Mars Kuzey Okyanusu Nasıl Oluştu?

Kozan Demircan | 16/05/2021 | Bilim-Teknoloji | Yorum yapılmamış

Mars eskiden okyanuslarla kaplıydı diyoruz ama Mars Güneş’e uzaktır. Genç Güneş de 4 milyar yıl önce yüzde 30 soluktu. Dahası Mars’ın yerçekimi Dünya’nın yüzde 38’i olup atmosferi eski zamanlarda da Dünya atmosferinden inceydi. Peki Mars Kuzey Okyanusu nasıl oluştu? Kızıl gezegen yüzeyinde sıvı su akacak kadar kalın ve sıcak bir atmosfere nasıl sahip oldu?

Atmosferi ısıtan sera gazlarını saymayın. Karbondioksit Mars atmosferini kaybettikten sonra oluştu. Metan ise hiçbir zaman bol değildi. Hatta Donuk Mars senaryosu var. Öyle ki Mars’ta hem eski okyanus izleri hem de antik buzul izleri görüyoruz. Kısacası Mars bugün soğuk ve kurak bir çöl ama eskiden de öyle olması gerekiyordu. Öyleyse Kuzey Okyanusu’na izin veren sıcak ve nemli bir iklime nasıl sahip oldu?

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

Mars-kuzey-okyanusu-nasıl-oluştu — Azim’in bulduğu kurumuş ırmak yatağı.

Kuzey Okyanusu kanıtları

NASA’nın Şubat 2021’de Mars’a iniş yapan Azim robotunun çektiği bu güzel resimde kurumuş eski bir nehir yatağı görüyoruz. Yatağın büyüklüğü Mars’ın eskiden bir okyanusla kaplı olduğunu gösteriyor; çünkü bu yer şeklinin oluşması için bol su gerekir. Mars Dünya’nın yarısı büyüklüğünde olduğundan bu da kaçınılmaz olarak kuzey okyanusuyla kaplı olmasını gerektirir. Nitekim Eski Mars Tsunamileri yazısında belirttiğim gibi eski sel baskınlarına uğramış sahil şeridi okyanusun varlığını kanıtlıyor.

Öte yandan Mars’ta yaygın buzul izleri de görüyoruz. Bunlar buzul katmanının kayaların üzerinde kayarken mekanik aşınmayla açtığı oyuklardır. Bu oyuklar o kadar büyük bir alanı kaplıyor ki Mars’ın bir kısmının okyanuslarla kaplıyken bir kısmının da buzullarla kaplı olduğunu düşünmek gerekiyor. Buzul çağları Dünya’da normaldir ve gezegenimizin yüzey alanına göre çok küçük bir alan buzullarla kaplanır. Sadece karaları dikkate alsak bile öyledir. Öte yandan Mars da küçük bir gezegen…

Okyanuslarla yaygın buzulların yan yana olması bir iklim bilmecesidir. Bu bilmece Mars eskiden neden sıcaktı ve kalın bir atmosfere sahipti bulmacasına ekleniyor. Bu gizemi yeni kanıtlar ışığında çözelim: Öncelikle kadim Mars’ta kalıcı sıvı su katmanları olduğunu biliyoruz. Her yıl sadece birkaç ay dolan bir göl, Kuzey Okyanusu’nun varlığını ve resimdeki o büyük nehir yatağını açıklayamaz. Öte yandan pek işe yarayacak olmasa bile Mars’ı Dünyalaştırma planlarımız var. Bunun için büyük miktarda su buzu içeren kuyrukluyıldızları her 100 yılda gezegene çarpabiliriz. Böylece atmosferi yeniler ve kalınlaştırırız.

Kuzey okyanusu ve tsunamiler

Nitekim eski Mars tsunamilerine böyle bir kuyrukluyıldız çarpışması yol açmıştır. Ayrıca Mars’ın atmosferi son kuyrukluyıldız dalgasını taşıyan geç dönem ağır bombardıman sona erdikten sonra incelmeye başladı. Bu da 3,9 milyar yıl öncesine dek etkisini sürdüren kuyrukluyıldız çarpışmalarının atmosfere su buharı ekleyerek havayı kalınlaştırdığını gösteriyor. Mars atmosferini nasıl yitirdi yazısında anlattığım gibi gezegenin atmosferinin incelmesinin asıl kuyrukluyıldız çarpışmalarının azalması değildir. Oysa bu bağıntı kozmik çarpışmaların atmosfer kalınlığını artırdığını gösteriyor. Sorun şu ki bunun etkileri sadece 100 yıl sürer. Dolayısıyla kozmik darbeler bir okyanusu tek başına korumaz.

