Eski, Aktif Dünya Dışı Nehirlerin Gücünü Uzaktan Görüntülemek İçin Yeni Teknik
Güneş Sistemi’nde Dünya’dan başka iki gezegende daha nehirler akıyor: Eski nehirlerin ve göllerin izlerinin kuru izler ve kraterler olarak kaldığı Mars’ta ve sıvı metan nehirlerinin hala aktığı Satürn’ün en büyük uydusu Titan’da.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki (MIT) jeologlar tarafından geliştirilen yeni bir teknik, bilim insanlarının Mars’ta nehirlerin ne kadar sert aktığını ve şimdi Titan’da nasıl aktığını görmelerini sağlıyor. Yöntem, nehirlerin aşağıya doğru sıvı ve tortu taşıma hızını tahmin etmek için uydu gözlemlerini kullanıyor.
MIT ekibi bu yeni tekniği, bir milyar yıldan daha uzun bir süre önce Mars’ın belirli bölgelerinde nehirlerin ne kadar hızlı ve derin olduğunu hesaplamak için uyguladı. Titan’ın kalın atmosferi ve Dünya’dan uzaklığı keşfedilmesini zorlaştırıyor ve Mars’a kıyasla yüzeyine ait çok daha az görüntü var.
MIT’nin Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde (EAPS) Cecil ve Ida Green Profesörü olan Taylor Perron, “Titan’la ilgili heyecan verici olan şey aktif olması” diyor ve ekliyor: “Dolayısıyla bu teknikle uzun süre veri alamayacağımız yerler için gerçek tahminler yapmanın bir yolunu bulduk. Öyle. ‘Ve Mars’ta, artık ölmüş bir nehri zaman makinesine koyabilir ve aktif olarak akarken neye benzediğini görebiliriz.
Perron ve meslektaşları sonuçlarını Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınladılar; Perron’un MIT’deki ortak yazarları ilk yazar Samuel Burch, Paul Coles, Jason Soderblom, Woods Hole Oceanographic Institution’dan (WHOI) Rose Palermo ve Andrew Ashton, Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesi’nden Gary Parker ve California Üniversitesi, Los Angeles, Yale Üniversitesi ve Cornell Üniversitesi’ndeki ortak çalışanlar.
Nehirlerin matematiği
Ekibin araştırması, Perron ve Birch’ün Titan’ın nehirleriyle ilgili şaşkınlıklarından doğdu: NASA’nın Cassini uzay aracı tarafından çekilen görüntüler, Dünya’daki birçok nehrin aksine, çoğu Ay nehrinin ağızlarında yelpaze şeklinde deltalar olmadığını gösteriyor. Titan’ın nehirleri delta oluşturmak için yeterli akış veya tortu taşımıyor olabilir.
Araştırma grubu, 2000’li yıllarda Dünya’daki nehirlerin akışını tanımlayan matematiksel denklemleri geliştiren ortak yazar Gary Parker’ın çalışmalarına dayanıyor. Parker, diğer araştırmacılar tarafından doğrudan sahada ölçülen nehir akışlarını analiz etti. Bu verilerden, nehrin fiziksel boyutları (genişlik, derinlik ve eğim) ile akış hızı arasında belirli evrensel ilişkiler buldu. Bu ilişkileri matematiksel olarak tanımlamak için, nehir üzerinde etkili olan yerçekimi alanı ve nehir yatağına yıkanan tortunun boyutu ve yoğunluğu gibi diğer değişkenleri de hesaba katan denklemler geliştirdi.
Perron şöyle diyor: “Bu, aynı ilişkilerin farklı yerçekimlerine ve malzemelere sahip nehirler için de geçerli olduğu anlamına geliyor.” Bu da diğer gezegenlere uygulama olasılığını ortaya çıkarıyor.”
Bir bakış.
Dünya’da jeologlar sahada nehirlerin genişliğini, eğimini ve ortalama tortu boyutunu ölçebiliyor. Tüm bunlar Parker’ın denkleminde nehir akışını, yani bir nehrin aşağıya ne kadar su ve tortu taşıyabileceğini doğru bir şekilde tahmin etmek için kullanılır. Bununla birlikte, diğer gezegenlerdeki nehirlerin ölçümleri daha sınırlıdır ve büyük ölçüde uzak uydular tarafından toplanan görüntülere ve yükseklik ölçümlerine dayanır.
