Mars’ın Denizlerine Ne Oldu
Mars’ın bir zamanlar okyanusa sahip olduğu uzun zamandır biliniyordu, çünkü kısmen Dünya’nınkine benzer koruyucu bir manyetik alana sahipti. Ancak bu manyetik alan ortadan kayboldu. Yeni bir çalışma sonunda nedenini açıklayabilir. Araştırmacılar, Mars‘ın merkezinde milyarlarca yıl önce tahmin edilen koşulları yeniden yapılandırırken, mevcut olduğu düşünülen erimiş metalin daha sonra kaybolan küçük bir manyetik alana yol açmış olabileceğini keşfettiler.
Mars, yüzlerce yıldır insanların hayal gücünü ele geçirdi. Bize en yakın gezegenlerden biri olmasının yanı sıra, keşif için gönderilen çeşitli uzay araçlarında her türlü bilimsel araçla çalışılmış ve cevaplanmamış büyük sorular var. Dünya, Mars ve yakındaki tüm gezegenlerin aynı kozmik malzemeden yapıldığı düşünüldüğünde, bu soruların cevapları kendi uzak geçmişimize ve geleceğimize bile ışık tutabilir.
Bazı büyük sorular zaten cevaplandı. Örneğin, Mars’ın birçok görünür özelliği, Mars’ın bir zamanlar okyanuslara ve koruyucu bir manyetik alana sahip olduğunun kanıtıdır. Ancak Tokyo Üniversitesi Yer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde profesör olan Kei Hirose’un aklında belirli sorular vardı. Geçmişte Mars’ın etrafında bir manyetik alan varsa, bu manyetik alan nasıl var oldu ve neden ömrü bu kadar kısa sürdü? Bu soruyu yanıtlamak için Hirose Lab yüksek lisans öğrencisi Shunpei Yokoo liderliğindeki bir araştırma ekibi, bizden çok uzaktaki bir şeyi hem zaman hem de mekan açısından test etmenin yeni yollarını aradı.
“Dünya’nın manyetik alanı, çekirdeğindeki erimiş metalin inanılmaz konveksiyon akımları tarafından yönlendiriliyor. Manyetik akımların diğer gezegenlerde benzer şekilde çalıştığı düşünülüyor, ancak Mars’ın iç bileşimi hala bilinmiyor. Göktaşlarının bulguları, bunların kükürt bakımından zengin erimiş demir olduklarını göstermektedir. Ayrıca NASA’nın InSight uzay aracından alınan yüzey sismik ölçümleri, Mars’ın çekirdeğinin önceden düşünülenden daha büyük ve daha az yoğun olduğunu gösteriyor. Bu bulgular, hidrojen gibi hafif elementlerin varlığına işaret etmektedir. Bu detaydan yola çıkarak çekirdeği oluşturması beklenen demir alaşımları hazırlayıp test ettiler.
Elmaslar ve lazerlerle yapılan deneyde beklenmedik bir sürpriz yaşandı. Yokoo, demir, kükürt ve hidrojen (Fe-S-H) içeren bir madde örneği yarattı. Araştırmacılar, Mars’ın çekirdeğinin bir zamanlar bu unsurlardan oluştuğuna inanıyor. Numuneyi iki elmas arasına yerleştiren bilim adamları numuneyi kızılötesi bir lazerle ısıtıp sıkıştırdılar. Amaçları, çekirdekte tahmin edilen sıcaklık ve basıncı simüle etmekti. Numunelerin X-ışını ve elektron ışını gözlemi, basınç altında erime sırasında neler olduğunu görselleştirmemize izin verdi. Hatta bu süre zarfında numunenin bileşiminin nasıl değiştiğini görmek bile mümkündü. Hirose, “Birçok şeyi açıklayabilecek bazı davranışları gördüğümüzde şok olduk” diyor. “Orijinal olarak homojen olan Fe-S-H bileşimi, böyle bir basınç altında daha önce hiç görülmemiş bir karmaşıklık ile iki ayrı sıvıya ayrıldı. Sıvılardan biri kükürt açısından zengindi, diğeri oksijen açısından zengindi. İşte bu durum, Mars’ın etrafındaki manyetik alanın doğumunun ve sonrasında ise kayboluşunu açıklamanın anahtarı olabilir gibi gözükmekte.”
Bu düşük yoğunluklu, hidrojen açısından zengin, düşük kükürtlü sıvı, yüksek kükürtlü, düşük hidrojenli sıvı demirin üzerine çıkarak konveksiyona neden olmuş olmalıdır. Bu akımlar, Dünya’daki akımlar gibi, Mars çevresindeki atmosferde hidrojen tutabilecek manyetik alanlar yaratmış olmalı. Manyetik alan, suyun sıvı halde var olmasına neden oldu. Ama uzun sürmedi. Dünya’nın inanılmaz derecede uzun ömürlü iç taşınımından farklı olarak, bu iki sıvının tamamen ayrılması, manyetik alanı sağlayan akımı ortadan kaldırır. Sonuç olarak, Güneş rüzgarı tarafından uzaya üflenen hidrojen, su buharının ayrışmasına neden oldu ve sonunda Mars okyanusunu buharlaştırdı. Üstelik tüm bunlar yaklaşık 4 milyar yıl önce oldu.
Hirose, “Sonuçlarımızı dikkate alan gelecekteki Mars sismik çalışmaları, çekirdeğin gerçekten de tahmin ettiğimiz gibi farklı katmanlardan oluştuğunu doğrulayabilir” diyor ve ekliyor: “Eğer öyleyse ortaya koyduğumuz yaklaşım, Dünya da dahil olmak üzere kayalık gezegenlerin oluşum tarihini anlamamıza yardımcı olabilir.”
Sonuçlar geçen hafta Nature Communications’da yayınlandı.
Kaynak: https://www.nature.com/articles/s41467-022-28274-z
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı nature.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.
