Mars’ın çekirdeğindeki kimyasal değişiklikler onun önce manyetik alanını sonrasında da okyanuslarını kaybetmesine neden oldu. Ama bu nasıl gerçekleşti?
Güneş sistemi zorlu bir yerdir ve bize hayat veren Güneşimiz aynı zamanda hayatımızı elimizden alma potansiyeline de sahiptir. Eğer Dünya’nın güçlü manyetik alanı olmasaydı gezegenimiz tıpkı Mars’a benzerdi. Sonuçta güneş muazzam miktarda radyasyon üretir. Manyetik alan olmadan, güneş rüzgarları atmosferimizi yok eder ve sonrasında okyanuslar buharlaşıp uzayda kaybolur. Bu nedenle bir gezegeninin manyetik alana sahip olması aynı zamanda okyanusa da sahip olması anlamına gelmektedir.
Dünya, güneş sistemimizde güçlü bir manyetik alana sahip olan tek kayalık gezegendir. Bu nedenle günümüzde Mars ve Dünya birbirinden bu kadar farklıdır. Ancak araştırmalar bizlere milyarlarca yıl önce Mars’ın da güçlü bir manyetik alanı olduğunu gösteriyor. Mars bugün soğuk ve kuru bir gezegendir. Ayrıca Mars atmosferi suyun sıvı olarak kalması için çok incedir. Ancak jeolojik kanıtlar, antik Mars yüzeyinde sıvı suyun bol olduğunu da gösteriyor.
Peki ne oldu? Sonucunda Dünya, Mars ve tüm komşu gezegenlerimizin aynı kozmik maddeden doğduğunu biliyoruz. Bu nedenle, bu sorunun cevabını öğrenmek kendi uzak geçmişimize ve geleceğimize ışık tutacak bir cevap olacaktır.
Mars’ın manyetik alanı yaşam şansını arttırıyordu
Bilim insanları, bir zamanlar Mars’ın günümüzün soğuk ve yaşanması zor formundan çok uzakta olduğuna inanıyor. Önde gelen teorilere göre de, Mars’ın iç kısmı soğudukça manyetik alanı yok oldu, Mars atmosferi savunmasız kaldı ve bu da gezegenin sıcak ve ıslak döneminin sonu anlamına geldi. Ancak araştırmacılar bunun ne zaman gerçekleştiği konusunda hemfikir değil.
Tokyo Üniversitesi tarafından yürütülen ve 2022’de Nature Communications dergisinde yayınlanan araştırmada da yukarıdaki teori simule edildi.
Bunun için araştırmacılar, milyarlarca yıl önce Mars’ın çekirdeğinde olması beklenen koşulları Dünya’daki bir laboratuvarda yeniden yarattı. Öncelikle Mars’ın çekirdeğinde bulunduğuna inanılan demir, kükürt ve hidrojen karışımını kullanarak bir malzeme yaptılar. X-ışını ve elektron ışınlarıyla yapılan numune gözlemleri, ekibin basınç altında erime sırasında neler olup bittiğini görüntülemesine izin verdi.
Malzeme, biri demir ve kükürt, diğeri demir ve hidrojen olmak üzere iki farklı sıvıya ayrıldı. Hidrojen içeren sıvı daha az yoğun olduğu için yukarı çıktı. Ve sıvılar ayrıldıkça konvektif akımlar oluştu. Bu akımlar, Dünya’dakilere benzer şekilde, Mars çevresindeki bir atmosferde hidrojeni muhafaza edebilen bir manyetik alanı harekete geçirecek ve bu da, suyun bir sıvı olarak var olmasına izin verecekti. Ancak bu tür akımlar kısa ömürlüdür. İki sıvı tamamen ayrılır ayrılmaz akımlar duracaktır. Sonrasında da manyetik alan kaybolur.
Bildiğiniz gibi, bir gezegenin atmosferi yalnızca yaşam için gerekli olan hayati gazları sağlamakla kalmaz, aynı zamanda gezegeni, güneş tarafından yayılan yüklü parçacıkları (elektron ve protonlar) içeren yoğun güneş rüzgarlarından da korur. Mars bir noktada manyetik alanını kaybetmeye başladığında atmosferi de oldukça savunmasız hale geldi. Güneş rüzgarları ilk önce Mars’ın atmosferini sıyırdı, böylece tüm suyun buharlaşmasına ve yok olmasına neden oldu ve geriye bugün gördüğümüz kurak Mars yüzeyi kaldı.
Dünya’nın Manyetik Alanı da Bir Gün Mars Manyetik Alanı Gibi Yok Olacak mı?
Bu yazının sonucunda Dünya’nın da bir gün manyetik alanını da kaybedeceğini ve de sonunun Mars’a benzeyeceğini düşünüyor olmanız olasıdır. Ancak hemen korkmayın. Ekibin de belirttiği gibi bu en az bir milyar yıl boyunca olmayacak.
Demir-kükürt ve demir-hidrojen sıvılarının bu ayrımı Dünya’da da görülmektedir. Ancak Mars ile Dünya arasında önemli bir fark vardır. Bu da sıcaklıktır. Dünya’nın çekirdeğinin sıcaklığı Mars’ın çekirdeğinden çok daha fazladır. Bu yüksek sıcaklıklarda demir-kükürt ve demir-hidrojen sıvıları birbirine karışır. Yani uzun bir süre endişelenmemize gerek yoktur.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Joseph, Rhawn & Duxbury, Natalia & Kidron, Giora & Gibson, Carl & Schild, Rudolph. (2020). Mars: Life, Subglacial Oceans, Abiogenic Photosynthesis, Seasonal Increases and Replenishment of Atmospheric Oxygen. Open Astronomy. 29. 10.1515/astro-2020-0020.
- Why Did Mars Lose All Its Water And Become Barren? yayınlanma tarihi: 8 Temmuz 2022; Bağlantı: https://www.scienceabc.com/
- How Mars lost its magnetic field — and then its oceans; yayınlanma tarihi: 26 Şubat 2022; Kaynak site: Big Think. Bağlantı: How Mars lost its magnetic field — and then its oceans/
- Mohapatra, Ranjita K.. “Understanding Mars from meteorites – the nitrogen and noble gas perspective.” Current Science 86 (2004): 1499-1505.
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