İlgili yazı: 14 Yaşında Kendini Donduran Kız

Su buharı ve Kuzey Okyanusu

Öte yandan bir ipucu verdim: Kuyrukluyıldızların atmosfere su buharı saldığını söyledim. Nitekim su buharı karbondioksitten yüzde 60 daha etkili bir sera gazıdır. Yine de Mars’ta başından beri Dünya kadar su yoktu. Gezegen küçük olduğu için eski su kütlesi göze büyük gelebilir. Öte yandan atmosferi ince ve soğuk olan bir gezegende su buharı yeterince etkili bir sera gazı olamaz. Dahası atmosferin içereceği buhar oranı da yetersizdir. Ayrıca kuyrukluyıldız çarpışmaları çok daha az miktarda su buharı oluşturur. Yine de su buharı kartı cepte… Peki Kuzey Okyanusu’nu başka hangi etken doğurdu?

Mars’ı nasıl yaşanabilir kılarız yazısında belirttiğim gibi karbondioksiti unutun. Mars’ta bugün atmosferi ısıtıp kalınlaştıracak kadar karbondioksit yok. Zaten atmosferin yüzde 96’sını içeren karbondioksit de eski atmosfer incelirken ortaya çıktı. Diğer sera gazlarının da eksik olduğunu söylemiştim. Demek ki eski Mars’ın sıcak olmasının sebebi tek başına sera gazları olamaz. İyi de bu gazların yetersiz olduğunu nereden biliyoruz? Bütün gazlar Mars yüzeyiyle tepkimeye girer ve eskiden var olduğuna dair izler bırakır. Oysa Mars kayaları yeterince sera gazı içermiyor. Bu da bize 4 milyar yıl öncesini gösteriyor.

Genç Güneş Paradoksu

Aslında şaşırmamak lazım. Mars’ın ince ve düşük basınçlı atmosferinde sera gazları uzun süre varlığını koruyamaz. Koruması için Mars kabuğunda bunların sürekli üretilmesi gerekir. Mars’ta bunu yapacak bir mekanizma bilmiyoruz. Örneğin bakteriler metan üretse ve sonra hayat yok olsa, bugün baktığımızda her taşın altından mikroskobik bakteri fosilleri çıkardı. İşte bu kamuoyunda az bilinen bir konudur: Mars’ta Kuzey Okyanusu olduğundan eminiz. Bunu gösteren bir çok kanıt var ama yakın zamana dek neden okyanus olduğunu bilmiyorduk. Bunun için yeni bir teori geliştirdik ama önce:

Resimdeki gibi 4 milyar yıl önce Güneş yüzde 30 soluktu. Mars Güneş’e Dünya’dan uzak olduğu için bugün yeterince ışık ve ısı almıyor. 4 milyar yıl önce ise çok daha soğuk ve karanlık bir gezegendi. Ilık okyanusa karşı kurak ve buzlu çöl paradoksu da buradan çıkıyor zaten. Peki bu anlama geliyor? Bu eski Mars’ı ısıtmak için bugünkünden daha çok sera gazına ihtiyacınız olduğu anlamına geliyor. Mars bugün ortalama -90 derecelik sıcaklığıyla eski halinden daha sıcaktır. Sera gazları bugün yetersiz kalıyor ve tabii ki eskiden hiç yeterli değildi. Bu sorunu nasıl çözeriz?

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

3 2 — Güneş’in parlaklığındaki artış. Büyütmek için tıklayın.

Kuzey Okyanusu ve bulutlar

Bilim insanları 4 Mayıs 2011’de yayınladıkları makalede eski Mars’ın ortalama -8 derecelik bir sıcaklığa sahip olduğu sürece hem buzullara hem okyanusa sahip olduğunu gösterdi. Buna göre kuzey yarımküre okyanusla kaplı daha ılıman bir yerken güney yarımküre yer yer buzullarla kaplı olan kurak ve soğuk bir çöldü. Dahası atmosferin kalınlığı da bölgeden bölgeye değişiyordu. Örneğin güney bölgelerinde insanların oksijen tüpü olmadan nefes alması imkansızdı ama okyanus kıyısında yaşamak mümkündü. Dünya’da bu, Everest gibi en yüksek dağlar için geçerlidir. OysaTürkiye’de nefes alırken İskandinavya’da uzay giysisi gerektiğini ve bunun da mevsimden mevsime değiştiğini düşünün. 4 milyar yıl önce Mars öyle bir yerdi.

