Eski bir gök taşı üzerinde yürütülen yeni bir çalışma, Dünya ve Mars gibi kayalık gezegenlerin oluştukları esnada hidrojen, karbon, oksijen, nitrojen ve soy gazlar gibi uçucu elementleri nasıl kazandıklarına yönelik mevcut görüşlerle çelişen sonuçlar ortaya koyuyor. Çalışma beş gün önce Science bülteninde yayımlandı.
Davis – California Üniversitesi (UC Davis) Dünya ve Gezegen Bilimleri Bölümünde görev yapan eş yazar Profesör Sujoy Mukhopadhyay ile birlikte çalışan doktora sonrası araştırma görevlisi Sandrine Peron’a göre gezegen oluşumuyla ilgili temel varsayım, gezegenlerin bu uçucu elementleri ilk olarak genç bir yıldızın etrafındaki bulutsudan topladıkları yönünde.
Gezegen bu noktada erimiş bir kaya topu olduğundan, söz konusu elementler başlangıçta çözülerek magma okyanusuna karışmış ve ardından gaz halinde atmosfere geri gitmiş. Sonrasında bu genç gezegene çarpan kondritik gök taşları, daha fazla uçucu madde getirmiş.
Bu yüzden bilim insanları, gezegenin iç kısmındaki uçucu elementlerin Güneş bulutsusunun bileşimini veya bulutsu ile gök taşı kaynaklı uçucuların bir karışımını yansıtması gerektiğini düşünüyor. Atmosferdeki uçucuların ise çoğunlukla gök taşlarından geleceği düşünülüyor. Bu iki kaynak (Güneş ve kondritik), özellikle kripton olmak üzere soy gazların izotop oranlarıyla ayırt edilebiliyor.
Mars görece hızlı şekilde oluştuğundan, özel bir ilgi alanı. Kızıl Gezegen Güneş sisteminin doğuşundan yaklaşık 4 milyon yıl sonra katılaşırken, Dünya’nın oluşması ise 50 ila 100 milyon yıl sürmüş.
“Güneş sisteminin ilk birkaç milyon yılındaki uçucu aktarımının tarihini yeniden oluşturabiliyoruz” diyor Peron.
Mars’ın iç kısmından gelen gök taşı
Dünya’ya düşen bazı gök taşları Mars’tan geliyor. Bunların da çoğu, Mars’ın atmosferine maruz kalmış yüzey kayalarından oluşuyor. Dünya’ya 1815 yılında Fransa’nın kuzeydoğusunda düşen Chassigny gök taşının ise gezegenin iç kısmını temsil ettiği, bu sebeple de nadir ve olağandışı olduğu düşünülüyor.
UC Davis Soy Gaz Laboratuvarında uygulanan yeni bir yöntem yardımıyla gök taşı örneklerindeki çok ufak kripton izotoplarını son derece dikkatli biçimde ölçen araştırmacılar, kayadaki elementlerin kökenini ortaya çıkarmayı başarmışlar.
“Düşük miktarda olduklarından, kripton izotoplarını ölçmek zor” diyor Peron.
Gök taşındaki kripton izotopları, şaşırtıcı şekilde Güneş bulutsusundan değil de kondritik gök taşlarından gelen izotoplara karşılık geliyor. Bu durum ise gök taşlarının, uçucu elementleri oluşmakta olan gezegene zannedilenden çok daha erken ve bulutsu varken ulaştırdığı anlamına geliyor. Araştırmacıların elde ettiği bu yeni sonuç, geleneksel düşünceyi tersine çeviriyor.
“Mars’ın iç kısmındaki kripton bileşimi neredeyse tamamen kondritik fakat atmosfer Güneş kaynaklı” diyor Peron. “Birbirinden çok farklı.”
Sonuçlar, Mars’ın atmosferinin sadece manto tabakasından çıkan gazlarla oluşmuş olamayacağını gösteriyor çünkü bu durumda kondritik bir bileşim meydana gelmesi gerekiyor. Gezegenin atmosferi, magma okyanusu soğuduktan sonra Güneş bulutsusundan gelmiş ve bu sayede iç kısımdaki kondritik gazlar ile atmosferik Güneş gazları arasında önemli bir karışımın gerçekleşmesi önlenmiş olmalı.
Yeni sonuçlar ayrıca Mars’ın büyümesinin, Güneş bulutsusu Güneş’ten gelen radyasyonla beraber dağılmadan önce tamamlandığını akla getiriyor. Fakat bu radyasyonlanma olayı Mars’taki bulutsu atmosferini de ortadan kaldırmış ve atmosferik kripton bir şekilde korunmuş olmalı; muhtemelen de yer altında veya kutuplardaki buz örtülerinde hapsolarak…
“Fakat bu durumda Mars’ın, madde birikiminin hemen sonrasında soğuması gerekir” diyor Mukhopadhyay. “Çalışmamız açık bir şekilde Mars’ın iç kısmındaki kondritik gazlara işaret etse de, Mars’ın erken dönemdeki atmosferinin kökeni ve bileşimi hakkında da bazı ilginç sorular ortaya çıkarıyor.”
Peron ve Mukhopadhyay, çalışmalarının konu üzerinde yürütülecek daha fazla araştırmayı teşvik etmesini umuyor.
Peron şu an İsviçre Zürih’teki Federal Teknoloji Enstitüsünde doktora sonrası araştırma görevlisi.
Yazar: Andy Fell/Davis – California Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
