Sulak Mars >> NASA açıkladı: Mars akarsularını neye borçluyuz?

mars su nasa 12

Mars’ta suyun öyküsü 1965 yılında gezegenin yakınından geçen Amerikan Mariner 4 sondasının çektiği ilk fotoğraflara uzanıyor. Ancak Mars’ta su olduğuna dair kesin kanıtı Amerikalılar değil, Avrupalılar buldu: Avrupa Uzay Ajansı ESA’nın gönderdiği Mars Express uydusu, 2005 yılında kızıl gezegeni radarla taradı ve kuzey kutbunda su buzu keşfetti. Gerisi çorap söküğü gibi geldi.

2007’de Mars aracı Spirit gezegen yüzeyinde su molekülleri buldu. Mars’ta su var mı tartışmasını sonlandıran darbe ise 2008’de kuzey kutbuna inen Phoenix sondasından geldi. Phoenix toprağı kazınca Mars’ta su olduğunu gördü.

 

stages-of-martian-terraforming

Islak Mars teorisine göre Mars 4 milyar yıl önce denizler, göller ve okyanuslarla kaplıydı.

 

Öyleyse daha neyi tartışıyoruz?

Mars’ta akarsu olup olmadığını: NASA 28 Eylül 2015’te, Türkiye saati ile 18:30’da Mars yüzeyinde akarsu olduğunu onayladı ve bunun için aşağıda anlatacağımız kanıtları sundu.

Mars kraterlerinin dik yamaçlarından krater tabanına doğru geçici akarsular akıyor. Bu taşkın dereleri aniden ortaya çıkıyor ve aniden ortadan kayboluyor. Mars aracı Curiosity de 2014 yılında krater tabanında kurumuş dere yatağı bulmuştu. Ancak akarsularla ilgili asıl soru başka:

 

Mars’ta suyumuz biterse durum fena.

 

Mars’ta akarsu olması imkansız!

Çünkü Mars’ın Dünya gibi kalın ve kayda değer bir atmosferi yok. Kızıl gezegenin atmosferi o kadar seyrek ki yüzey basıncı Dünya’da deniz seviyesinin sadece 135’te biri.

Üstelik Yeryüzü’nde suyun sıvı halde bulunmasının temel nedeni de gezegenimizin ortalama sıcaklığının 15 derece olması değil. Asıl sebep atmosfer basıncının yeterli değerde olması.

Mars’ta atmosfer basıncı o kadar düşük ki sıcaklığın yaz aylarında 23 dereceye çıktığı ekvator bölgelerinde bile suyun sıvı halde kalması imkansız. Mars yüzeyine çıkan su basınç düşüklüğü nedeniyle hızla buharlaşarak atmosfere karışıyor.

 

NASA’nın Phoenix aracı Mars’ta su buldu.

 

Mars suyunu 4 milyar yıl önce kaybetti

Oysa seyrek Mars atmosferi de su buharını tutamıyor ve havada bulut oluşmasına izin vermiyor. Bunun en büyük sebebi Mars’ta atmosferi koruyan güçlü bir manyetik alan olmaması. Ayrıca, Güneş’in zararlı ışınlarını kesen ozon tabakası da bulunmuyor.

Su buharı seyrek Mars atmosferinde hızla yükselerek Güneş’in morötesi ışınlarının güçlü olduğu bir irtifiya erişiyor. Ardından, morötesi ışınlar 2 hidrojen ve 1 oksijen atomundan oluşan su moleküllerini parçalıyor.

Süper hafif hidrojen geri gelmemek üzere uzaya kaçarken, ağır oksijen atomları da Mars’a iniyor ve gezegen yüzeyinde demir cevheriyle karışıp demir oksit oluşturuyor (bildiğimiz pas). Böylece oksijen Mars kayalarında birikiyor ve kızıl gezegene adını veren kirli pas tabakasını oluşturuyor.

