Mars’ta Su İzleri: Yaşamın İhtimalleri ve Gizli Okyanusların Keşfi
Mars, şu anda soğuk ve kuru bir arazi olmasına rağmen, daha ıslak geçmişine ve yaşamı veya gelecekteki insan kolonilerini destekleyebilecek potansiyel yeraltı su kaynaklarına dair ikna edici işaretler barındırıyor.
Araştırmalar eski Mars nehirlerine ve göllerine, kutuplarda donmuş suya ve önemli su varlığına işaret eden minerallere işaret ediyor. Bu bulgular yaşam arayışını şekillendirmekte ve gelecekteki Mars keşif planlarını bilgilendirmektedir.
Mars’ta Su ve Potansiyel Yaşam Kanıtları
Mars’ın yüzeyi şu anda soğuk ve kuru olmasına rağmen, birçok kanıt kızıl gezegenin bir zamanlar kısmen suyla kaplı olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar Mars’ın ıslak olduğu zamanlarda yaşamın evrimleşmiş olabileceği ve hatta şu anda bile yeraltı akiferlerinde yaşamın saklı olabileceği teorisini ortaya attılar.
İspanya’daki Astrobiyoloji Merkezi ve New York Ithaca’daki Cornell Üniversitesi’nde astrobiyolog olan Alberto Fairen, “Dünya’da su yaşam demektir” dedi. “Mars’ın bugünkü yüzeyi son derece kuru, ancak çok daha ıslak bir geçmişe işaret eden pek çok ipucu var. Geçmişteki suya dair kanıtlar, Mars’ta soyu tükenmiş yaşamı bulmak için takip edilmesi gereken ipucu olabilir ve eğer o suyun bir kısmı bugün Mars’ta hala mevcutsa, o zaman mevcut yaşamı bulma olasılığı kesinlikle artar.”
NASA bilim insanları Mars’taki ilkel bir okyanusun Dünya’daki Arktik Okyanusu’ndan daha fazla su barındırdığını ve Kızıl Gezegen’in bu suyun yüzde 87’sini uzaya kaybettiğini belirledi. Kredi: NASA/GSFC
Mars’taki Suyun İnsan Kolonizasyonu Üzerindeki Etkileri
Mars’taki su, NASA Astrobiyoloji Programı’nın çalışmalarının ötesinde NASA’daki araştırma alanları için de önemli etkilere sahiptir. Mars’ta artık yaşam olmasa ya da ilk etapta hiç var olmamış olsa bile, su, kızıl gezegende insan kolonileri şeklinde Mars’ta gelecekteki yaşam için hayati önem taşıyabilir. Su sadece içmek için değil, aynı zamanda radyasyona karşı kalkan ve hidrojen ve oksijene ayrıldığında yakıt olarak da faydalıdır. Mars’ta geçmiş, şimdiki ve gelecekteki yaşam olasılıkları, NASA’da kızıl gezegenle ilgili araştırmaların çoğunun su üzerine yoğunlaştığı anlamına gelmektedir.
Onlarca yıldır yapılan çok sayıda araştırma, milyarlarca yıl önce Mars’ı bir zamanlar nehirlerin, göllerin ve denizlerin kapladığını ortaya koymuştur. Örneğin 2015 yılında Mars atmosferindeki su haritaları, Mars’ın bir zamanlar gezegenin beşte birini kaplayacak kadar suya sahip olabileceğini göstermiştir. Buna ek olarak, 2015 yılında yapılan farklı bir çalışmada araştırmacılar, bazı Mars çakıl taşlarının şeklinin, bir zamanlar bir nehirde düzinelerce mil yuvarlandıklarını gösterdiğini ve eski Mars su yollarının istikrarlı olduğunu ve sadece geçici akarsular olmadığını ima ettiğini belirtti.
Fairen, Mars kaya katmanlarının analizinin, daha erken, daha derin katmanların muhtemelen Mars’ın bol ve daha taze suya sahip olduğu zamanlarda oluştuğunu, yüzeye daha yakın katmanların ise “sadece tuzlu su havuzları olan kurak bir gezegen ve nihayet bugün gördüğümüz aşırı kurak çölü” önerdiğini söyledi.
