Elizabeth Fernandez
Mars yüzeyi çorak ve kuraktır; hudutlu ölçüdeki su buzullarda tutulur ya da çok az bir kısmı yüzeyin altında yatar. Bununla bir arada, şayet yüzeye yakından bakarsanız, uzak geçmişte devasa sellerin yarattığı, kıyı şeritlerine ya da kanyonlara benzeyen oluşumları görebilirsiniz.
Günümüzden milyarlarca yıl evvel, Mars’ın atmosferi şimdikine kıyasla daha ağır ve hava biraz daha sıcak olabilirdi. Bir kısım bilim insanı Mars’ta bulunan deltalara baktığında, Dünya’daki ırmak deltalarına emsal biçimde, okyanusların kısmen gezegen yüzeyini kapladığını öne sürdü. Başkalarıysa Mars’tan gelen göktaşlarının bileşimine baktılar; bu inceleme, Mars’ın şu anki kimyasal yapısının gezegenin milyarlarca yıl evvelki haline kıyasla neye benziyor olabileceğini ortaya koyabilir. Her iki delil kümesi da yaklaşık dört milyar yıl evvel Mars’ın kuzey yarımküresinin devasa bir okyanusla kaplı olduğunu gözler önüne seriyor.
Günümüzde, bu okyanus sırf bir anıdan ibaret. Tokyo Üniversitesi tarafından yürütülen ve 2022 yılında Nature Communications mecmuasında yayınlanan araştırma, bunun nedenlerinden birini aktarıyor: Mars, milyarlarca yıl evvel manyetik alanını yitirmişti. Bir manyetik alanın sağladığı muhafaza olmadığında atmosfer dağıldı ve nihayetinde atmosferde bulunan su buharı uzaya savrulurken okyanuslar da buharlaştı.
‘DÜNYA’NIN SONU DA MARS ÜZERE OLABİLİRDİ’
Güneş Sistemi güçlü bir yer. Bizlere hayat veren Güneş hayatı alıp götürebilir de. Manyetik alanımızın gözetici tesiri olmasaydı, Güneş’in ürettiği muazzam ölçüdeki radyasyon gezegenimizi kızartırdı. Manyetik alan olmasaydı, Güneş rüzgârı atmosferimizi sıyırırdı ve okyanuslar buharlaşıp uzaya savrulurdu. Farklı biçimde söylersek, Dünya’nın sonu da Mars üzere olurdu.
Dünya, Güneş Sistemi’ndeki güçlü bir manyetik alana sahip olan kayalık gezegenlerden sırf biri. Mars ve Dünya’nın bu kadar büyük oranda farklı olmasının en kritik nedenlerinden biri, büyük ihtimalle bu alanın var olması. Buna rağmen, milyarlarca yıl evvel Mars da güçlü bir manyetik alana sahipti. Pekala, ne oldu?
Tokyo Üniversitesi’nden Shunpei Yokoo liderliğindeki bir grup bu sorunun karşılığını bulabilmek için, Dünya’daki bir laboratuvarda Mars çekirdeğini simüle etti. Araştırma grubu, Mars’ın çekirdeğinde bulunduğu düşünülen demir, kükürt ve hidrojen karışımını kullanarak bir karışım üretti.
Muhtemelen kükürt çekirdekte yer alır; çünkü Mars (kabuğu ve mantoyu örnekleyen) göktaşları, tipik olarak kükürtle birlikte bulunan birçok elementi içermez. Mars, gezegenin oluşumu esnasında su buzunun bol bulunduğu Güneş Sistemi’ndeki ‘kar çizgisine’ yakın olduğu için, çekirdekte bol ölçüde hidrojen bulunuyor olabilir. Yokoo, verdiği demeçte, “Mantıklı olarak, çekirdeğin ‘Fe-S-H’ [Demir-Kükürt-Hidrojen] karışımı bir akışkan olduğunu, lakin bunun daha fazla Mars zelzelesi müşahedesiyle doğrulanması gerektiğini varsayabiliriz” dedi: “NASA’nın devam etmekte olan ‘InSight’ araştırması yakın gelecekte bize daha fazlasını gösterebilir.”
Daha sonra takım bu demir, kükürt ve hidrojen karışımını iki elmasın ortasına yerleştirdi ve onu bir lazerle ısıtarak kayalık bir gezegenin çekirdeğinde var olan yükse k sıcaklığı ve basıncı taklit etti. Karışım gereç -biri demir ve kükürt, oburu demir ve hidrojen olmak üzere- iki başka sıvıya ayrıldı. Hidrojen içeren sıvı daha az ağır olduğundan üst çıktı. Ve sıvılar ayrıştıkça konvektif akımlar ortaya çıktı.
Bu deney, Mars’ın erken tarihinde yaşananlara benzeri. Demir-kükürt-hidrojen sıvısı, kükürt hidrojenden ayrıldıkça konvektif akıntılar oluşturur. İşte bu akıntılar gezegenin etrafında hami bir manyetik alan yaratmış olmalıydı. Öte yandan bu cins akıntıların ömrü kısadır. İki akışkan birbirinden büsbütün ayrıldığında akımlar duracak ve manyetik alan kaybolacaktı. En sonunda da atmosfer sıyrılacak ve okyanuslar buharlaşacaktı.
DÜNYA’NIN ÇEKİRDEĞİNDEKİ EMSAL FİZİK
Demir-kükürt ve demir-hidrojen akışkanlarının bu biçimde ayrıldığı durumlar Dünya’da da görülür fakat ortalarında sıcaklık üzere önemli bir fark vardır.
Yokoo, demecinde “Dünya’nın çekirdeğinin sıcaklığı (~ 6.740°F) Mars’ın çekirdeğindeki ısıdan çok daha yüksek” dedi. Bu yüksek ısılarda demir-kükürt ve demir-hidrojen sıvıları birbirine karışır. Öbür yandan, sıcaklıkların daha düşük olduğu çekirdekte katmanlaşmanın daha yüksek olduğunu görürüz. Yokoo, “Dünya’nın çekirdeğinin yalnızca zirvesinde görülen katmanlaşmanın, Mars çekirdeğinin tamamında görülmesinin sebebi işte budur” dedi ve “Dünya’nın çekirdeğinin baştan sona katmanlaşması (bir milyar yıl gibi) çok uzun bir vakit alır” diye ekledi.
HÂLÂ VAKTİMİZ VAR
Bununla birlikte, bu sonuçların yaşama elverişli ötegezegen arayışında kimi tesirleri kelam konusu. Güneş Sistemi dışındaki bir gezegenin hayat barındırıp barındıramayacağını tespit etmek maksadıyla kullanılan yaygın bir ölçüt, yüzeydeki ne çok soğuk ne de çok sıcak olan bir yerde sıvı halde suyun bulunması. Öte yandan, tahminen de gezegenin suyunu tutup tutamayacağını belirlemek için güçlü bir manyetik alanın varlığı bir öteki kıymetli ölçüt olmalı. Ve kozmosta Dünya’nınki kadar güçlü manyetik alanların nispeten nadir görülür olması da pek olası.
Yazının özgünü Big Think sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