 

mars su nasa 2

Mars’ta 4 milyar yıl öncesinden krater gölü. Temsili resim.

 

Uzayda suyun kısa tarihi

Mars 4 milyar yıl önce yüzeydeki suyun büyük kısmını bu şekilde kaybetti. Bugün Mars’ta su ya yeraltında bulunuyor veya kış aylarında sıcaklığı -140 dereceye düşen kutuplarda buz halinde saklanıyor. Emekli astronot James Railly’nin belirttiği gibi, Mars’ın en ıslak yeri Dünya’nın en kuru çölünden daha kurak.

Öte yandan NASA araçları, yörünge uyduları ve özellikle de Curiosity roverı, Mars’ta sıvı su olduğuna dair pek çok kanıt buldu (kurumuş dere yatakları, çakıl taşı yığınları, yamaçlarda sel izleri). Bu da NASA’yı Mars’ta akarsu olduğunu kanıtlamaya itti.

 

mars su nasa 5

Kuzey kutbunda içinde su buzu olan bir Mars krateri.

 

Güneş Sistemi’nin en büyük dedektiflik öyküsü

NASA, krater yamaçlarındaki kurumuş dere yataklarını Mars Yörünge Keşif Aracı ile 5 yıl boyunca gözlemledi. Mars yörüngesinde dönen gözlem uydusu, gezegenden yansıyan ışığın tayfını (spektrum) inceledi ve ışık ışınlarında su molekülü izleri buldu.

Su molekülleri ışığın belli dalga boylarını emiyor ve gökkuşağını andıran ışık tayfında siyah çizgiler bırakıyor.

NASA Mars’ta akarsu bulmakla kalmadı. Aynı zamanda olumsuz Mars şartlarında nasıl akarsu olabileceğine dair bir teori de geliştirdi, ama bunun için önce Mars kraterlerinde suyun nasıl ortaya çıktığına değinmemiz gerekiyor.

 

nasa mars akarsu 7

Mars Yörünge Keşif Aracı kızıl gezegendeki krater yamaçlarının ışık tayfını inceleyerek Mars’ta akarsu olduğunu buldu.

 

Bunu Mars tuzuna borçluyuz

Mars’ta yeraltı suyu aşırı tuzlu ve canlılar için çok zehirli. Öyle ki Mars toprağı insanlar üzerinde amonyak etkisi yaratıyor (çamaşır suyu zehirlenmesine benzeyen ölümcül bir etki).

Mars tuzu kalsiyum perklorat denilen özel bir kimyasal maddeden oluşuyor. Perklorat insanlar için zehirli olabilir ama çok büyük bir marifeti var: Mars yüzeyindeki düşük basınca rağmen tuzlu suyun sıvı halde kalmasını ve yeraltından çıkıp krater yamaçlarından aşağı akmasını sağlıyor.

 

Mars’ta kalsiyum perklorat döngüsü (Perklorat havadan su damlacıklarını nasıl emiyor ve tuzlu-çamurlu yeraltı su katmanı nasıl oluşuyor).

 

Çamurlu yeraltı suyu

Artık Mars’ta sandığımızdan bol su bulunduğunu biliyoruz ve kızıl gezegendeki su kaynaklarının kutup buzuyla sınırlı olmadığından eminiz: Mars’ta perklorat tuzu içeren büyük miktarda çamurlu yeraltı suyu var. Belki de Mars akiferlerinde kutuplardan daha fazla su bulunuyor!

Bu astronotlar için iyi haber: 30 yıl içinde Mars’a gidecek insanlar İngilizce “brine” (brayn) olarak adlandırılan çamurlu su akiferlerine artezyen kuyusu açacak ve tuzdan arındırdığı suyu içme suyu olarak kullanacak.

 

RSL_1

NASA, Mars’taki Garni kraterinin kumlu yamaçlarındaki siyah çizgileri akarsu bulmak için yörüngeden inceledi.

