Plüton Okyanusu Neden Donmuyor?

Cüce gezegen Plüton bizden ortalama 5,9 milyar km uzakta; ama yüzey sıcaklığı yaklaşık -230 derece olmasına rağmen bir türlü donmayan buz altı okyanusu var. Plüton okyanusu o soğukta neden donmuyor? Bunu öğrenirsek uzayda sandığımızdan daha çok sayıda yaşama elverişli gezegen keşfedebiliriz.

Plüton okyanusu antifrizli mi?

Dünya’dan çok uzakta bulunan ikinci bir asteroit kuşağı olarak niteleyebileceğimiz Kuiper Kuşağı’nda yer alan gökcisimleri içinde en ünlüsü cüce gezegen Plüton. Eskiden gezegen sınıfına giriyordu; ama 2006’dan beri geçerli olan yeni sınıflandırmada o artık cüce gezegen.

Ancak, Plüton’un en ilginç özelliği, neredeyse kendisi kadar büyük uydusu Charon veya donmuş yüzeyindeki dev kalp şekilli ova değil. Gezegenbilimciler için en sıra dışı yanı, bizden ortalama 5,9 milyar km uzakta olması ve ortalama yüzey sıcaklığı da -228 dereceyi bulmasına karşın, bir türlü donmayan buz altı okyanusu… Plüton’un yeraltı okyanusu neden donmuyor?

Pek farkında değiliz ama Güneş Sistemi’nde Yeryüzü’nden 2 ila 15 kat fazla su içeren 8 okyanus dünyası var. Buna karşın süper soğuk Plüton, taştan sert buz katmanlarının altında su okyanusu bulmayı bekleyeceğimiz en son yer.

Sonuçta Jüpiter’in uyduları gibi başka bir gezegenin çevresinde dönmeyen ve kayalık çekirdeği, büyük bir gezegenin gelgit dalgalarıyla çekiştirilip mekanik olarak ısınmayan Plüton’un sıvı okyanusa sahip olması bilimsel bir gizem. Ancak, bilim insanları Plüton okyanusu gizemini çözmeyi başardılar.

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

Bakın nasıl?

Plüton’u keşfeden uzay sondası Yeni Ufuklar 2015’te cüce gezegenin yanından geçtiğinden beri, bilim insanları Plüton okyanusu olduğunu düşündükleri yeraltı tabakasını araştırıyorlar. Evet, ciddi ciddi Plüton okyanusu olduğunu düşünüyorlar.

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam yeraltı okyanusu uzaydan görünmez.” Doğru ama bir gezegenin yerkabuğu Dünya gibi kayalık değil de Plüton gibi buzdan oluşuyorsa yeraltı okyanusu, gökcisminin yüzeyinde özel şekiller oluşturuyor.

Biz de bu çatlak ve sırtlara bakarak buz altı okyanusu sahip olup olmadığını anlıyoruz. Nitekim Jüpiter uydusu Europa ve Satürn uydusu Enceladus’un yaşama elverişli buz altı okyanuslarını da böyle bulduk. Buna karşın bilim salt varsayımlarla işlemez: Her ne kadar Plüton okyanusu için dolaylı kanıtlarımız olsa da okyanusun neden donmadığını bilmiyorduk; ama artık yeni bir teorimiz var.

Öncelikle

Bütün gezegenler yeni oluştuğunda sıcaktır. Dünya çakıl taşlarından nasıl oluştu yazımda belirttiğim gibi gezegenler gaz, toz, taş ve kayaların birleşmesiyle oluşur. Bu süreç de çok sayıda çarpışma içerdiği için bebek gezegenleri ısıtır. Dünya bu süreçte sıvı su tutamayacak kadar ısınmıştı; ama Güneş’e uzak ve düşük kütleli olan Plüton daha çok su içeriyordu ve ilk başlarda sıvı okyanusu olması normaldi.

İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük EnChroma

 

Öte yandan

Güneş’ten ortalama 5,9 milyar km uzaktaki Plüton okyanusunun, bunca zamandır nasıl donmadığı ayrı bir merak konusu. Sonuçta Güneş, uzak Plüton göğünde sadece bir boncuk tanesi kadar büyük ve Plüton, gerçekten de Güneş Sistemi’nde bildiğimiz en soğuk gökcismidir.