Üstelik gezegen bilimciler Mars’ın bu halini sadece su buharı ile koruyabileceğini gösterdiler. Atmosferin bağıl nem oranı yüzde 25 olduğu sürece Mars okyanusunu koruyabilirdi. İstanbul’un ortalama nem oranının yüzde 75 olduğunu düşündüğünüzde Mars’ın hiçbir zaman tatil yöresi olmadığını görürsünüz. Bu durumda okyanus bölgesi dışında Mars, Afrika otlakları gibi yarı kurak bir gezegendi.

Üstelik kuraklık gezegende göç ediyordu. Bazen belirli bir bölge geçici olarak göller ya da buzlarla kaplanıyor, geçici kar yağışları görülüyordu. Yılın geri kalanında ise bölgede nem oranı yüzde 1’i geçmiyor ve ortam tozlu çöle dönüşüyordu. Yılın büyük kısmı veya tamamında buzlarla kaplı olan yerler ve yılın tamamında kar yağışı alan yerler vardı. Okyanus dışında yağmur belki de yoktu.

Dünya ve Mars farklıdır

Bu, Mars atmosferinde ince bulutlar oluşmasını sağladı. Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam, Dünya’da yağmur bulutları güneş ışığını keser, gölge yapar ve ortamı serinletir.” Haklısınız. Dahası Dünya’nın yüzde 70’i sularla kaplıdır. Bu da karbondioksit döngüsüne ek olarak gezegenin kendini küresel ısınmayı yavaşlatacak şekilde soğutmasını sağlar. Oysa bir gün ortalama sıcaklık o kadar artacak ki bulut örtümüzü yitireceğiz. O zaman küresel ısınma kontrolden çıkacak ve gezegen Venüs’e dönüşecek. Buna karşın Dünya’da bulutlar genellikle alçaktan uçar ve hızla yağışa dönüşür. Mars’ta ise durum farklıydı:

İlgili yazı: Evren neden hem sonlu hem sonsuzdur?

Mars bulutları ısıtır

Eski Mars’ta bol miktarda bulut oluşuyordu. Atmosfer ince ve yerçekimi zayıf olduğu için bunlar daha yüksek irtifada ortaya çıkıyordu. Üstelik ince ve soğuk atmosfer yağışları azalttığı için yıl boyu varlığını koruyordu. Bizde yağmur öncesi görülen yüksek irtifalı tül bulutlarına benzeyen Mars bulutları, aslında gözle görülmeyecek kadar inceydi. Yine de gezegenin iklimsel özelliklerinin yardımıyla Mars’ı ısıtıyordu. Mars’ın büyük kısmını kaplayan görünmez bulutlar ısının uzaya yansıyarak azalmasını önlüyordu.

Mars’ta daha çok kar yağışı görülmesi de bulutların ömrünü uzatıyordu. Tabii kar taneleri buharlaşarak atmosferin üst katmanlarına çıkıp bulutları tazeliyordu. Oysa Mars atmosferini ısıtan, kalınlaştıran ve rutubetle besleyin bir faktör daha vardı: Yeraltı suları. Mars bugün sahip olduğu suyun yüzde 86’sını kaybetti. Gerçi suyun büyük kısmı yeraltında saklanmış olabilir ama yüzey suları (yani su buzu) bugün ancak Akdeniz’in hacmine eşittir.

4 milyar yıl önceyse Mars’ta çok geniş bir yeraltı su ağı vardı. Bu da binlerce göl ve akarsuyla okyanusu besliyor, buharlaşarak daha çok bulut ve kar yağışı üretiyordu. Yeraltı suları ise volkanik faaliyetlerle, yani jeotermal kaynaklarla yenileniyordu. Bununla birlikte Mars iklimi dengesizdi ve Dünya’nın tersine sadece tek tip bulutlar üretiyordu.

Özünde kütle enerjiye denktir ve Mars kütlesi Dünya’nın yüzde 38’dir. Mars küçük ve çabuk soğumaya muhtaç bir gezegendi. Asla atmosferdeki rutubeti koruyacak güçlü bir enerji döngüsüne sahip olmadı. Mars çekirdeği soğuyup katılaşınca gezegeni koruyan manyetik alan yok oldu. Yeraltı suyunu besleyen yanardağlar söndü. Gittikçe ısınan Güneş’in artan radyasyonu ve güneş rüzgarı atmosferi yakıp tüketti. Böylece Mars bugünkü aşırı soğuk ve kurak, aynı zamanda perklorat tozuyla zehirli bir çöle dönüştü.