eso1509tr — Bilim Bülteni

Mars: Bir Okyanus Kadar Su Kaybeden Gezegen

05 Mart 2015

Bugün yayımlanan sonuçlara göre Mars üzerinde Atlantik Okyanusu’ndan daha büyük ilkel bir okyanus bulunuyordu, içerdiği su miktarı ise Dünya’nın Kuzey Kutbu Okyanusu’ndan daha fazlaydı. Uluslararası bir gökbilimciler ekibi Mars’ın atmosferini ve gezegenin atmosferindeki farklı bölgelerin içerdiği su miktarının özelliklerini incelemek için ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu ile birlikte W. M. Keck Gözlemevi ve NASA Kırmızı-ötesi Teleskop Tesisi’ni de kullandılar. Sonuçlar Science dergisinde bugün çevrimiçi olarak yayımlanacak.

Yaklaşık dört milyar yıl önce, genç gezegen tüm yüzeyini kaplamaya yetecek kadar 140 metre derinliğinde bir su tabakasına sahipti, ancak bu sıvı neredeyse Mars’ın kuzey yarımküresinin yarısını kaplayacak bir okyanus oluşturmak üzere toplandı ve bazı bölgelerdeki derinliği 1,6 kilometreden bile fazlaydı.

Araştırmamıza göre bir zamanlar Mars’ta ne kadar su bulunduğuna dair sağlam bir tahminimiz var, bunu da ne kadar suyun uzaya kaçmış olduğunu belirleyerek elde ediyoruz.” diyor NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden (Greenbelt, Maryland, ABD) yeni çalışmanın lideri Geronimo Villanueva. “Bu çalışma ile, Mars’taki suyun geçmişini daha iyi anlayabileceğiz.

Yeni tahmin Mars’ın atmosferindeki birbirinden bir miktar farklı su formlarının detaylı gözlemlerine dayanıyor. Biri, iki hidrojen ve bir oksijen içeren bildiğimiz formdaki su, H2O. Diğeri ise HDO, yani yarı-ağır su, doğal bir değişimle meydana gelen, bir hidrojenin daha ağır formundaki döteryum ile yer değiştirmesi sayesinde oluşuyor.  

Değişime uğrayan su daha normalinden daha ağır olduğundan, buharlaşma nedeniyle uzaya kaçması daha zor gerçekleşiyor. Bu nedenle, gezegenden kaybolan normal su miktarı arttıkça, kalan su içerisindeki HDO oranı da artmış oluyor [1].

Araştırmacılar iki türdeki suyun kimyasal izlerini ESO’nun Şili’deki Çok Büyük Teleskopu ile birlikte W.M. Keck Gözlemevi’ndeki aygıtları ve NASA’nın Hawaii’de bulunan Kırmızı-ötesi Teleskop Tesisi’ni kullanarak ayırt edebildiler [2]. HDO ile H2O oranlarını karşılaştıran bilim insanları HDO’nun artış miktarını ölçerek, uzaya kaçan normal su miktarını ortaya çıkardılar. Bu sayede Mars’ta daha önce bulunan su miktarı da tahmin edilmiş oldu.

Çalışmada, ekip altı Dünya yılı boyunca — yaklaşık üç Mars yılı — H2O ve HDO dağılımlarını tekrar tekrar görüntüledi ve her birinin küresel dağılımlarını ve oranlarını fotoğrafladı. Mars’ın günümüzdeki hali bir çölü andırsa da, haritalar mevsimlik değişimleri ve mikro-iklimleri gözler önüne serdi.

Çalışmada kullanılan aygıtlardan birinin üretiminden sorumlu olan ve yeni araştırmanın sonuçlarını özetleyen çalışmanın eş-yazarı Ulli Kaeufl (ESO) şunları ekliyor: “teleskopları kullanarak diğer gezegenleri uzaktan görüntüleme gücümüz karşısında şaşkına uğramış durumdayım: 100 milyon kilometre ötede eski bir okyanus bulduk!

Ekip özellikle kuzey ve güney kutuplardaki bölgelerle ilgileniyordu, çünkü gezegenin kutuplarındaki buz takkeleri bilinen en büyük su rezervlerini içeriyor. Buralarda depolanan suyun yaklaşık 3,7 milyar yıl önce sona eren ıslak Noachian döneminden günümüze Mars’ın su evrimini kanıtladığı düşünülüyor.

Yeni sonuçlara göre kutup-çevresindeki atmosferik su Dünya’nın okyanus sularına kıyasla yedi kat zenginleşmiş görünüyor, bu ise Mars’taki kalıcı buz takkelerinde bulunan suyun sekiz kat zenginleştiği anlamına geliyor. Buna göre, Mars daha önce şu anki kutup takkelerinde bulunan suyun 6,5 katından fazla su içeriyordu. Gezegende daha önce bulunan okyanusun hacmi yaklaşık olarak 20 milyon kilometre küp kadar olmalı.

