Bir Gezegenin Yüzeyinin Altında Ne Kadar Su Saklı Olabileceğini Tahmin Etmek Artık Mümkün
Evrenin başka yerlerinde yaşam arayışında bilim insanları, geleneksel olarak yüzeyinde sıvı halde su bulunan gezegenleri aramışlardır. Ancak, okyanuslar ve nehirler şeklinde akmak yerine, bir gezegenin suyunun çoğu iç kısımlarındaki kayalarda hapsolmuş olabilir.
Cambridge Üniversitesinden bilim insanları artık, kayalık bir gezegenin yeraltı rezervuarlarında ne kadar su depolayabileceğini tahmin etmenin bir yolunu buldu. Derinlerdeki minerallerin yapısına hapsolmuş olan bu suyun, bir gezegenin ilk ateşli doğumundan sonra toparlanmasına yardımcı olabileceği düşünülüyor.
Araştırmacılar, bir gezegenin içindeki su açısından zengin minerallerin oranını tahmin edebilen bir model geliştirdiler. Bu mineraller bir sünger gibi hareket ederek suyu emer ve daha sonra yüzeye geri dönerek okyanusları yenileyebilir. Elde ettikleri sonuçlar, gezegenlerin ilk yıllarındaki yoğun ısı ve radyasyonun ardından nasıl yaşanabilir hale gelebildiklerini anlamamıza yardımcı olabilir.
Galaksideki en yaygın yıldız olan M tipi kırmızı cüce yıldızların yörüngesindeki gezegenlerin, uzaylı yaşamı aramak için en iyi yerlerden biri olduğu düşünülmektedir. Ancak bu yıldızların özellikle fırtınalı ergenlik yılları vardır: Yakındaki gezegenleri patlatan ve yüzey sularını pişiren yoğun radyasyon patlamaları yayarlar.
Güneşimizin ergenlik dönemi nispeten kısadır ancak kırmızı cüce yıldızlar bu öfkeli geçiş döneminde çok daha uzun zaman geçirirler. Sonuç olarak, kanatları altındaki gezegenler, iklimlerinin kaosa sürüklendiği kaçak bir sera etkisine maruz kalırlar.
Cambridge Yer Bilimleri Bölümü’nde doktora öğrencisi olan çalışmanın başyazarı Claire Guimond, “Bu gezegenlerin böylesine çalkantılı bir yetişme döneminden sonra kendilerini rehabilite edip yüzey suyu barındırmaya devam edip edemeyeceklerini araştırmak istedik.” dedi.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de (Aylık Bildirimler Kraliyet Astronomi Topluluğu) yayınlanan yeni araştırma, bir gezegenin ev sahibi yıldızı olgunlaşıp sönükleştikten sonra iç suyun, sıvı yüzey suyunu yenilemek için uygun bir yol olabileceğini gösteriyor. Bu su, muhtemelen volkanlar tarafından yukarı çıkarılmış ve yaşam veren diğer elementlerle birlikte atmosfere buhar olarak yavaş yavaş salınmış olacaktır.
Geliştirdikleri yeni model, bir gezegenin büyüklüğüne ve ev sahibi yıldızının kimyasına bağlı olarak iç su kapasitesini hesaplamalarını sağlıyor. Guimond, “Model bize, bu minerallere ve yapılarına su alma yeteneklerine dayanarak, bir gezegenin derinlerde ne kadar su taşıyabileceğine dair bir üst sınır veriyor.” dedi.
Araştırmacılar, bir gezegenin büyüklüğünün, ne kadar su tutabileceğine karar vermede önemli bir rol oynadığını buldular. Bunun nedeni, bir gezegenin boyutunun, su taşıyan minerallerin oranını belirlemesidir.
Bir gezegenin iç suyunun çoğu, kabuğun hemen altında yer alan ve üst manto olarak bilinen kayalık bir tabakada bulunur. Burada basınç ve sıcaklık koşulları, suyu emebilen wadsleyite ve ringwoodite adı verilen yeşil-mavi minerallerin oluşumu için tam olarak uygundur. Bu kayalık katman, aynı zamanda patlamalar yoluyla suyu yüzeye geri getirebilecek volkanların da ulaşabileceği mesafededir.
Yeni araştırma, daha büyük gezegenlerin (Dünya’dan yaklaşık iki ila üç kat daha büyük) tipik olarak daha kuru kayalık mantolara sahip olduğunu çünkü su açısından zengin üst mantonun, toplam kütlelerinin daha küçük bir oranını oluşturduğunu gösterdi.
Cambridge Yer Bilimleri Bölümü ve Astronomi Enstitüsünden Oliver Shorttle, sonuçların bilim insanlarına yaşam barındırabilecek dış gezegen arayışlarına yardımcı olacak kılavuzlar sağlayabileceğini belirterek, “Bu, ilk olarak hangi gezegenleri inceleyeceğimize karar vermemize yardımcı olabilir.” dedi. “Suyu en iyi tutabilecek gezegenleri ararken muhtemelen Dünya’dan çok daha büyük ya da çok daha küçük bir gezegen istemezsiniz.”
Bulgular, Venüs gibi eve daha yakın olanlar da dahil olmak üzere gezegenlerin çorak cehennem manzaralarından mavi bir mermere nasıl geçebildiklerini anlamamıza da katkıda bulunabilir. Dünya ile benzer büyüklükte ve kütle bileşimine sahip olan Venüs’ün yüzeyindeki sıcaklıklar 450°C civarında seyrediyor ve atmosferi, karbondioksit ve nitrojenle dolu. Venüs’ün 4 milyar yıl önce yüzeyinde sıvı su barındırıp barındırmadığı açık bir soru olmaya devam ediyor.
“Eğer durum buysa, Venüs kızgın bir güneşin etrafında doğduktan sonra kendini soğutmanın ve yüzey suyunu yeniden kazanmanın bir yolunu bulmuş olmalı.” diyen Shorttle, “Bunu yapmak için iç suyundan yararlanmış olması mümkün.” dedi.
Kaynak: https://phys.org
Derleyen: Simge Kara
Güneşi Olmayan Yetim Gezegenlerin Uydularında Sıvı Halde Su ve Yaşam Olabilir