Mars’ın Manyetik Alanı Yaşam Fırsatı Sunuyor
Bilim insanları bir zamanlar Mars’ın bugünkü soğuk ve misafirperver olmayan çölden çok uzak olduğuna inanıyor. Nehirler kanyonları oymuş, göller kraterleri doldurmuş ve manyetik alan uzay radyasyonunu savuşturarak atmosferdeki nemi tüketmesini engellemiş olabilir. Önde gelen teorilere göre Mars’ın içi soğudukça, manyetik alan yok oldu, atmosferi savunmasız bıraktı ve gezegenin yaşama ev sahipliği yapmış olabileceği bu sıcak ve ıslak dönemi sona erdirdi. Ancak araştırmacılar bunun ne zaman olduğu konusunda hemfikir değiller.
Şimdi, yeni bir tür kuantum mikroskobuyla incelenen ünlü bir Mars meteorundan alınan parçalar, gezegenin alanının 3,9 milyar yıl öncesine kadar, yani birçoklarının düşündüğünden yüz milyonlarca yıl daha uzun süre devam ettiğine dair kanıtlar ortaya koydu. Bir çarpma sonucu gezegeninden koparak Dünya‘ya ulaşan bir Mars taşı olan meteoritteki ipuçları, Mars’ın yaşanabilirlik penceresini genişletebilir ve gezegenin erken tarihine ilişkin çelişkili zaman çizelgelerini uzlaştırabilir. Geçen hafta Amerikan Jeofizik Birliği’nin (AGU) bir toplantısında tartışılan bulgular, Dünya’da olduğu gibi Mars’ın alanının bazen tersine döndüğü fikrini de destekliyor – bu davranış, bir zamanlar ona güç veren dış çekirdekteki erimiş dinamoya ışık tutabilir.
Northern Arizona Üniversitesi’nde paleomanyetist olan ve çalışmaya katılmayan Jennifer Buz, “Neler olmuş olabileceğine dair oldukça iyi bir resim çizebiliyorlar” diyor. “Yaptıkları çalışma daha önceki teknolojiyle mümkün değildi.”
Demir içeren bazı mineral türleri erimiş kayadan kristalleştiğinde, iç alanları küçük pusulalar gibi gezegenin alanıyla hizalanır ve yöneliminin bir damgasını korur. Daha sonraki çarpma olayları bir kayanın bazı kısımlarını ısıtarak daha sonraki zamanlara ait alanlarla sırlayabilir ve manyetik bir palimpsest yaratabilir.
Mars çevresindeki yörünge araçları Mars yüzeyindeki kayalarda bu kalıntı manyetik imzaların haritasını çıkarmıştır. Ancak gezegenin en büyük, en eski yaralarından bazıları – Hellas, Argyre ve Isidis asteroid çarpma havzaları – hiç mıknatıslanmış kaya içermiyor gibi görünüyor. Çoğu araştırmacı bunun nedeninin bu kraterler oluştuğunda (yaklaşık 4,1 milyar yıl önce) manyetik dinamonun azalmış olması olduğunu düşünüyor. Ancak garip bir şekilde, yörünge araçları Mars’ın diğer bölgelerinden gelen birkaç yüz milyon yıl daha genç lavlarda manyetik izler tespit etti, bu da alanın bir şekilde havzaların izin verdiğinden daha uzun süre hayatta kaldığını gösteriyor.
Harvard Üniversitesi’nde yer ve gezegen bilimleri yüksek lisans öğrencisi olan Sarah Steele, “Bu iki temelde karşıt zaman çizelgesine sahipseniz, başka bir gezegende geçmişte neler olduğunu gerçekten anladığınızı söylemek zor” diyor.
Steele, 1984 yılında Antarktika’dan çıkarılan bir Mars meteoriti olan Allan Hills 84001’in bu konuda söyleyecek bir şeyleri olup olmadığını merak etti. 1990’larda göktaşının fosilleşmiş bakteriler içerdiğine dair çürütülmüş iddialar, 2 kilogramlık kayayı kötü şöhretli hale getirdi, ancak araştırmacılar bugün bile onu inceliyor çünkü 4,1 milyar yaşında, Mars tarihinin bu kritik dönemini kaydeden bilinen tek bozulmamış örnek.
Steele ve Harvard gezegen bilimci Roger Fu, Fu’nun son teknoloji ürünü kuantum elmas mikroskobuyla 0,6 gramlık Allan Hills örneğinin kağıt inceliğindeki üç dilimini görüntüledi. Dünyada sadece birkaç tane bulunan bu mikroskop, elmastaki atomik safsızlıkların manyetik alanlardaki küçük değişikliklere olan duyarlılığına dayanıyor; bu değişiklikleri bir insan saçı kadar küçük taneler boyunca haritalayabiliyor. Geliştirilmiş çözünürlük şaşırtıcı bir şeyi ortaya çıkardı: üç farklı demir-sülfür minerali popülasyonu. İkisi farklı yönlerde güçlü bir şekilde mıknatıslanmışken, birinde önemli bir manyetik imza yoktu.
