11 Şubat 2015

Buzluktaki Kızarmış Kuyrukluyıldız Dondurması

Kuyrukluyıldız yüzeylerindeki buzda organik madde olduğu saptandı. Bu durum dışı kızarmış içi buz gibi olan dondurmaya benzetiliyor.

Dünya oluşumu sırasında kuyrukluyıldızlardan ne kadar su ve organik madde almış olabilir? Bilim insanları bu soruyu yanıtlamak için büyük çaba gösteriyor.

Rosetta kamerasından 67P kuyrukluyıldızı (ESA/Rosetta/NAVCAM).

Gökbilimciler kuyrukluyıldızların sert dış kabuklarını saran buzda organik madde olduğunu keşfetmiş olabilir.

Himalaya takma adlı buzdolabına benzer alet kullanan araştırmacılar bir kuyrukluyıldızın yüzeyindeki buz kristalinin güneş ışınlarının etkisiyle ısınacağını ve sertleşeceğini gösterdi. Su-buz kristallerindeki yoğun karbon içerikli bileşikler kuyrukluyıldız ısındıkça dışarı atılabilir. Yüzeyi gevşediği için arkasında oluşan kuyruğa bu organik toz karışır.

NASA’nın Jet İticileri Laboratuvarı’ndan (JPL) Murthy Gudipati: “Bir kuyrukluyıldızın yüzeyi kızarmış bir dondurmaya benzer. Soğuk olan içi gözenekli bir buz kabuğunu andırır. Bunun da üzeri çikolata gibi organik madde ile kaplıdır” diyor.

Araştırmacılar zaten kuyrukluyıldızların yumuşak görünen iç yüzeylerinin sert kabukla kaplı olduğunu biliyordu. NASA’nın Derin Darbe (Deep Impact) ve Avrupa Uzay Ajansı’nın Rosetta uzay araçları yakın kuyrukluyıldızların yumuşak ve gözenekli iç kısımlarını inceledi. Geçtiğimiz Kasım ayında Rosetta aracı Philae adlı sondasını 67P/Churyumov-Gerasimenko kuyrukluyıldızının yüzeyine indirdi. Derin Darbe uzay aracı yardımıyla bu cisimlerin kuyruklarında organik molekül tozu ve yüzeylerinde siyah tozlu (kül gibi) bir tabaka olduğu anlaşılmıştı.

Laboratuvarda kullanılan Himalaya aleti (NASA/JPL-Caltech).

Tüm bunlara karşılık kuyrukluyıldızın kabuğunun bileşimi ve nasıl oluştuğu belirsizdi.

Yeni çalışmada araştırmacılar gözlerini kuyrukluyıldızdan ayırıp laboratuvarlarına çevirdi. Deneyler amorf ya da gözenekli buzun irdelenmesiyle başladı ki kuyrukluyıldızların yüzeyi de böyledir. Yıldız Savaşları filminin “The Empire Strikes Back” bölümünde kahraman Han Solo’nun karşılaştığı durum gibi süper dondurulmuş ortamda su moleküllerinin organik bileşiklerle karışımı izlendi. Eksi 243 Santigrad dereceye kadar soğutulan maddenin hafif ve kabarık deliklerinin, pamuklu şekerde olduğu gibi, amorf buzu ile dolduğu gözlendi.

Dünya’daki buz kristal şeklindedir. Gezegenimiz amorf buz oluşumu için yeterince soğuk değildir. Kar taneleri yumuşak olmasına karşılık çok az da olsa buz kristali barındırır.

Gudipati ve Lignell, Himalaya yardımıyla amorf buz ve PAH karışımını eksi 123 Santigrad dereceden eksi 190 Santigrad dereceye kadar soğuttu. Bu da Güneş’e yaklaşan kuyrukluyıldızın yüzey sıcaklığı kadardır. Derin uzayın neredeyse her yerinde buzla birlikte polisiklik aromatik hidrokarbon ya da PAH adı verilen organik türe rastlanır.

Yine de sürpriz sonuçlarla karşılaşıldı.

Çalışma ekibinden Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Antti Lignell: “PAH araya sıkışmış ve kristalize olmuş buzu adeta kovdu. Bu buzun bir faz geçişi sırasında ortaya çıktığı tartışılan molekül kümelenmesinin ilk gözlemi olabilir. Bu sonuç buzun kimyası ve fiziği açısından son derece önemlidir” diyor.

PAH, su molekülleri arasında bağ kurarak kristal buzun daha sıkı yapıda olmasını sağlar.

“Kuyrukluyıldızın organik kabuklu yapısını böylece uzay dışında laboratuvarda gözledik. Kuyrukluyıldızın iç kısmı çok soğuk ama gözenekli ve amorf buz içermelidir. Derin dondurucudaki kızarmış dondurma buna güzel bir örnektir” diyor Gudipati.

Kuyrukluyıldızların yüzeyinin anlaşılması, yaklaşık dört milyar yıl önceki erken Dünya’ya su ve organik madde taşıyıp taşımadığını da ortaya çıkaracak. Rosetta verileri bu konuda asteroitlerin birinci derecede rol aldığını gösteriyor. Ancak tartışma bitmiş değil, kuyrukluyıldızların bu süreçte tahminlerden daha fazla rol almış olabileceği düşünülüyor. Gudipati kuyrukluyıldızların sadece gezegenimizin üzerindeki etkisini değil, aynı zamanda Güneş Sistemi’nin oluşumuna ilişkin de veriler sakladığını belirtiyor.

“Kuyrukluyıldızların bu kadar ayrıntılı incelenmesi çok güzel. Dünya’ya kuyrukluyıldızlardan örnek getirmesi düşünülen gelecekteki görevler bu ve bunun gibi birçok sırrın açığa çıkmasını sağlayabilir.”

JPL

Akdeniz Üniversitesi’nden Yrd. Doç. Dr. Memduh Sami Taner hocama katkıları için teşekkür ederim.


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*