Kızıl Gezegen, günümüzden milyarlarca yıl önce çok daha mavi görünüyordu. Halen yüzeyde bulunan kanıtlara göre, eskiden Mars’ta bol bol su akıyor ve göletler, göller, derin okyanuslar oluşuyordu. Sorulması gereken asıl soru ise tüm bu suların nereye gittiği.
Cevap: Hiçbir yere… Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü (Caltech) ve NASA Jet İtiş Laboratuvarı’nda (JPL) yapılan yeni bir araştırmaya göre, Mars’taki suların büyük bir kısmı (yüzde 30 ila 99’u) gezegenin kabuğundaki minerallerde hapsolmuş. Yeni araştırma, Kızıl Gezegen’deki suyun uzaya kaçtığını söyleyen mevcut kurama karşı çıkıyor.
Caltech/JPL araştırmacıları, Mars’ın yaklaşık dört milyar yıl önce gezegenin tamamını 100 ila 1.500 metre derinliğinde okyanusla kaplamaya yetecek kadar su barındırdığını keşfetmiş. Bu miktar, Dünya’daki Atlantik Okyanusu’nun hemen hemen yarısına eşit. Fakat bir milyar yıl sonra, gezegen bugün olduğu gibi kurak haldeymiş. Mars’ta akan sulara ne olduğunu açıklamaya çalışan bilim insanları, öncesinde suyun düşük kütleçekimi sebebiyle uzaya kaçtığını öne sürmüş. Suların bir kısmı Mars’ı bu şekilde terk etmiş olsa da, su kaybının büyük bölümünün bu şekilde açıklanamadığı görülmüş.
İki gün önce Science bülteninde yayımlanan araştırma makalesinin baş yazarı ve Caltech’te doktora adayı olan Eva Scheller, “Atmosfer yoluyla kaçış, Mars’ta bir zamanlar ne kadar su olduğuna yönelik elimizde bulunan verileri tam açıklayamıyor” diyor. Caltech, JPL’yi NASA adına yönetiyor.
Mars’a gönderilen gezginler ve yörünge araçlarının sağladığı verileri kullanmanın yanısıra gök taşlarını da analiz eden araştırma takımı, gezegenin mevcut atmosferi ve kabuğunun kimyasal bileşimini inceleyip, Mars’taki su miktarının üzerinde tüm halleri kapsayan (buhar, sıvı ve buz) zamana dayalı bir çalışma yürütmüş.
Su (H2O), hidrojen ve oksijenden oluşuyor. Fakat bütün hidrojen atomları aynı değil. Hidrojenin dengeli olan iki izotopu var. Hidrojen atomlarının büyük çoğunluğu, atom çekirdeklerinin içerisinde sadece bir proton barındırıyor. Ufak bir kısmı ise (yaklaşık yüzde 0,02’si) döteryum veya diğer adıyla “ağır” hidrojen biçiminde bulunuyor. Ağır hidrojenin çekirdeğinde bir proton ve bir nötron yer alıyor.
Protyum şeklinde de bilinen hafif hidrojen, ağır hidrojene göre gezegenin kütleçekiminden daha kolay kurtulup uzaya kaçabiliyor. Bu sebeple bir gezegenin suları üst atmosfer yoluyla kaçtığında, gezegenin atmosferindeki döteryumun hidrojene olan oranı değişiyor: Geride, çok büyük miktarda döteryum kalıyor.
Fakat suyun sadece atmosfer yoluyla kaybolması, Mars atmosferinde gözlenen döteryum/hidrojen oranını ve geçmişte var olan büyük miktardaki suyu açıklayamıyor. Yapılan yeni çalışma, Mars atmosferinde gözlenen döteryum/hidrojen oranının, bu iki mekanizmanın (suyun gezegen kabuğundaki minerallerde hapsolması ve atmosfere giderek kaybolması) bileşimiyle açıklanabileceğini öne sürüyor.
Su kaya ile etkileşime girdiğinde, kimyasal ayrışma sebebiyle kil ve diğer sulu mineraller oluşuyor. Bu maddeler ise suyu, mineral yapılarının bir parçası biçiminde barındırıyorlar. Söz konusu süreç, Mars’ta olduğu kadar Dünya’da da meydana geliyor. Dünya tektonik yönden faal olduğundan, eski kabuk sürekli eriyerek manto tabakasına karışıyor ve levha sınırlarında yeni kabuk oluşturup, volkanizma yoluyla su ve diğer molekülleri tekrar atmosfere yolluyor. Fakat Mars tektonik bakımdan büyük oranda hareketsiz olduğundan, yüzeyin “kuruması” da kalıcı oluyor.
“Atmosferden kaçış, belli ki su kaybında pay sahibi. Fakat geçtiğimiz on yılda Mars’taki uzay görevlerinden elde edilen bulgular, sulu minerallerden oluşan dev bir depo bulunduğuna ve bu minerallerin oluşumunun, mevcut suyu zamanla kesin olarak azalttığına işaret ediyor” diyor Ehlmann.
“Tüm bu sular, oldukça erken bir zamanda çekilmiş ve daha sonra hiç döngüye girmemiş” diyor Scheller. Gök taşlarından, teleskoplardan, uydu gözlemlerinden ve Mars’taki keşif araçlarının analiz ettiği numulerden alınan verilere dayanan araştırma, Kızıl Gezegen’in birçok şekilde incelemenin önemini vurguluyor.
Ehlmann, Hu ve Yung, daha önce karbon geçmişini takip ederek (çünkü karbondioksit, atmosferin temel öğelerinden biri) Mars’ın yaşanabilirliğini anlamayı hedefleyen bir araştırmaya da katkıda bulunmuş. Araştırma takımı, şimdi izotop ile mineral bileşim verilerini kullanarak nitrojen ve sülfür barındıran minerallerin akıbetini belirlemeyi planlıyor. Scheller buna ek olarak, Mars’taki ayrışma süreçlerinin taklit edildiği laboratuvar deneylerinin yanısıra Perseverance keşif aracının antik kabukta yaptığı gözlemleri kullanarak, Mars’ın yüzey suyunun hangi süreçlerle kaybolup kabuğa gittiğini incelemeye devam etmeyi planlıyor. Scheller ve Ehlmann, Dünya’ya getirilmek üzere kaya örneklerinin toplanacağı Mars 2020 operasyonlarına da yardım edecek. Getirilen taşlar, araştırmacılar ile meslektaşlarının Mars’taki iklim değişimine yön veren etmenlere ilişkin bu hipotezleri test etmesini sağlayacak.
Yazar: Robert Perkins/Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