Plüton okyanusu Pimapen gibi

Denim kumaşından üretilen jeanse kot dememiz ve modern pencereleri Pimapen olarak adlandırmamız, bazı markaların dilimize yerleşecek kadar güçlü olduğunu gösteriyor. Ancak, Pimapen adını göklere yazdırdı dersek bu bir reklam değil de barizin itirafı olur; çünkü Plüton okyanusunun donmamasının sebebi, cüce gezegenin içinin modern bir Pimapen pencere gibi gaz yalıtımlı olmasıdır.

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

 

Pimapen nasıl çalışır?

İstanbul gibi kentlerde kış aylarında ısınmak için yüklü doğal gaz faturası gelmesini önlemenin en iyi yolu altınızda ve üstünüzde birer daire olmasıdır. Böylece alttan ve üstten ısıtılırsınız. Ancak, ikinci en iyi yolu da iki cam arasında termal yalıtım gazı olan çift camlı pencere kullanmaktır. Plüton okyanusu da gaz yalıtımı sayesinde 4,5 milyar yıldır donmadan kalmayı başarıyor.

Özetle Plüton okyanusunun üzerinde gaz cepleri olan özel bir buz tabakası var ve bu da Plüton’un buz altı okyanusunu uzayın soğuğundan koruyor. Bilim insanları haklıysa bu kuralı diğer gökcisimlerine genelleyecek ve hem Plüton okyanusu, hem de genel olarak öte gezegenlerin içyapısını anlayacağız.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Plüton okyanusu nasıl oluştu?

Şimdi Plüton’un sıvı su okyanusuna ilişkin ilk kanıtlardan yola çıkarak bugünkü teoriye nasıl vardığımızı anlatalım: 2015’te Plüton yakınından geçen Yeni Ufuklar sondasının sağladığı verileri inceleyen bilim insanları, en çok ışığın donmuş cüce gezegen yüzeyinden nasıl yansıdığına baktılar.

Açıkçası Plüton yüzeyi disko topu gibi ışıl ışıldı. Belli ki güneş ışığı yüzeydeki buz kristallerinden yansıyordu. Bu da çok garipti; çünkü karlı Dünya kışlarını ölümsüzleştiren Photoshoplu fotoğraflarda gördüğümüz o pırıltılı buz kristalleri, ancak hava çok soğuk değilse oluşabilir. Örneğin -20 derecede buz kristalleriniz olabilir ama -230 derecede su buzu kristali oluşmaz.

Plüton’da vardı!

Buz kristallerinin sadece belirli bir soğuğa kadar oluşmasının sebebi, aşırı soğuklarda buz kristalini oluşturan moleküllerin buruşuk ekmek hamuru gibi deforme olmaya başlamasıdır. Açıkçası deforme olarak düzensizleşiyor ve kristal özelliklerini kaybediyorlar. Ayrıca Güneş’ten gelip Plüton’un seyrek atmosferini kolayca geçerek yüzeye ulaşan morötesi ışınlar da buz kristallerini yok ediyor.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Buzu bozmak için eritmeye gerek yok

Bu durumda Plüton yüzeyindeki buz kristalleri yeraltındaki okyanustan geliyor olmalıydı. Buz altı okyanus suyu çatlaklar ve/veya buz volkanlarıyla yüzeye çıkıyor ve sürekli donarak buz kristallerini tazeliyordu. Bu fikri Plüton’un yer şekilleri destekledi.

Örneğin, Ay kabuğunda kayda değer miktarda su yoktur ve Ay pratikte kurudur. Bu da Ay kabuğunun güneşte kurutulmuş Denizli kırmızı biberi gibi buruşup büzülmesine yol açmıştır. Plüton’da ise bu tür kabartılar görmedik.

Sonuç olarak bilim insanları, Plüton’un buz kabuğunun farklı kalınlıklarda olduğunu buldular. Öyle ki Plüton kabuğunun derinliği ekvator ve kutuplar gibi farklı yerlerde değişiyordu. Bunun altında isi buz altı okyanus bulunuyordu.

Plüton okyanusu için sorun şu ki

Buz sudan soğuktur; yani Neptün’ün iç katmanlarında olduğu gibi buzu aşırı yüksek basınçta sıkıştırıp süperiyonik sıcak buz üretmezsiniz. Öyleyse Plüton okyanus katmanını örten buzlu kabuk nasıl oluyor da sıvı su kadar sıcak oluyordu? Öyle ya: Normalde beklediğimiz gibi buz sudan soğuk olsa okyanusu da dondururdu!

İlgili yazı: Network Topolojisi ve Sizi Herkesten Ayıran 6 Kişi

 

Plüton okyanusu amonyaklı mı?

