Güneş Sistemi’nin Gizli Doğum Sırrı: İlk Andan İtibaren Ateş Neden Buzdan Üstün Geldi?
Hem gerçek dünyada hem de kurgusal evrenlerde —İzlanda’daki yanardağlardan *Game of Thrones* fantastik dizisine kadar— buz ve ateş arasında pek çok zıtlık bulunur.
Bu iki unsur, Güneş Sistemimizin ilk, biçimlenmekte olduğu yıllarda da devredeydi.
Güneş’in ilk dönemlerindeki çevresinde ateş; yoğun ısı altında oluşmuş minik kaya parçacıkları olan “kondrüller” ile temsil ediliyordu. Buz tarafında ise su buzu ve organik moleküllerle yüklü, ince taneli ve soğuk bir toz kütlesi olan “matriks” bulunuyordu.
Güneş Sistemi şekillenmeye başladıktan yaklaşık 2 milyon yıl sonra, gezegenlere ve uydulara dönüşme potansiyeli taşıyan daha büyük gök cisimleri olan “gezegenimsi cisimlerin” (planetesimallerin) oluşumunda kondrüllerin, matrikse göre baskın hale geldiğini biliyoruz.
Yaklaşık 4 milyon yıldan itibaren ise buzlu matriks unsurları üstün gelmeye başladı.
Şimdi, uluslararası bir araştırmacı ekibi tarafından Nature Astronomy dergisinde yayımlanan bir çalışma, uzayımızın bu bölgesinde ilk bir milyon yıl içinde oluşmuş gök cisimlerinin bileşimine dair ilk jeokimyasal kanıtları sundu; buna göre, söz konusu cisimlerin yapısına “kondrül” adı verilen, ateşten doğmuş yapılar egemendi.
Tamentit gibi demir göktaşları, en eski gezegenimsi cisimlere (planetesimallere) dair kanıtlar barındırır. (Ji-Elle/Wikimedia Commons/Kamu Malı)
Yale Üniversitesi’nden yer ve gezegen bilimci Damanveer Grewal, “Her yerde karşımıza çıkan bu küçük kaya tanecikleri, nihayetinde gezegenlerin oluşmasını sağlayan temel yapı taşlarıdır,” diyor.
“Artık biliyoruz ki, bu tanecikler daha en başından itibaren ayrıştırılıyor ve ilk katı cisim nesillerinin yapısına dahil ediliyordu.”
Araştırmacılar, Dünya’ya düşen ve kondrül (küçük küresel tanecikler) ile matris karışımına dair kimyasal ‘parmak izleri’ taşıyan demir göktaşlarından elde edilen verileri analiz ettiler. Radyoaktif tarihleme yöntemleri ve bu göktaşlarının köken aldıkları ana cisimlerin tamamen erimiş olması, söz konusu göktaşlarını Güneş Sistemi’nin en erken dönemine yerleştiriyor.
Analizler, bu cisimlerin çok az miktarda buz içerdiğini ortaya koydu; ancak daha sonra oluşan cisimlerde buz miktarı artış gösterdi. Bu durum, Güneş Sistemi’nin 2 milyonuncu yılından itibaren bildiklerimizle de uyumludur.
Grewal, “Dış Güneş Sistemi’ndeki en eski cisimler, yüzde 83 ila yüzde 92 oranında kondrüllerden oluşuyordu; daha sonra meydana gelen cisimlere hâkim olan buzlu ve uçucu maddelerce zengin tozdan ise çok az miktarda içeriyorlardı,” diyor.
Araştırma ekibi, meteoritlerde iki ‘izleyici’ aradı: Matrikste kondrüllere kıyasla çok daha bol bulunan kükürdün tahmini seviyesi ve bu cisimlerin ne kadar su buzu ile oksitlenmiş toz bünyelerine aldıklarını ortaya koyan demir oksidasyonu.
Bu yaklaşımların her biri, bir zamanlar bu demir parçalarıyla bağlantılı olan daha büyük gezegenimsiler (planetesimaller) hakkında birtakım bilinçli tahminler içerse de, her iki yöntemin de aynı yöne işaret etmesi oldukça önemli.
Grewal, “Her iki izleyici de birbirinden bağımsız olarak aynı hikâyeyi anlatıyor: Bu ilk gezegenimsiler, matriks açısından son derece fakirdi,” diyor. “Sonucun sağlam olmasını sağlayan şey de işte bu örtüşmedir.”
Elde edilen bulgular, meteorit kayıtlarında neden çok az sayıda erken dönem kondrül bulunduğunu açıklamaya da yardımcı oluyor: Bu kondrüllerin bir parçası oldukları kayaçlar, daha sonra iç ısı nedeniyle erimiş ve böylece söz konusu kanıtlar silinip gitmiştir.
Peki, Güneş Sistemi’nin varoluşunun en başında kondrüller nasıl bu denli güçlü bir şekilde ortaya çıkabildi? Araştırmacılar bunu, “aerodinamik ayrışma” (aerodynamic sorting) olarak adlandırılan bir sürece bağlıyorlar.
Bu durum, kondrüllerin fiziksel özelliklerinin —daha sağlam ve daha yoğun yapıda olmalarının— birbirleriyle bir araya gelip kümelenme olasılıklarını artırdığı anlamına geliyor. Ancak sonraki birkaç milyon yıl içinde bir şeyler değişti; bu değişimin tam olarak ne olduğu ise henüz netlik kazanmadı.
Kendi Güneş Sistemimizde nelerin yaşandığını artık bildiğimize göre, bu durum uzmanlara Evren’in başka yerlerindeki gezegenlerin ve uyduların oluşumuna dair yeni bir bakış açısı kazandırabilir.
Söz konusu gök cisimleri, yalnızca çevrede tesadüfen bulunan malzemelerin rastgele bir karışımından ibaret değil; burada bir tür seçilim süreci işliyor.
Grewal, “Çalışmamız, bu bir araya gelme sürecinin en başından itibaren son derece seçici olduğunu gösteriyor,” diyor.
Kaynak: https://www.sciencealert.com
Güneş Sistemimizin İlk Gezegen Tohumları Neden Buz Değil Tamamen Ateşti?