Steele ve Fu, şu anda inceleme aşamasında olan bir makalede, bu gruplandırmaların göktaşı tarafından kaydedilen ve radyoaktif tarihlemenin yaklaşık 4 milyar, 3,9 milyar ve 1,1 milyar yıl öncesine yerleştirdiği bilinen üç çarpma olayını yansıttığını öne sürüyor. Fu, iki eski mineral popülasyonunun yüksek oranda mıknatıslanmış olması nedeniyle, küresel bir manyetik alanın 3,9 milyar yıl önce hala mevcut olması gerektiğini söylüyor. 3,9 milyar yıllık alanın nispeten güçlü olduğu görülüyor: yaklaşık 17 mikrotesla (Dünya’nın alanının ortalama gücünün yaklaşık üçte biri).
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde gezegen bilimci olan Ben Weiss, bu güçte bir alanın zararlı kozmik ışınları saptırarak potansiyel erken yaşam formlarını korumaya yardımcı olabileceğini söylüyor. Ayrıca atmosferi, su buharı ve diğer bileşenlerin uzaya kaybını hızlandırabilen bir parçacık akışı olan güneş rüzgarından da korumuş olabilir. Weiss, “Dinamo ne kadar uzun süre kalırsa, Mars’ta potansiyel olarak yaşanabilir bir döneme o kadar uzun süre sahip olabilirsiniz” diyor.
Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nde gezegen jeofizikçisi olan Rob Lillis, bu mantık silsilesine daha temkinli yaklaşıyor. Bir alanın kutuplara daha fazla güneş rüzgârı yönlendirerek atmosferik kayıpları da hızlandırabileceğini söylüyor.
Mineraller ayrıca gezegenin iç işleyişine dair bir ipucu da taşıyor: Mıknatıslanmış iki popülasyon neredeyse zıt yönlere işaret eden alanlar kaydediyor-138° ayrı. Araştırmacılar, kayanın çarpışmalar arasında basitçe dönmüş olma ihtimalinin çok az olduğunu söylüyorlar. Bunun yerine, Mars dinamosunun, Dünya’nın her birkaç yüz milyon yılda bir yaptığı gibi kutuplarını çevirmiş olması gerektiğini öne sürüyorlar. Lillis, bilgisayar simülasyonlarının dinamoların yalnızca bir gezegenin erimiş dış çekirdeğindeki dar bir konveksiyon koşulları aralığında tersine döndüğünü gösterdiğini, bu nedenle Mars’taki tersine dönüşlerin dinamonun geçmişini ve doğasını kısıtlamaya yardımcı olabileceğini söylüyor.
Tersine dönen bir dinamo, birçok büyük, eski havzanın neden manyetik bir sinyalden yoksun olduğunu açıklamaya da yardımcı olabilir. Bir AGU sunumunda Steele, bilgisayar simülasyonlarını kullanarak, değişen manyetik alan katmanlarının havzaların net manyetik alanını esasen iptal edebileceğini ve böylece manyetikliği giderilmiş gibi görünebileceklerini gösterdi. Steele, tersine dönüşlerin “tüm ipleri bir kez ve herkes için birbirine bağlamamıza izin verebileceğini” söylüyor.
Bonus olarak, manyetik tersinmeler farklı konumlardan gelen kayalar için ortak bir zaman işaretçisi sağlayabilir. Ayrı bir AGU sunumunda Mars kayalarını tarihlendirmek için tersinmeleri kullanmayı öneren Weiss, “Bir meteoritte tersinme kanıtı olduğunu duymak benim için heyecan verici” diyor. “Eğer [Mars’ın dinamosu] tersine dönüyorsa, aklımızdaki plan birdenbire çok daha uygulanabilir hale geliyor.”
Fu, Allan Hills meteoritine borçlu olduğunu söylüyor; bu meteorit, çocukken televizyonda ünlü kayayı ilk öğrendiğinde bilime olan aşkını ateşlemişti. Fu, “Mars’ın erken dönemleri pek çok açıdan bir kara kutu gibi” diyor. “Ölümüne analiz edilmiş bir kayayı alıp ondan hala yeni bilgiler elde edebiliyor olmamız, bence bu gerçekten harika.”
Kaynak: https://www.science.org/content/article/mars-had-long-lived-magnetic-field-extending-chances-life
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı science.org 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.