Mars’ın günümüzdeki yüzey bilgilerine göre, suyun muhtemel yeri Kuzey Kutbundaki Vadiler olmalı, çünkü buralar alçak düzlükleri ile iyi bir aday olarak değerlendiriliyordu. Gezegen yüzeyinin %19’unu kaplayan eski bir okyanus — karşılaştırma yapmak gerekirse, yeryüzünün % 17’sini kaplayan Atlantik Okyanusu’nun oranından fazladır.

Mars bu kadar su kaybettiğine göre, büyük olasılıkla düşündüğümüzden daha uzun bir süre nemli kalmış olmalı, buna göre de daha uzun süre yaşanabilir bir yer olarak,” diyor Goddard bilimcilerinden ve eş-yazar Michael Mumma.

Mars’ın önceden daha fazla su içermesi de mümkün, bunun bir miktarı yüzeyin altında depolanmış olabilir. Yeni haritalar mikro-iklimler ve atmosferik su içeriğinde zamanla meydana gelen değişimleri gözler önüne serdiğinden, yer-altı sularının ortaya çıkarılması için de uygun olabilir.

Notlar

[1] Yeryüzündeki okyanuslarda her bir HDO molekülüne karşılık 3200 H2O molekülü karşılık gelmektedir. 

[2] Her ne kadar Mars’ın yüzeyindeki araçlar ve gezegenin yörüngesindeki uydular çok daha detaylı yerinde ölçümler yapabilseler de, tüm Mars atmosferinin özelliklerini ölçmek için uygun değillerdir. En uygunu yeryüzündeki büyük teleskoplarla kırmızı ötesi tayf-ölçüm yönteminin kullanılmasıdır.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma G. Villaneueva ve arkadaşlarınca hazırlanan “Strong water isotopic anomalies in the Martian atmosphere: probing current and ancient reservoirs” başlıklı bir makale olarak Science dergisinin 5 Mart 2015 sayısında çevrimiçi olarak yayınlanacaktır.

Araştırma ekibinde G.L. Villanueva (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, ABD; Catholic University of America, Washington, D.C., ABD), M.J. Mumma (NASA Goddard Space Flight Center), R.E. Novak (Iona College, New York, ABD), H.U. Käufl (ESO, Garching, Almanya), P. Hartogh (Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Almanya), T. Encrenaz (Observatoire de Paris-Meudon, Paris, Fransa), A. Tokunaga (University of Hawaii-Manoa, Hawaii, ABD), A. Khayat (University of Hawaii-Manoa) ve M. D. Smith (NASA Goddard Space Flight Center) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 16 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Ankara Üniversitesi (Ankara), Çağ Üniversitesi (Mersin), Başkent Üniversitesi (Ankara), İstanbul Üniversitesi (İstanbul), İzmir Yüksek Teknoloji Üniversitesi (İzmir) ve Max Planck Yer-Ötesi Fiziği Enstitüsü’nden (Almanya) uzman kişiler yer almaktadır.

Bu çalışma için NASA’nın başken Washington’daki Genel Merkezi’nde bulunan dört programdan destek alınmıştır: Mars Temel Araştırmaları, Gezegenbilim Gökbilimi, Gezegenbilim Atmosfer Bilimi ve NASA Astrobiyoloji Programı.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi - Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 (1250)
Cep: +90 538 614 29 38
E-posta: @arifsolmaz

Geronimo Villanueva
Goddard Space Flight Center
Greenbelt MD, USA
Tel: +1 301 286 1528
E-posta: geronimo.villanueva@nasa.gov

Michael Mumma
Goddard Space Flight Center
Greenbelt MD, USA
E-posta: Michael.J.Mumma@nasa.gov

Ulli Käufl
ESO
Garching bei München, Germany
E-posta: hukaufl@eso.org

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1509.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1509tr
Adı:Mars
Tür:Solar System : Planet : Feature : Surface
Facility:NASA Infrared Telescope Facility, Very Large Telescope, W. M. Keck Observatory
Instruments:CRIRES
Science data:2015Sci...348..218V

Görüntüler

Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars
Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars
Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars
Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars

Videolar

Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars
Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars
Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars
Ressam gözüyle 4 milyar yıl önce Mars
Mars: Okyanus sularını kaybetmiş bir gezegen
Mars: Okyanus sularını kaybetmiş bir gezegen
Artist’s impression of Mars four billion years ago (fulldome)
Artist’s impression of Mars four billion years ago (fulldome)
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...