Mars’taki Suya Ne Oldu?
Fotoğraf: Daha önce Mars’ın suyunun çoğunun uzayda kaybolduğu düşünülürken, yeni bir araştırmaya göre önemli bir kısmının kabuktan kaybedildiği ortaya çıktı.
Kızıl gezegen, milyarlarca yıl önce çok daha maviydi. Yüzeyde bulunan kanıtlara göre bol miktarda bulunan su; gölleri ve okyanusları oluşturuyordu. Öyleyse, bu kadar su nereye gitti?
Cevap: hiçbir yere. Caltech ve JPL tarafından gerçekleştirilen yeni araştırmaya göre, Mars’ın suyunun önemli bir kısmı -%30 ila %99 arası- gezegenin kabuğundaki minerallerin içine hapsolmuş durumdadır.
Caltech / JPL ekibi, yaklaşık dört milyar yıl önce Mars’ın bütün yüzeyini kaplayacak büyüklükte ve 100-1500 metre derinliğinde bir okyanusa ev sahipliği yaptığını keşfetti. Örnekle açıklamak gerekirse, Atlantik Okyanusu’nun yarısı kadar bir hacme sahipti. Ancak, 1 milyar yıl sonra gezegen bugün olduğu konuma, kuru bir hale geldi. Daha önceden, Mars’taki suya ne olduğunu açıklamaya çalışan bilim insanları düşük yer çekimi nedeniyle suyun uzay boşluğuna kaçtığını öne sürmüşlerdi. Ancak, suyun bir kısmı Mars’ı bu şekilde terk etse de şu an böyle bir kaybı açıklayamayacak gibi görünüyor.
Science dergisinde yayınlanan, Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı’nda (LPSC) sunumu yapılan makalenin baş yazarı olan doktora öğrencisi Eva Scheller: “Atmosfere kaçma durumu, Mars’ta bir zamanlar ne kadar su bulunduğuna dair sahip olduğumuz verileri tam olarak açıklamıyor.” şeklinde belirtti. Makalenin ortak yazarları: gezegen bilimi profesörü ve Keck Uzay Araştırmaları Enstitüsü müdür yardımcısı Bethany Ehlmann, gezegen bilimi profesörü ve JPL kıdemli araştırma bilimcisi Yuk Yung, Caltech yüksek lisans öğrencisi Danica Adams ve JPL araştırmacısı Renyu Hu.
Ekip; geçmişte Mars’ta bulunan suyun farklı formlarını (buhar, sıvı ve buz), gezegenin şu anki atmosferi ve kabuğunun kimyasal yapısını, göktaşları ve keşif araçlarından gelen verileri kullanarak inceledi.
Su; H2O, hidrojen ve oksijen atomlarından meydana gelmektedir. Ancak, bütün hidrojen atomları aynı şekilde ortaya çıkmamıştır. İki farklı kararlı hidrojen izotopu vardır. Ayrıca, hidrojen atomlarının büyük çoğunluğu çekirdeğin içinde tek bir protona sahiptir. Çok küçük bir kısmın (% 0.02 civarı) döteryum yani ağır hidrojen olarak çekirdeklerinde 1 proton ve 1 nötron bulunmaktadır.
Protium olarak bilinen daha hafif hidrojenler daha ağır olanlara göre gezegenin yer çekiminden kurtulup uzaya daha kolay kaçmaktadır. Bu nedenle, üst atmosfer yoluyla kaçan suyun gerisinde kalan kısımda çok daha büyük oranda döteryum olacaktır.
Bununla birlikte, sadece atmosfer yoluyla gerçekleşen su kaybı Mars atmosferindeki döteryum miktarını ve geçmişte gezegen yüzeyinde bulunan büyük miktardaki suyu açıklayamaz. Bunun yerine, gezegenin kabuğundaki minerallerde suyun tutulması ve atmosfer yoluyla olan su kaybı gibi iki mekanizmanın bir kombinasyonunun Mars atmosferinde gözlemlenen döteryum oranını açıklayabileceği öne sürülüyor.
Su kayalarla etkileşime geçtiğinde, kimyasal ayrışma sonucu killer ve diğer sulu mineraller oluşur. Bu süreç Mars’ta gerçekleştiği gibi Dünya üzerinde de gözlemlenir. Dünya tektonik olarak aktiftir ve volkanik aktiviteler sonucu suyu ve diğer molekülleri atmosfere geri yollar. Mars tektonik olarak aktif durumda olmadığı için yüzeydeki kuruma bir kere gerçekleştiği takdirde kalıcı olmaktadır.
Ehlmann, “Atmosferik kaçış su kaybında açıkça bir role sahip, ancak son on yıllık Mars misyonlarından elde edilen bulgular, oluşumu zaman içinde su mevcudiyetini kesinlikle azaltan eski hidratlanmış büyük mineral rezervuarlarının var olduğunu işaret etti.” dedi.
Scheller, atmosferdeki suyun oldukça erken ayrıldığını ve bir daha asla geri dönmediğini ifade etti. Meteroitlerden, teleskoplardan, uydu gözlemlerinden ve keşif araçlarından ortaya çıkan veriler kızıl gezegeni gözlemlemenin birçok yoluna sahip olmanın önemini ortaya koyuyor.
Ehlmann, Hu ve Yung’un daha önce atmosferin temel bileşeni olan karbonun izini sürerek Mars’ın yaşanabilirliğini anlamaya çalıştıkları bir çalışma yürüttüler. Buna ek olarak Scheller, Mars’ın yüzey suyunun kabukta kaybolduğu süreçleri, Mars’taki iklimlendirme süreçlerini simüle eden laboratuvar deneylerini kullanarak ve Perseverance aracı tarafından elde edilen kabuk gözlemleriyle incelemeye devam etmeyi planlıyor.
Scheller ve Ehlmann, Mars 2020 operasyonlarında yer alan araştırmacıların ve meslektaşlarının Mars’taki iklim değişikliğinin etkileri hakkındaki bu hipotezleri test etmelerine olanak tanımak için kaya örnekleri toplamasına yardımcı olacak.
Kaynak: phys.org
