Resim kredisi: NASA / JPL
MER gezegeni, şimdi Mars'ın yüzeyinde seyahat eden Ruh ve Fırsat dünyadaki en kurak çölden daha kuru bir coğrafyayı keşfediyor. Kutup buz kapaklarına ve Mars yüzeyinin altındaki şüpheli sıvı su ceplerine rağmen, Mars'taki su miktarı, Dünya'nın geniş sulu rezervlerine kıyasla bir çay kaşığıdır. Mars neden bu kadar kuru?
Güneş sistemimizin iç gezegenleri - Mars, Dünya, Venüs ve Merkür - en erken yıllarda güneşin etrafında dönen küçük kayalar ve toz birikimi ile oluşur. Eğer Dünya ve Mars aynı yıldız tozundan yapılmışsa, yaklaşık aynı oranda su ile doğmuş olmaları gerekirdi.
Birçok bilim adamı Mars'ın bir zamanlar çok sulu olduğunu, ancak gezegenin düşük kütlesi nedeniyle okyanuslarını kaybettiğini düşünüyor. Bu, ince bir atmosferle birleştiğinde, Mars'taki suyun çoğunun uzaya buharlaşmasına izin verdi.
Ancak Arizona Üniversitesi'nde Ay ve Gezegen Laboratuvarı Jonathan Lunine tarafından yapılan bir araştırmaya göre, Kızıl Gezegen en başından beri kuruydu.
2003 yılında Icarus dergisinde meslektaşları John Chambers, Alessandro Morbidelli ve Laurie Leshin ile birlikte yazdığı Lunine, Mars'ın aslında gezegensel bir embriyo olduğunu söylüyor. Özünde, gezegensel bir embriyo, Merkür veya Mars kadar büyük olabilen çok büyük bir asteroittir. Mars öncesi bu embriyo, güneş sisteminde daha yaygın olarak dağılan asteroit kuşağında vardı ve güneşten 0.5 ila 4 AU arasında yayıldı. Bugün ana asteroit kuşağı kabaca 2 (4 AU), Mars (1.5 AU) ve Jupiter (5.2 AU) arasında yer alıyor.
Lunine, Mars'ın daha küçük asteroit ve kuyruklu yıldız birikimlerinden bugünkü boyutuna büyüdüğünü söylüyor. Buna göre, daha büyük Dünya'nın, çoğunlukla birbirine çarpışan büyük gezegen embriyolarından oluştuğunu söylüyor.
Lunine, “Şans eseri, Dünya - şanslı ve şanssız yaya karşısında dev asteroitler tarafından vurulmadı” diyor Lunine. “Ama Mars çok daha küçük bedenler tarafından vuruldu, çünkü bunlar çok fazla.”
Dünya şu anda 1 AU'da güneşin etrafında dönüyor. Lunine, bu yörüngedeki gezegen embriyolarının çok fazla suyu olmayacağını söylüyor. Güneşin evriminin başlarında, gezegen oluşumu sırasında, genç yıldızı çevreleyen tozlu disk çok sıcaktı. Su içeren bileşikler bu diskte 1 AU'de oluşamazdı.
Mars güneşten Dünya'dan daha uzakta ve asteroit kuşağının daha serin, “nemli” bölgelerine daha yakın olduğundan, Mars'ın daha fazla su ile doğması mantıklı görünecektir. Yine de Lunine, Mars'ın muhtemelen bir Dünya okyanusunun sadece yüzde 6 ila 27'sini aldığını söylüyor (1 Dünya okyanusu = 1.5? 1021 kg).
Çünkü nihayetinde Dünya'yı oluşturan gezegen embriyolarının bazıları suya doyuruldu. Dünya'yı oluşturan embriyoların yüzde 90'ı 1 AU bölgesindeyken kuru olduğundan, yüzde 10'u 2,5 AU ve ötesindeydi. Bu mesafeden gelen embriyoların büyük su kaynakları olurdu. Bu mesafeden gelen daha küçük asteroitler Dünya'nın su kaynağına da katkıda bulunacaktır. Lunine, Dünya suyunun sadece yüzde 15'inin kuyruklu yıldızlardan geldiğini söylüyor.
