gazlı Kaynak: https://cen.acs.org/
aynı zamanda alçı kirişler için de bir ortamlarda dehidrasyonla karşı karşı-
Kristal Mağarası'ndaki su sıcaklığı miktar risk oluşturuyordu. ya kaldıklarını buldular. Spesifik olarak,
anhidrit ve alçıtaşı arasındaki geçiş birkaç alçı kristalinin yüzeyinde, kalsi-
bölgesinde çok uzun süre kaldığı Van Driessche'ye göre Industrias yum sülfatın susuz formu olan bassanit
için, kristaller çağlar boyunca kesin- Peñoles, Naica madenini işletirken tespit ettiler. Montero-Cabrera, bu,
tisiz ve keşfedilmeden büyüdü. Ama dağdan aşağı yukarı her 40 dakikada kristallerin görünümünün zamanla ka-
tam olarak ne kadar? Araştırmacılar bir Olimpik yüzme havuzunu doldur- demeli olarak değişeceğini gösteriyor,
bulmaya kararlıydı, ancak bir cevap maya eşdeğer bir oranda su pompa- ancak ekibin bulguları, kristalleri kapalı