Mars: Bölüm 2 - Mars'ın atmosferine ne oldu?

Mars niye buz gibi ve çorak? Yeni tarihli birtakım araştırmalar Mars'ın başından beri hiçbir zaman sıcak ve ıslak bir yer olmadığını öne sürse de birçok bilim insanı Mars'ın bir zamanlar suyun yüzeyde sıvı halde bulunduğu, daha yoğun bir atmosfere sahip olduğu görüşünde.

Eğer bu gerçekse Mars'taki çevre koşulları bir zamanlar mikrobik yaşamı destekleyebilecek haldeydi.

Mars yörüngesine giren uzay araçları, gezegen yüzeyinde büyük olasılıkla yağmur suyunun ya da eriyen buzullardan gelen suyla oyulmuş, dallanan vadi şebekeleri olduğunu gösteriyor. Yüzeyde gezinen keşif araçlarıysa çok eski nehir yataklarına ve ancak toprağın uzun yıllar boyunca su altında kalmasıyla oluşabilecek minerallere rastladı. Ne var ki Mars yüzeyinde stabil halde bulunup bu etkiyi gösterebilmesi, buharlaşmaması ve sera gazı etkisiyle ısınması için, Mars'taki atmosferik yüzey basıncının şu ankinden (-7 milibar, yani Dünya'daki atmosfer basıncını yüzde birinden daha az) çok daha fazla olması gerekiyor.

Bir diğer deyişle şu ya da bu sebepten ötürü Mars, atmosferinin çok büyük bir kısmını yitirmiş ve geriye kalan incecik atmosfer de suyu stabil halde tutmaya yeterli değil. Mars'ı kolonileştirme ya da bir adım daha ileri gidip dünyalaştırma hayalleri kuran insanın öncelikle Mars'ın bugünkü (bildiğimiz anlamda) yaşama elverişsiz hale nasıl geldiğini öğrenmesi gerekiyor.

Başta bilim insanlarının bu gizeme dair iki adet akla yatkın teorisi vardı. Bunlardan ilki, Mars'a çarpan bir asteroidin, gezegenin atmosferinin büyük kısmını parçalayan bir felakete yol açmış olmasıydı. Diğer teoriyse zaten güçlü bir doğal manyetik alanı bulunmayan Mars'ın, atmosferini bir anda değil de belki milyonlarca yıl süren bir süreç içinde, güneş rüzgarıyla girdiği etkileşimin yol açtığı erozyonla yitirmesiydi. Püskürme (sputtering) denen bu olay, enerji yüklü parçacıkların atmosferdeki gazları oluşturan atomlara çarpması ve onları uzaya savurmasıyla gerçekleşmiş olabilirdi. Ayrıca, güneş sisteminin erken dönemindeki koşulların püskürme yüzünden kaybı artırdığı, böylece Mars'ın atmosferi eş zamanlı olarak çalışan birden çok karmaşık mekanizmanın sonucunda kaybedilmiş olabileceği düşünülüyordu.

NASA'nın bu soruya yanıt bulma çabasında ilk durağı, zaten 1997'den beri Mars yörüngesinde dönmekte olan MGS (Mars Global Surveyor) uzay aracı oldu. Araç, Mars'ın manyetik alanının gezegenin tümünü kaplamadığını, gezegen yüzeyinden atmosferin üst kısmına kadar uzanan çok sayıda "şemsiye" biçimli alandan oluştuğunu gözlemledi. Bu şemsiyeler gezegen yüz ölçümünün yaklaşık %40'ını örtüyordu ve çoğunlukla güney yarım kürede toplanmıştı. İlk akla gelen, bu manyetik şemsiyelerin tıpkı Dünya'nın manyetik alanının yaptığı gibi, altındaki Mars havasını (Mars havası bizim soluduğumuz gibi oksijen ve azot değil, karbondioksitten oluşuyor) koruduğuydu.

