Kızıl gezegenin anatomisi: Mars’ın iç yapısı depremlerle ortaya çıkıyor

Kızıl gezegenin anatomisi: Mars’ın iç yapısı depremlerle ortaya çıkıyor

2019’un başından beri araştırmacılar, NASA’nın (Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) InSight görevinin parçası olarak, Mars’ta meydana gelen depremlerin kayıt ve analizini yapıyor. Bunun gerçekleşmesini ise İsviçre’deki Zürih Federal Teknoloji Üniversitesi tarafından veri toplama ve kontrol cihazları geliştirilen bir sismograf sağlıyor. Araştırmacılar, buradan gelen verileri kullanarak kızıl gezegenin yer kabuğu, mantosu ve çekirdeğinde ölçümler yapıyor. Söz konusu verilerin, Mars ile birlikte tüm güneş sisteminin oluşumu ve gelişimine yönelik bilgileri ortaya koyması bekleniyor.

Mars eskiden tamamen erimişti

Dünya’nın çeşitli kabuklardan oluştuğu hâlihazırda biliniyor. Hafif ve katı kayaçlardan oluşan ince yerkabuğu, ağır ve yoğun kayaçlarla dolu kalın mantoyu çevreler ve manto da ağırlıklı olarak demir ve nikelden oluşan çekirdeği sarar. Mars gibi karasal gezegenlerin de benzer bir yapıda olduğu farz ediliyor. Zürih FTÜ Jeofizik Bölümü ve Zürih Üniversitesi Fizik Bölümünde görev yapan bilim insanı Amir Khan, Profesör Domenico Giardini’nin önderliğinde Zürih FTÜ’nün de yer aldığı InSight görevinden çıkan verileri meslektaşı Simon Stahler’la birlikte analiz etti. Khan’a göre sismik veriler, Mars’ın bugün bildiğimiz yer kabuğu, manto ve çekirdekli halini almadan önce, geçmişte büyük olasılıkla tamamen eridiğini fakat oluşan bu yapıların Dünya’dakilerden farklı olduğunu gösteriyor.

Mars’ta levha tektoniği yok

Araştırmacılar, insansız uzay aracının Mars ekvatoru yakınlarına iniş yaptığı yerin altındaki kabuğun 15-47 kilometre kalınlığında olduğunu keşfetti. Böylesine ince bir kabuğun yüksek oranda radyoaktif element içerdiğine olası gözle bakıldığı için daha önce bu kabuğun kimyasal yapısıyla ilgili yapılmış modellerin güvenirliği konusunda şüpheler doğuyor.

Mars kabuğunun altında, derinliği 400-600 kilometreye ulaşan (Dünya’dan iki katı daha derin) daha katı kayaçlardan oluşan litosferin bulunduğu manto yer alıyor. Durumun Mars’ta sadece bir tane kıtasal plakanın yer almasından kaynaklandığı tahmin ediliyor zira Dünya’da tam tersine, 7 tane büyük ve hareketli levha yer alıyor. “Litosferin kalınlığı Mars’ın tek levhalı bir gezegen olduğuna dair modelle uyuşuyor.” sonucuna varıyor Khan.

Ölçümler, Mars mantosunun mineralojik açıdan Dünya’nın üst mantosuyla benzerlik taşıdığını da ortaya koyuyor: “Bu açıdan şöyle söylenebilir ki, Mars mantosu Dünya’nınkinin daha basit bir versiyonu.” Fakat sismik veriler, yalnızca iki manto arasındaki benzerlikleri değil kimyasal bileşim açısından mevcut farkları da gösteriyor; örneğin Mars’ın mantosunda Dünya’nınkinden daha çok demir bulunması gibi. Öte yandan, öne sürülen teorilerde Mars mantosunun sahip olduğu tabakalı yapının karmaşıklığıyla birlikte çekirdeğin boyutuyla ilgili ifadeler de yer alıyor. Nitekim araştırmacılar da görev sırasında buna yönelik yeni bulgulara ulaşmış durumda.

Çekirdek sıvı halde ve tahmin edilenden daha büyük

Mars’ın çekirdeğinin yarıçapının yaklaşık 1.840 kilometre olduğu belirlendi. 15 yıl önce, görevin planlandığı ilk dönemde ortaya konulan farazi miktar, bundan 200 km daha azına tekabül ediyordu. Araştırmacılar sismik dalgaları kullanarak çekirdeğin boyutunu yeniden hesaplamayı başarırken Stähler “Çekirdeğin yarıçapını belirleyerek yoğunluğunu da ölçebiliyoruz.” şeklinde konuşuyor.

Stähler, sözlerine şöyle devam ediyor: “Çekirdeğin yarıçapı genişse yoğunluğunun nispeten az olması gerekiyor. Yani bu da çekirdeğin demir ve nikel gibi daha hafif elementleri daha çok içermesi demek.” Bu elementler arasında yer alan kükürt, oksijen, karbon ve hidrojen de çekirdek içinde düşünülenden daha büyük bir yer tutuyor. Gezegenin kimyasal bileşimi henüz tam anlamıyla bilinmese de günümüzdeki araştırmalar, Mars’ın manyetik alana sahip olmadığını fakat tahmin edildiği gibi, çekirdeğinin sıvı formda bulunduğunu gösteriyor.

Farklı dalga biçimlerine bakarak hedefe ulaşmak

Araştırmacılar, Mars depremlerinin ürettiği sismik dalgaları analiz ederek yeni sonuçlara ulaştı. Giardini, konuyla ilgili “Elde ettiğimiz verilerde farklı dalgalar gördük, bu da depremlerin merkez üssünün iniş yapmış araçtan ne kadar uzakta olduğunu belirlememizi sağladı.” şeklinde konuşuyor. Herhangi bir gezegenin iç yapısına yönelik yorum yapabilmek için yüzeyinde, yüzeyinin altında veya çekirdeğinde oluşan deprem dalgalarını gözlemlemek gerekiyor ve bu görevle birlikte, araştırmacılar da ilk kez Mars’taki sismik dalgaları gözlemleyip analiz etmeyi başardı.

Giardini’nin deyimiyle “InSight görevi bu veriyi elde etmek için eşsiz bir fırsattı.” Mars’a iniş yapan uzay aracındaki güneş pilleri yeterince güç üretemeyeceği için veri akışı maalesef bir yıl içinde sona erecek. “Fakat henüz tüm verileri analiz etme noktasına gelmedik. Mars’taki pek çok gizem varlığını koruyor, en önemlisi de burasının Dünya’yla aynı zamanda veya aynı materyalden oluşup oluşmadığı.” Mars’taki manyetik alanın ve tüm yüzey sularının kaybolmasında gezegenin iç dinamiklerinin nasıl bir rol oynadığını anlayabilmek için bu gizemin çözülmesi büyük önem taşıyor. Giardini’nin açıklamaları şöyle sürüyor: “Böylece bu süreçlerin gezegenimizde yaşanıp yaşanmayacağı, yaşansa bile nasıl yaşanacağı konusunda fikir sahibi olacağız. Mars’ta olmamızın nedeni, buranın anatomisini çıkarabilmek.”

Çeviren: Eray AYDIN

Düzenleyen: Büşra KOÇAK

Kaynak: Science Daily

Leave a comment