Kızıl Gezegenin Anatomisi: Mars’taki Depremler, Gezegenin İç Yapısını Ortaya Çıkarıyor

0
20
Grafik: Chris Bickel/Science, Veriler: InSight Mars SEIS Veri Hizmeti (2019)

Bilim insanları, InSight göreviyle birlikte 2019’un başlarından beri Mars depremlerini kaydedip analiz ediyorlar. Şimdiyse bu verileri kullanan araştırmacılar, kızıl gezegenin kabuğu, manto tabakası ve çekirdeğini ölçmüşler. Veriler Mars’ın; dolayısıyla da bütün güneş sisteminin oluşum ile evrimini belirlemeye yardımcı olacak.

Mars bir zamanlar tamamen erimiş durumdaymış

Dünya’nın kabuklardan oluştuğunu biliyoruz: Ağır, akışkan bir kayadan meydana gelen kalın bir manto tabakasını hafif, katı ve ince bir kaya kabuğu çevreliyor. Manto tabakası ise çoğunlukla demir ve nikelden oluşan bir çekirdeği kaplıyor. Mars’ın da içerisinde bulunduğu karasal gezegenlerin, benzer bir yapıda olduğu varsayılmış. İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’ne (ETH) bağlı Jeofizik Enstitüsü ile Zürih Üniversitesi Fizik Enstitüsü’nde çalışan bilim insanı Amir Khan şöyle aktarıyor: “Elde edilen sismik veriler, Mars’ın günümüzde gördüğümüz kabuk, manto ve çekirdek katmanlarına ayrılmadan önce muhtemelen tamamen erimiş halde olduğunu; ancak bunların Dünya’dakilerden farklı olduklarını doğruluyor.” Khan, ETH’deki meslektaşı Simon Stahler ile beraber NASA’nın InSight göreviyle toplanan verileri analiz etmiş.

Mars’ta levha tektoniği yok

Bilim insanları, araştırma aracının Mars ekvatoru civarında yer alan iniş bölgesinin altındaki kabuğun 15 ila 47 kilometre kalınlığında olduğunu keşfetmişler. Böylesine ince bir kabuğun, nispeten yüksek oranda radyoaktif elementler içermesi gerekiyor. Bu durum, kabuğun tümünün kimyasal bileşimine ilişkin geliştirilen önceki modellerin doğruluğunu sorgulatıyor.

Kabuğun altında, 400-600 kilometre derine ulaşan (Dünya’daki derinliğin iki katı) daha katı kayaların oluşturduğu litosfer ile beraber manto tabakası yer alıyor. Bunun sebebi, yedi büyük hareketli levhaya sahip Dünya’nın aksine; Mars’ta günümüzde sadece bir tane kıtasal levha bulunması olabilir. “Kalın litosfer tabakası, Mars’ın ‘tek levhalı gezegen’ modeliyle güzel uyuşuyor” diyor Khan.

Yapılan ölçümler, Mars manto tabakasının mineralojik olarak Dünya’nın üst manto tabakasına benzediğini de göstermiş. “Bu bağlamda Mars mantosu, Dünya mantosunun daha basit bir hali.” Fakat sismoloji, kimyasal bileşimde de bazı farklılıklar olduğunu ortaya çıkarmış. Örneğin Mars mantosu, Dünya mantosundan daha fazla demir içeriyor. Fakat Mars mantosundaki katmanların karmaşıklığına ilişkin kuramlar, altta bulunan çekirdeğin boyutuna da bağlı; araştırmacılar burada da yeni kanılara varmış.

Çekirdek sıvı ve tahmin edilenden daha büyük

Mars’ın çekirdeği, yaklaşık 1840 kilometrelik bir çapa sahip; yani InSight görevinin planlandığı 15 yıl önce varsayılandan 200 kilometre daha büyük. Araştırmacılar artık sismik dalgaları kullanarak, çekirdeğin boyutunu yeniden hesaplayabiliyorlar. “Çekirdeğin çapını belirleyerek, yoğunluğunu hesaplayabiliyoruz” diyor Stahler.

“Eğer çekirdeğin çapı büyükse, çekirdeğin yoğunluğu nispeten düşük olmalı” diye açıklıyor: “Bu durum, demir ve nikele ek olarak çekirdeğin büyük bir kısmında daha hafif elementlerin bulunması gerektiği anlamına geliyor.” Aralarında sülfür, oksijen, karbon ve hidrojenin bulunduğu bu elementler, beklenmedik derecede büyük bir bölümü meydana getiriyor. Araştırmacılar, gezegenin tamamının bileşeminin halen tamamıyla anlaşılmadığını aktarıyor. Yine de mevcut incelemeler, Mars artık manyetik bir alan barındırmasa bile çekirdeğin (tahmin edildiği gibi) sıvı olduğunu doğruluyor.

Farklı dalga biçimleriyle amaca ulaşma

Araştırmacılar bu yeni sonuçları, Mars depremlerinin oluşturduğu çeşitli sismik dalgaları analiz ederek elde etmişler. “InSight verilerinde zaten farklı dalgalar görebiliyoruz; dolayısıyla Mars’taki bu deprem merkezlerinin, araçtan ne kadar uzakta olduğunu biliyoruz” diyor Giardini. Bir gezegenin iç yapısı hakkında bir şey söyleyebilmek için, yüzeyde veya yüzey altında ya da merkezde yansıtılan deprem dalgalarını bilmek gerekiyor. Şimdiyse araştırmacılar, Mars’taki bu gibi dalgaları ilk defa başarılı şekilde gözlemleyip analiz etmişler.

“InSight görevi, bu verilerin yakalanması için benzersiz bir fırsat sundu” diyor Giardini. Aracın güneş hücreleri artık yeterli güç üretemediğinde, veri akışı da bir yıl içinde sonlanacak. “Fakat tüm verileri analiz etmeye daha çok var; Mars, hâlâ birçok gizem sunuyor. En önemlisi de, Dünya’mız ile aynı zamanda ve aynı maddeden oluşup oluşmadığını merak ediyoruz.” Mars’ın iç dinamiklerinin, gezegenin faal manyetik alanını ve tüm yüzey sularını kaybetmesine nasıl yol açtığını anlamak da çok önemli. “Bu sayede, bu süreçlerin gezegenimizde de gerçekleşip gerçekleşmiyor olabileceğine ve nasıl gerçekleştiğine yönelik fikir edineceğiz” diye açıklıyor Giardini. “İşte bu yüzden Mars’tayız; anatomisini incelemek için.”

Bulgular iki gün önce Science bülteninde (burada, burada ve burada) sunuldu.

 

 

 

 

Kaynak: Zürih – İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü. Çeviren: Ozan Zaloğlu.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here