Mars için, yörüngedeki birkaç uydu yüksek çözünürlüklü görüntüler çekmiştir. Titan için ise çok az görüntü mevcuttur.
Birch, Mars ve Titan’daki nehir akışlarını tahmin etmenin, uzaktan görüntülerden ve topografyadan ölçülebilen nehir genişliği ve eğimi gibi çeşitli özelliklere dayanması gerektiğini fark etti. Cebirsel manipülasyon yoluyla Parker’ın denklemini yalnızca nehir genişliği ve eğim girdileri ile çalışacak şekilde uyarladı.
Daha sonra Dünya’daki 491 nehirden veri topladı ve değiştirilmiş denklemi bu nehirler üzerinde test ederek, yalnızca her nehrin genişliğine ve eğimine dayalı tahminlerin doğru olduğunu buldu.
Denklemler daha sonra Mars’taki eski nehirlere, özellikle de milyarlarca yıl önce su dolu göller olduğu düşünülen Gale ve Jezero kraterlerinden akanlara uygulandı. Her nehrin akış hızını tahmin etmek için, Mars’ın yerçekimi denkleme eklendi ve yörüngedeki uydular tarafından çekilen görüntülere ve yükseklik ölçümlerine dayanarak her nehrin genişliği ve eğimi tahmin edildi.
Akış tahminlerinden yola çıkan ekip, nehirlerin Gale Krateri’nde en az 100.000 yıldır, Jezero Krateri’nde ise en az bir milyon yıldır yaşamı destekleyecek kadar uzun süredir aktığını belirledi. Ekip ayrıca her bir nehir yatağının ortalama tortu boyutuna ilişkin tahminlerini, NASA’nın Curiosity ve Perseverance uzay araçları tarafından alınan nehirlerin her birinin yakınındaki Mars taneciklerinin gerçek ölçümleriyle karşılaştırabildi. Bu birkaç saha ölçümü, ekibin Mars’ta uygulanan denklemlerin doğru olup olmadığını kontrol etmesini sağladı.
Ekip daha sonra Titan’a yaklaştı. Ontario Gölü büyüklüğünde bir göle akan bir nehir de dahil olmak üzere, bir nehrin eğimini ölçebilecekleri iki noktaya odaklandılar. Bu nehir göle akarken bir delta oluşturuyor gibi görünüyor. Ancak bu delta, Ay yüzeyinde var olduğu düşünülen birkaç nehirden biridir ve ilginç bir şekilde göle akan tüm nehirlerin deltası yoktur. İlginç bir şekilde, göle akan tüm nehirlerin deltası yok. Araştırma ekibi bu yöntemi deltası olmayan diğer nehirlerden birine uyguladı.
Her iki nehrin de hesaplanan debilerinin potansiyel olarak gezegendeki en büyük nehirlerden bazılarıyla karşılaştırılabilir olduğu ve deltalarının Mississippi ile karşılaştırılabilir debilere sahip olduğu tahmin edildi. Her iki nehir de bir delta oluşturmaya yetecek kadar tortu taşımalıdır. Ancak Titan’daki nehirlerin çoğunda yelpaze şeklinde tortular bulunmaz. Bu nehir tortusu eksikliğini açıklamak için başka bir şey iş başında olmalı.
Bir başka bulgu da Titan’daki nehirlerin Dünya ya da Mars’taki aynı debiye sahip nehirlerden daha geniş ve daha hafif eğimli olması gerektiğidir. ‘Titan Dünya’ya en yakın olanı. Bu uzaktan keşif teknolojisiyle Titan’a biraz daha yaklaşabiliriz.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Eski, Aktif Dünya Dışı Nehirlerin Gücünü Uzaktan Görüntülemek İçin Yeni Teknik
Dev Ayna Gibi Bir Gezegen Evrenin Bilinen En Yansıtıcı Nesnesi Oldu
Eski, Aktif Dünya Dışı Nehirlerin Gücünü Uzaktan Görüntülemek İçin Yeni Teknik