 

Akarsuları da perklorata borçluyuz

Düşünün, Mars toprağında zehirli perklorat tuzu olmasaydı kumlu krater yamaçlarındaki çatlaklardan yüzeye çıkan Mars suyu hızla buharlaşarak atmosfere çıkacak ve uzaya kaçıp yok olacaktı. O zaman Mars’ta kutup buzlarından başka su kaynağı kalmayacaktı!

Belki de Mars’taki bütün suyu perklorat tuzuna borçluyuz. Perklorat suyu emerek Mars toprağında hapsedince suyun bir kısmı buz tutmaya fırsat bulmuş ve kutuplarda birikmiş olabilir. Aksi taktirde su uzaya kaçacaktı.

Çünkü kalsiyum perklorat tuzu atmosferdeki su buharını sünger gibi emiyor. Örneğin Dünya’da bir laboratuara girseniz ve bir şişe perklorat tuzu alıp kapağını açsanız, şişede toz halinde bulunan perklorat birkaç dakika içinde odadaki bütün rutubeti çekip çamura dönerdi.

 

nasa mars akarsu 3

Yapay renklendirmeli Garni krateri fotoğrafındaki siyah oklar akarsu izlerini gösteriyor.

 

Mars’a giden insanlar için şart

Perklorat ilk bakışta insanlar için zararlı olabilir ve gerçekten de tuzu arıtmazsak bizi öldürür. Öte yandan aynı perklorat Mars’a giden astronotların çok işine yarayacak: Astronotlar kalsiyum perkloratın emdiği suyu çekip içme suyu, yemek suyu, banyo suyu, kanalizasyon suyu ve temizlik suyu olarak kullanacaklar.

Perkloratın başka bir marifeti daha var. Kızıl gezegendeki perklorat, az yukarıda anlattığımız şekilde Mars toprağına hapsolmuş olan oksijeni de dışarı veriyor (Mars kabuğundan oksijen çıkması için toprağı biraz ısıtmak yeterli oluyor). Kısacası Mars’tan oksijen çıkarmak Ay kayalarından oksijen çıkarmaktan daha kolay diyebiliriz. Bu da Mars’ta nefes almak isteyen insanlar için ikinci iyi haber.

İlgili yazı: Perklorat NASA’nın Mars’ta hayat bulmasını nasıl önledi?

mars su nasa 4

Mars’ta eskiden daha çok su vardı ve belki de gezegen denizlerle kaplıydı.

 

Dev geri dönüşüm makinesi

Bundan 5 yıl önce Mars Keşif Aracı, kızıl gezegendeki kraterlerin kumlu yamaçlarında kan damarlarını andıran siyah izlerin fotoğrafları çekti. 2011 yılında Georgia Teknik Üniversitesi’nde okumakta olan Nepallı Lujendra Ojha, bu izlerin perklorat tuzu içeren çamurlu Mars suyu olduğunu düşündü.

Mars’ta yaz mevsimi geldiğinde havalar ısınıyor ve özellikle güney enlemlerinde yüzeye yakın olan donmuş yeraltı suyu sıvılaşarak kumlu yamaçlardaki çatlaklardan yüzeye çıkıyordu. Sel suları gün boyunca krater tabanına doğru akıyor ve geceleyin yeraltı suyu donunca su akışı kesiliyordu. Mars’taki en büyük sürpriz de bu oldu:

Perkloratlı Mars toprağı aynı zamanda dev bir geri dönüşüm makinesi olarak çalışıyor ve yüzeye çıkan suyu emip tekrar yeraltına çekiyor. Böylece Mars’ın tüm suyunu birkaç milyon yıl gibi kısa bir sürede kaybetmesini önlüyor!

 

nasa mars akarsu 6

Mars mevsimleri. Mars’a yaz gelince sular akıyor. Kışın donuyor.