Bu arada Mars, tek bir kuru kaya olarak doğmak için kötü şansa sahipti. Sonunda Mars, çekirdeği zaten oluştuktan ve neredeyse mevcut kütlesine ulaştıktan sonra formasyon oyununa geç bir miktar su aldı. Lunine’nin senaryosuna göre, Jüpiter aynı zamanda bugünkü kütlesini de kazandı. Jüpiter'in yerçekimi daha sonra yakındaki asteroitleri emdi veya dışa doğru dağılmasına neden oldu. Proto-Mars bir şekilde Jüpiter'in yerçekimi tarafından kaydırılmaktan kaçtı, ancak dışa bağımlı asteroitler tarafından bombalandı.
“Küçük asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların etkileri, on milyonlarca yıllık bir büyüme dönemi boyunca Merkür büyüklüğündeki embriyolarla çarpışmalarla suyun eklendiği Dünya'nın resminin aksine, Mars'a su ekleyen bir“ geç kaplama ”oluşturdu, “Bilim adamları yazıyor.
Mars, bilgisayar modellerinde oluşmasa da, bilim adamları, gezegensel embriyoların ve asteroitlerin yönlerinin tahmin edilemez olduğu ve birçok sonucun mümkün olduğu gezegen oluşumunun kaotik doğasını yansıtabileceğini düşünüyorlar.
Washington'un Carnegie Enstitüsü'nden Alan Boss, “Karasal gezegenlerin inşasında adil bir rasgelelik var, bu yüzden birçok su bakımından zengin gezegenleri toplayan bir Mars ile sonuçlanmak olası bir durum” diyor. “Bu, günümüz Mars'ındaki suyun azlığını açıklamaya yardımcı olabilir.”
Gezegen oluşumundaki bu farklılıklar, diğer güneş sistemlerinin iç gezegenleri arasında da ortaya çıkabilir. Şu ana kadar, gökbilimciler gezegenlerin etrafında dönen 104 yıldızı biliyorlar. Şimdiye kadar bulunan tüm ekstrasolar gezegenler gaz devleri, ancak Mars ve Dünya gibi karasal gezegenlerin de onları tespit edebilecek teknolojiye sahip olmamamıza rağmen uzak yıldızların yörüngesinde olabileceği görülüyor.
Bazı iç karasal gezegenler birkaç gezegensel embriyonun çarpışmasıyla oluşursa, diğerleri sadece nemli kuyruklu yıldızları ve asteroitleri toplayan embriyolarsa, bu diğer yıldızların etrafındaki gezegenler çok farklı miktarda suya sahip olabilirler. Lunine, her güneş sistemindeki gaz devi gezegenlerin zamanlamasının ve oluşumunun, Jüpiter'in kendi güneş sistemimizin karakterini etkilemesi gibi, bu süreçte önemli bir rol oynayacağını öne sürüyor.
Lunine şu anda Icarus'ta, Washington Üniversitesi'nden Tom Quinn ve Sean Raymond ile diğer yıldızların etrafındaki karasal gezegenler için su bolluğundaki olası varyasyon hakkında bir makaleye sahiptir. Buna ek olarak, MER rovers Spirit and Opportunity tarafından toplanan verileri ve şu anda Mars'ın etrafında dönen uyduları dikkatle izliyor.
Lunine, “Odyssey, MER ve Mars Express şu anda ne kadar suyun var olduğunu belirleyecek ve geçmiş su bolluğu üzerinde daha iyi kısıtlamalar sağlayacaktır” diyor Lunine. “Özellikle MARSIS radar sonuçları ve halefi SHARAD sonuçlarıyla ilgileniyorum.”
MARSIS, Mars Express uydusunda, su ve buz katmanlarını aramak için en iyi beş kilometrelik Mars kabuğuna bakabilen bir radar cihazıdır. İtalyan uzay ajansı, NASA'nın Mars Keşif Orbiter'i üzerinde bir metreden daha derin derinliklerde su buzu olup olmadığını görmek için SHARAD adlı sığ bir yeraltı radarını uçurmayı planlıyor. MARSIS daha yüksek penetrasyon kapasitesine sahip olsa da, SHARAD'ın sahip olacağından çok daha düşük bir çözünürlüğe sahiptir.
Orijinal Kaynak: Astrobiyoloji Dergisi
