5 Mart 2015

Mars: Bir Okyanus Kadar Su Kaybeden Gezegen

Bugün yayımlanan sonuçlara göre Mars üzerinde Atlantik Okyanusu’ndan daha büyük ilkel bir okyanus bulunuyordu, içerdiği su miktarı ise Dünya’nın Kuzey Kutbu Okyanusu’ndan daha fazlaydı. Uluslararası bir gökbilimciler ekibi Mars’ın atmosferini ve gezegenin atmosferindeki farklı bölgelerin içerdiği su miktarının özelliklerini incelemek için ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu ile birlikte W. M. Keck Gözlemevi ve NASA Kırmızı-ötesi Teleskop Tesisi’ni de kullandılar. Sonuçlar Science dergisinde bugün çevrimiçi olarak yayımlanacak.

Marstaki okyanus

Bu resim, ressam gözüyle Mars’ın 4 milyar yıl önce nasıl gözüktüğünü gösteriyor. Genç gezegen Mars, tüm yüzeyini kapsayabilecek, yaklaşık 140 metre derinliğinde sıvı tabakaya sahipti, ancak bu sıvı tabaka daha çok okyanus formunda birikmiş bir biçimde neredeyse Mars’ın tüm kuzey yarı küresini işgal etmişti ve bazı bölgeler 1.6 kilometreden fazla derinliğe ulaşabiliyordu (ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)).

Yaklaşık dört milyar yıl önce, genç gezegen tüm yüzeyini kaplamaya yetecek kadar 140 metre derinliğinde bir su tabakasına sahipti, ancak bu sıvı neredeyse Mars’ın kuzey yarımküresinin yarısını kaplayacak bir okyanus oluşturmak üzere toplandı ve bazı bölgelerdeki derinliği 1,6 kilometreden bile fazlaydı.

Araştırmamıza göre bir zamanlar Mars’ta ne kadar su bulunduğuna dair sağlam bir tahminimiz var, bunu da ne kadar suyun uzaya kaçmış olduğunu belirleyerek elde ediyoruz.” diyor NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden (Greenbelt, Maryland, ABD) yeni çalışmanın lideri Geronimo Villanueva. “Bu çalışma ile, Mars’taki suyun geçmişini daha iyi anlayabileceğiz.

Yeni tahmin Mars’ın atmosferindeki birbirinden bir miktar farklı su formlarının detaylı gözlemlerine dayanıyor. Biri, iki hidrojen ve bir oksijen içeren bildiğimiz formdaki su, H2O. Diğeri ise HDO, yani yarı-ağır su, doğal bir değişimle meydana gelen, bir hidrojenin daha ağır formundaki döteryum ile yer değiştirmesi sayesinde oluşuyor.

Çalışmada, ekip altı Dünya yılı boyunca — yaklaşık üç Mars yılı — H2O ve HDO dağılımlarını tekrar tekrar görüntüledi ve her birinin küresel dağılımlarını ve oranlarını fotoğrafladı. Mars’ın günümüzdeki hali bir çölü andırsa da, haritalar mevsimlik değişimleri ve mikro-iklimleri gözler önüne serdi (ESO/M. Kornmesser).

Değişime uğrayan su daha normalinden daha ağır olduğundan, buharlaşma nedeniyle uzaya kaçması daha zor gerçekleşiyor. Bu nedenle, gezegenden kaybolan normal su miktarı arttıkça, kalan su içerisindeki HDO oranı da artmış oluyor [1].

Araştırmacılar iki türdeki suyun kimyasal izlerini ESO’nun Şili’deki Çok Büyük Teleskopu ile birlikte W.M. Keck Gözlemevi’ndeki aygıtları ve NASA’nın Hawaii’de bulunan Kırmızı-ötesi Teleskop Tesisi’ni kullanarak ayırt edebildiler [2]. HDO ile H2O oranlarını karşılaştıran bilim insanları HDO’nun artış miktarını ölçerek, uzaya kaçan normal su miktarını ortaya çıkardılar. Bu sayede Mars’ta daha önce bulunan su miktarı da tahmin edilmiş oldu.

Çalışmada, ekip altı Dünya yılı boyunca — yaklaşık üç Mars yılı — H2O ve HDO dağılımlarını tekrar tekrar görüntüledi ve her birinin küresel dağılımlarını ve oranlarını fotoğrafladı. Mars’ın günümüzdeki hali bir çölü andırsa da, haritalar mevsimlik değişimleri ve mikro-iklimleri gözler önüne serdi.

Çalışmada kullanılan aygıtlardan birinin üretiminden sorumlu olan ve yeni araştırmanın sonuçlarını özetleyen çalışmanın eş-yazarı Ulli Kaeufl (ESO) şunları ekliyor: “teleskopları kullanarak diğer gezegenleri uzaktan görüntüleme gücümüz karşısında şaşkına uğramış durumdayım: 100 milyon kilometre ötede eski bir okyanus bulduk!

Ekip özellikle kuzey ve güney kutuplardaki bölgelerle ilgileniyordu, çünkü gezegenin kutuplarındaki buz takkeleri bilinen en büyük su rezervlerini içeriyor. Buralarda depolanan suyun yaklaşık 3,7 milyar yıl önce sona eren ıslak Noachian döneminden günümüze Mars’ın su evrimini kanıtladığı düşünülüyor.

Yeni sonuçlara göre kutup-çevresindeki atmosferik su Dünya’nın okyanus sularına kıyasla yedi kat zenginleşmiş görünüyor, bu ise Mars’taki kalıcı buz takkelerinde bulunan suyun sekiz kat zenginleştiği anlamına geliyor. Buna göre, Mars daha önce şu anki kutup takkelerinde bulunan suyun 6,5 katından fazla su içeriyordu. Gezegende daha önce bulunan okyanusun hacmi yaklaşık olarak 20 milyon kilometre küp kadar olmalı.

Mars’ın günümüzdeki yüzey bilgilerine göre, suyun muhtemel yeri Kuzey Kutbundaki Vadiler olmalı, çünkü buralar alçak düzlükleri ile iyi bir aday olarak değerlendiriliyordu. Gezegen yüzeyinin %19’unu kaplayan eski bir okyanus — karşılaştırma yapmak gerekirse, yeryüzünün % 17’sini kaplayan Atlantik Okyanusu’nun oranından fazladır.

Mars bu kadar su kaybettiğine göre, büyük olasılıkla düşündüğümüzden daha uzun bir süre nemli kalmış olmalı, buna göre de daha uzun süre yaşanabilir bir yer olarak,” diyor Goddard bilimcilerinden ve eş-yazar Michael Mumma.

Mars’ın önceden daha fazla su içermesi de mümkün, bunun bir miktarı yüzeyin altında depolanmış olabilir. Yeni haritalar mikro-iklimler ve atmosferik su içeriğinde zamanla meydana gelen değişimleri gözler önüne serdiğinden, yer-altı sularının ortaya çıkarılması için de uygun olabilir.

Notlar

[1] Yeryüzündeki okyanuslarda her bir HDO molekülüne karşılık 3200 H2O molekülü karşılık gelmektedir.

[2] Her ne kadar Mars’ın yüzeyindeki araçlar ve gezegenin yörüngesindeki uydular çok daha detaylı yerinde ölçümler yapabilseler de, tüm Mars atmosferinin özelliklerini ölçmek için uygun değillerdir. En uygunu yeryüzündeki büyük teleskoplarla kırmızı ötesi tayf-ölçüm yönteminin kullanılmasıdır.

ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi, Mersin)


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>

*