Mars’ın atmosferini ve kaya örneklerini inceleyen bilim insanları, milyarlarca yıl önce Mars’ın yer kabuğunda bir okyanus büyüklüğünde su olduğunu keşfettiler.
Milyarlarca yıl önce, Kızıl Gezegen çok daha maviydi. Yüzeyinde hâlâ bulunabilen bir kanıta göre, bir zamanlar Mars’ta havuzlar, göller ve derin okyanuslar oluşturan bolca su akmaktaydı. O zaman, soru şu: Tüm bu su nereye gitti?
Cevap ise şu: Hiçbir yere gitmedi. Caltech ve Jet Propulsion Laboratory (Jet İtki Laboratuvarı), kısaca JPL, tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, Mars’ın suyunun önemli bir kısmı -%30 ve %99 arası- gezegenin yer kabuğundaki minerallerde hapsolmuştur. Araştırma, Kızıl Gezegen'in suyunun uzayda kaybolduğu yönündeki mevcut teoriye karşı çıkmaktadır.
Caltech/JPL ekibi, aşağı yukarı dört milyar yıl önce, Mars’ın, tüm gezegeni 100 ile 1500 metre derinlikte bir okyanusla kaplayabilecek kadar suya ev sahipliği yaptığını keşfetti, ki bu, yaklaşık olarak Dünyamızdaki Atlantik Okyanusu’nun yarısına eşdeğer bir hacimdir. Fakat, bir milyar yıl kadar sonra, gezegen bugünkü gibi kupkuruydu. Önceden, bilim insanları Mars’ta akmakta olan suya ne olduğuna cevap aramakta ve Mars’taki düşük yer çekiminin kurbanı olarak suyun uzayda kaybolduğunu öne sürmektelerdi. Gerçekten de bu yolla suyun bir kısmının Mars’ı terk etmiş olmasına rağmen, artık böyle bir şeyin, bu kadar fazla su kaybını açıklayamayacağı düşünülüyor.
16 Mart’ta Science dergisinde yayınlanan ve Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı ile aynı günde sunulanaraştırmanın başyazarı ve Caltech’in doktora adayı Eva Scheller, bu konuda, ‘’Atmosferik kaçış, Mars’ta bir zamanlar ne kadar su olduğuna dair elimizde olan verileri tam olarak açıklayamıyor.’’ diyor. Araştırmanın yardımcı yazarları ise; gezegen bilimi profesörü ve Keck Uzay Araştırmaları Enstitüsü müdür yardımcısı Bethany Ehlmann, gezegen bilimi profesörü ve JPL kıdemli araştırmacı bilim insanı Yuk Yung, Caltech’in yüksek lisans öğrencisi Danica Adams ve JPL araştırmacı bilim insanı Renyu Hu. Caltech, NASA adına JPL’yi yönetmektedir.
Ekip, zaman içerisinde tüm biçimleriyle (buhar, sıvı ve gaz) Mars’ta var olan suyun miktarını ve göktaşlarının analizinin yanı sıra, özellikle döteryumun hidrojene oranını inceleyen keşif araçları ve uydular tarafından sağlanan veriler aracılığıyla, Mars’ın mevcut atmosferinin ve yer kabuğunun kimyasal bileşimini inceledi.
Su, hidrojen ve oksijenden oluşur; yani H2O. Fakat tüm hidrojen atomları birbirine eşit değildir. Hidrojenin iki sabit izotopu vardır. Ufak bir kesim (yaklaşık %0.02), çekirdeğinde bir proton ve bir nötron olan döteryum, diğer adıyla ‘’ağır hidrojen’’ halinde bulunurken, hidrojen atomlarının büyük bir çoğunluğunun çekirdeklerinde yalnızca bir proton bulunur.
Daha hafif olan hidrojenin (protyum olarak da bilinir) gezegenin yer çekiminden uzaya kaçması, ondan daha ağır muadiline kıyasla daha kolaydır. Gezegenin suyunun üst atmosfer aracılığıyla kaçışı, gezegenin atmosferinde döteryumun hidrojene oranına dair bir iz bırakması bu sebepledir. Orada, geride kalmış döteryumun büyük bir kısmı olacaktır.
Yine de, yalnızca atmosfer yoluyla kaybolan su, ne Mars atmosferinde gözlemlenen döteryum-hidrojen sinyalini ne de geçmişteki büyük miktarlarda var olan suyu açıklamaya yeter. Bunun yerine, araştırma iki mekanizmanın kombinasyonunun Mars atmosferinde gözlemlenmiş döteryum-hidrojen sinyalini açıklayabileceğini öne sürmektedir. Bu iki mekanizma ise, suyun gezegenin yer kabuğundaki minerallerde hapsoluşu ve atmosferdeki su kaybıdır.
Su, kaya ile etkileşime girdiğinde gerçekleşen kimyasal ayrışma, killeri ve mineral yapılarının bir parçası olarak su içeren diğer mineralleri oluşturur. Bu süreç, Mars’ta olduğu gibi Dünya’da da vardır. Dünya tektonik olarak aktif olduğundan, eski yer kabuğu mantoya doğru sürekli erir ve suyla diğer molekülleri volkanizma yoluyla atmosfere geri dönüştürerek plaka sınırlarında yeni bir kabuk oluşturur. Fakat Mars, tektonik açıdan genellikle inaktifdir ve bu yüzden yüzeyin ‘’kuruması’’ gerçekleşirse bu kalıcı olur.
‘’Atmosferik kaçışın su kaybında bir rolü olduğu bariz; fakat Mars görevlerinde geçtiğimiz on yıl boyunca elde edilen bulgular, oluşumu zaman içerisinde su mevcudiyetini kesinlikle azaltan eski hidratlanmış minerallerden oluşan devasa bir su deposunun varlığına işaret ediyor.’’ diye belirtiyor Ehlmann.
‘’Bu suyun tamamı önceden büsbütün bir şekilde tutuldu ve sonrasında asla geri bırakılmadı.’’ diyor Scheller. Gök taşları, teleskoplar, uydu gözlemleri ve Mars keşif araçları tarafından analiz edilen örneklere dayanan araştırmanın, Kızıl Gezegen’i araştırmak için birden fazla yönteme sahip olmanın önemini gözler önüne sunduğunu da ekliyor.
Daha önceden Ehlmann, Hu ve Yung, atmosferin temel bileşeni karbondioksit olduğu için karbon tarihini izleyerek Mars’taki yaşanılabilirlik imkanlarını anlamaya çalışan araştırmalar üzerinde birlikte çalıştılar. Sonrasında ise ekip, nitrojen ve kükürt içeren minerallerin kaderini belirlemek üzere izotopik ve mineral bileşimi verilerini kullanmaya devam etmeyi planlıyor. Ek olarak Scheller, Perseverance keşif aracının eski yer kabuğunun üzerindeki gözlemlerinin yanı sıra Mars’ın hava etkisiyle aşınma süreçlerini simüle eden laboratuvar deneyleri kullanarak Mars’ın yüzeyindeki suyun yer kabuğu tarafından hapsedildiği süreçleri incelemeye devam etmeyi düşünüyor. Scheller ve Ehlmann ayrıca araştırmacıların ve meslektaşlarının Mars’taki iklim değişikliğinin etkenleri hakkındaki hipotezleri test etmelerine olanak sağlayacak kaya örneklerini toplamak ve Dünya’ya getirtmek için Mars 2020 operasyonlarına yardım edecekler.
Kaynak: Science Daily