 

Bu işin suyu çıktı

Sadık okurlarımız sitemizde “Mars’ta su bulundu” temalı birkaç yazı okuduklarını hatırlayacaklardır. Gerçekten de son 10 yıldır Mars’ta su bulundu diye o kadar çok haber yayınlandı ki NASA’da çalışan bilim adamları bile bıktılar ve birbirileriyle “Tebrikler! Mars’ta bininci kez su bulmuşsun!” diye şakalaşmaya başladılar. 🙂

Ancak Mars’ta geçici akarsu bulunması bu denklemi değiştirdi ve Mars suyunu sıkıcı bir şaka olmaktan çıkardı:

Mars’taki Garni Krateri’nde 2010 yılında gördüğümüz siyah çizgilerin artık ıslak kumdan akan akarsu izleri olduğunu biliyoruz. Yaklaşık 5 metre genişliğindeki dereler, enlemine göre kış aylarında tamamen donuyor. Ekvatora yakın enlemlerde ise cılız bir şekilde akmaya devam ediyor.

 

mars su 7

Marslı filmine kesin gideceğim.

 

Kışın -62 derece

Mars’ın ortalama sıcaklığı kışın -62 dereceye düşüyor. Yazın ise ekvatorda sıcaklık 23 dereceye kadar yükseliyor. Bu noktada, kalsiyum perklorat suyun donma sıcaklığını düşürüyor ve yeraltı suyunun kış aylarında bile tümüyle buz tutmasını engelliyor.

Aynı sebeple kalsiyum perklorat gece olduğunda suyun donup yüzeyde buzullar oluşturmasını önlüyor ve suyu emerek yeraltındaki akiferleri besliyor. Bu zehirli madde Mars’ta gerçek bir iklim sistemi yaratıyor.

 

nasa mars akarsu 4

Garni kraterinin yandan görünüşü. Siyah oklar akarsu izleri.

 

Nepallı bilim adamı anlatıyor

Bugün akademik araştırmalarını Arizona Üniversitesi’nde yürüten Lujendra Ojha, geçici Mars dereleriyle ilgili şunları söyledi:

“5 yıldır krater yamaçlarını farklı ışık dalga boylarında inceliyoruz ve siyah çizgilerin moleküler suyu emip kristal yapısında hapseden hidratlı tuzlardan oluştuğunu gördük. Bu da söz konusu yer şekillerini akarsuların oluşturduğunu gösteriyor.”

 

nasa mars akarsu 5

Yer şekillerinin yüksekliklerini gösteren yapay renkli Mars haritasında akarsu izi tespit edilen yerler.

 

Su varsa hayat da olabilir

Bunu bizzat NASA söylüyor ve son 50 yıldır ilk kez NASA’nın bu kadar kesin konuştuğunu görüyoruz. NASA TV yayınına katılan Ojha, “Mars’ta su bulunması kızıl gezegende mikropların yaşadığı olasılığını güçlendiriyor” dedi.

Ancak Mars’ta su macerası daha yeni başlıyor. Sırada perkloratın Mars toprağı ve atmosferinden nasıl su çektiğini öğrenmek var. Ardından, bu suyun yeraltı akiferlerinde toplandığını kanıtlamamız gerekiyor. Bunun için de Mars’ta kazı yapacak yeni sondaj araçları göndermek zorundayız.

Sonra da NASA’nın planına göre 2035-40 yıllarında Mars’a insan gönderecek ve belki de kızıl gezegende hayat bulacağız! Tüm bunları insanlar için zehirli olan perklorat tuzuna borçluyuz.

İlgili yazı: Mars’ta insanlar nasıl yaşayacak? Şimdi okuyabilirsiniz.

 

Mars’ta sıvı su nasıl oluşuyor?

Hale kraterinde mevsimsel su baskını izleri

1http://www.nasa.gov/press-release/nasa-confirms-evidence-that-liquid-water-flows-on-today-s-mars

10 Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*