Ne var ki Berkeley Üniversitesinden David Brain, MGS'nin Mars etrafında attığı 25.000 turdan elde edilen verileri inceleyerek bunun tam tersinin geçerli olabileceğini ortaya çıkardı. Ona göre bu manyetik şemsiyeler altındaki atmosfer parçasını korumak şöyle dursun, tam da atmosferden koca koca parçaların koptuğu yerlerde bulunuyordu. Şemsiyelerin manyetik alanı, güneş rüzgarının manyetik alanına bağlıydı (fizikçiler buna manyetik yeniden bağlantı adını veriyor). Brain'e göre "Birlesen alanlar Mars atmosferinin üst kısmındaki bir gaz paketini sarmalıyor ve içi iyonize havayla dolu, binlerce kilometre genişlikte manyetik kapsüller (yani plazmoid) oluşturuyor. Sonra güneş rüzgarınin basıncı kapsülü patlatıyor' ve Mars havasından oluşan yükünü de beraberinde götürüyor."

Bu kuramın doğruluğunu bir süre daha test etmek mümkün olmadı zira Mars Global Surveyor atmosferi incelemek için tasarlanmamış olduğundan sadece elektronları ölçebiliyor ve hapsolmuş gazın büyük kısmını oluşturan, daha ağır iyonları saptayamıyordu. (Uzay aracının görevi zaten 2007'de sona erdi.) Brain bunu "İyonlarla elektronlar her zaman aynı davranışları sergilemez" diyerek anlatıyor. Dahası, yörüngesinden ötürü MGS bu manyetik şemsiyeleri her gün aynı yerel saatte ve aynı yükseklikte ölçebiliyordu ve bu da sağlıklı bilgi sunmuyordu.

Mars'ın atmosferinin nerede olduğu sorusuna şu an için son noktayı koyan, MAVEN adındaki (Mars Atmosferi ve Uçucu Gaz Evrimi) uzay aracı oldu.
Bilim insanlarının Mars atmosferindeki karbondioksidin ve diğer gazların uzaya kaçışının dününü ve bugününü anlamasına yardımcı olmak ve Mars atmosferinin doğrudan ölçümünü yapmak üzere tasarlanmış ilk uzay aracı olan MAVEN, 8 Kasım 2013'te fırlatıldı ve 21 Eylül 2014'te kızıl gezegenin yörüngesine girdi.

MAVEN, gezegenin atmosferine neler olduğunu araştıracak sekiz farklı algılayıcı içeriyor. Bu algılayıcılar atmosfer gazlarının şu anda nasıl ve hangi hızla uzaya kaçtığına ilişkin bilgi topladı ve bu değişimin zaman içinde Mars iklimini, jeolojisini ve jeokimyasal koşullarını nasıl değiştirdiğine ilişkin ipuçları sağladı. Tüm bunlar da Mars'ın bir zamanlar yaşamı destekleyecek bir ortama sahip olup olmadığını anlamada bilim insanlarına çok yardımcı oldu.

MAVEN'den elde edilen veriler 2015'te yayımlandı ve bilim insanlarının şüphelerini doğruladı. Bu senaryoya göre, Mars'ın iç dinamosu soğuyunca küresel manyetik alan da koruyucu kalkan etkisini yitirdi ve Mars yüzeyindeki su, buharlaşıp atmosfere karıştı. Su molekülleri burada da güneş radyasyonunun etkisiyle bileşenlerine, yani hidrojen ve oksijene ayrıldı. Elementlerin en hafifi olan hidrojen, Mars atmosferinin üst kısımlarına taşındı ve sonsuza dek gezegenden kaçtı. Bilim insanları eskiden bu kaçışın sabit hızla gerçekleştiğini düşünüyordu ancak MAVEN, Mars'ın yörüngesinde Güneş'e yaklaşmasıyla kaçış hızının arttığını, uzaklaşmasıyla da tahminlerin altına indiğini ortaya çıkardı. Hatta Eylül 2017'de gerçekleşen devasa ve beklenmedik bir güneş fırtınası sırasında NASA, Mars yüzeyindeki radyasyonun geçici olarak iki katına yükseldiğini ve daha önce gözlemlenenlerden 25 kat parlak kutup ışıklarının görüldüğünü rapor etti.

Yorum Gönder

0Yorumlar