Gezegenbilimciler bunun için farklı senaryolar ürettiler: Belki de Plüton’un buz kabuğu çok kalındı ve okyanusa bakan alt yüzeyi aslında yüksek basınçla sıcak buza dönüşüyordu. Bu da buzun suyla aynı sıcaklıkta olmasını sağlıyordu.

Belki de bizzat Plüton okyanusu suyun donma sıcaklığını düşüren amonyak molekülleri, yani antifriz içeriyordu. Sonuçta Plüton’un alt katmanları üstteki kabuğun ağırlığı yüzünden her zaman yüzeyden daha sıcak olacaktı.

Yine de bu modellerin hiçbiri bilim insanlarının Plüton yüzeyinde gördüğü yer şekillerini oluşturamazdı. Özellikle de kalın buz tabakası okyanus suyunun yüzeye çıkmasını zorlaştıracağı için yüzeyde bol miktarda gördükleri pırıltılı buz kristallerini açıklayamazdı.

Öte yandan, üstteki buz katmanında gaz cepleri varsa bu, çift camlı pencerelerde camın arasına gelen yalıtım gazı gibi davranarak hem buzun beklendiği kadar soğuk olmasını, hem de Plüton okyanus katmanının sıvı sudan oluşacak kadar sıcak olmasını sağlayacaktı.

Gazlı su olur mu?

Tabii ki olur. Maden suyu ve karbondioksit basılmış su (restoranlardaki sodalar) gaz içeriyor. Öte yandan su buzunu oluşturan su moleküllüleri de buzun kristalize yapısının doğal sonucu olarak gaz atomlarını ve moleküllerini hapseden mikroskobik kafes bileşikler içerebilirler. Bunlara gaz hidratlar diyoruz. Antarktika ve Doğu Sibirya’daki metan gazı içeren buz katmanları buna en iyi örnektir.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Plüton okyanusu test edildi

Bilim insanları gazlı hidrat fikrini Plüton okyanusu için oluşturdukları iki bilgisayar modeliyle test etiler. Öyle ki gaz yalıtımına sahip Plüton okyanusu 4,5 milyar yıl boyunca donmadan kalırken, sadece buz tabakasıyla örtülü okyanus modeli birkaç milyon yılda dondu.

Özetle gazlı su buzu, gazsız su buzundan daha iyi bir ısı yalıtkanıdır ve Plüton okyanusunun donmaması için sadece birkaç km kalınlığında gaz hidrat buzu olması yeterlidir. Ayrıca gaz hidratların buz kabuğuna eşit oranda yayılma olasılığı da düşüktür. Bu da Plüton’un buz kabuğunun, neden bazı yerlerde ince ve bazı yerlerde kalın olduğunu gayet güzel açıklar.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Peki bu neden önemli?

Kuiper kuşağındaki cüce gezegenlerin, Güneş’ten milyarlarca km uzakta bile yaşama elverişli buz altı okyanuslar içerebileceğini göstermek bakımından önemli. Kısacası gaz yalıtımlı buz altı okyanuslar, Güneş Sistemi dışındaki öte gezenlerde, hayatın sanılandan daha yaygın olduğunu gösterebilir.

Örneğin, evrendeki yıldızların yüzde 75’inii oluşturan kırmızı cüceler genellikle çok güçlü radyasyon saçıyor ve bu da Trappist-1 sistemindeki gibi soluk yıldızına, yüzeyinde sıvı su barındıracak kadar yakın olan dünyalar için ölümcül oluyor. Korunaklı buz altı okyanuslar ise hayata uygun bir akvaryum oluşturuyor.

Peki cüce gezegen Plüton Güneş’ten bu kadar uzakta nasıl oluştu? Plüton’un çılgın ayları neden takla atarak dönüyor ve Hırsız Charon Plüton’dan nasıl gaz çalıyor? Ben yarının yazısına hazırlanırken siz de bunlara bakabilirsiniz.

Ancak, Dünyamız yuvarlak olsa da Güneş Sistemi’nde gerçekten düz dünya arıyorsanız Yassı Cüce Gezegen Haumea’yı okuyabilir veya Jüpiter’in en büyük uydusu Ganymede’in sandviç gibi çok katlı okyanuslarını inceleyebilirsiniz. Sıcaklarda suyunuz eksik olmasın.

NASA Plüton’da ne keşfetti?

¹Pluto’s ocean is capped and insulated by gas hydrates