Mars’taki Su Rezervleri ve Etkileri
Bugün Mars’taki suyun büyük bir kısmı muhtemelen kutup kapaklarında donmuş durumda. Baton Rouge’daki Louisiana Eyalet Üniversitesi’nden gezegen bilimci Suniti Karunatillake, tüm bu su buzunun erimesi halinde, tahminlere göre kızıl gezegen büyüklüğündeki bir kürenin yaklaşık 100 fit (30 metre) suyla kaplanabileceğini söyledi.
Donmuş su sadece Mars kutuplarındaki yüksek enlemlerde değil, aynı zamanda orta enlemlerde de mevcut olabilir. Örneğin 2015 yılında bilim insanları, Kaliforniya ve Teksas’ın toplamı büyüklüğünde dev bir buz kütlesinin Mars yüzeyinin hemen altında, ekvator ile kuzey kutbu arasında gömülü olduğunu ve koruyucu toz tabakalarıyla kaplı olduğunu keşfettiler.
Mars’ın kuzey kutup buz örtüsünün ve spiral benzeri bir desen oluşturan kendine özgü koyu renkli çukurlarının perspektif görünümü. Görüntü ESA’nın Mars Ekspresi tarafından çekilen görüntülere dayanıyor ve NASA Mars Global Surveyor görevindeki Mars Orbiter Laser Altimeter’den (MOLA) alınan yükseklik verileri kullanılarak oluşturuldu. Kredi: ESA/DLR/FU Berlin; NASA MGS MOLA Bilim Ekibi
Mars Minerallerinin Çeşitliliği ve Etkileri
Mars’ta ayrıca hidratlı mineraller – yani kimyasal olarak kendilerine bağlı su bulunan mineraller – şeklinde su bulunmaktadır. Gelecekte Mars’a yapılacak mürettebatlı görevler hidratlı mineralleri ısıtarak bu suyu çıkarabilir.
Fairen, Mars’ta killer ve karbonatlardan çok çeşitli sülfat ve klorürlere kadar çeşitli hidratlı mineral türleri olduğunu söyledi.
“Killer ve karbonatlar önemli miktarda suyun varlığını gösterebilir ve bu su çok asidik veya çok tuzlu olmaması gerektiğinden biyoloji için iyi olabilir” dedi. “Killer ve karbonatlar genellikle çarpma kraterleri, kanyonlar ve faylarla ilişkili olarak görülür, bu da çok eski olduklarını ve belki de yeraltı süreçleri tarafından oluşturulduklarını ve sonunda erozyonla yüzeye çıktıklarını gösterir.”
Fairen, bunun aksine, sülfat ve klorürlerin oluşumları için yalnızca “genellikle tuzlu ve asidik olan az miktarda suya ihtiyaç duyduklarını” söyledi. Yine de, sülfatlar ve klorürler bu nedenle su bolluğuna işaret etmese de, “Dünya’daki mikroorganizmalar da bu tür ortamlarda gelişebilir – biz bunlara ‘ekstremofiller’ diyoruz.”
NASA’nın Mars Keşif Programı’nın baş bilim insanı ve astrobiyolog Michael Meyer, “Son 15 yıllık keşiflerin en büyük sürprizi, Mars’taki su envanterinin düşündüğümüzden çok daha fazla olması” dedi. “Kutuplarda var ve orta enlemlerde de görüyoruz.”
Mars’taki Hale Krateri’nin yamaçlarında yinelenen ‘çizgiler’. Bu işlenmiş, yanlış renkli görüntüdeki görüntüleme ve topografik bilgiler NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı’ndaki Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilim Deneyi (HiRISE) kamerasından geliyor. Kredi: NASA/JPL/Arizona Üniversitesi
Mars’ın Keşfinde Zorluklar ve Fırsatlar
Şu anda Mars’ın yüzeyi son derece kurak çünkü hava sıvı suyun uzun süre dayanamayacağı kadar ince. Kızıl gezegenin atmosferik basıncı Dünya’nınkinin yaklaşık 1/100’ü kadardır ve bu kadar ince havada su kolayca kaynar. Bununla birlikte, Mars yamaçlarındaki koyu, dar çizgiler suyun bu oluşumlardan düzenli olarak akabileceğine işaret ediyor.
Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nden gezegen bilimci Alfred McEwen, yinelenen yamaç çizgileri ya da RSL olarak bilinen bu koyu çizgilerin Mars’ın neredeyse tozsuz bölgelerindeki dik yamaçları tercih ettiğini söyledi. RSL’nin Valles Marineris gibi kuzey bölgelerinde bol miktarda bulunduğunu, ancak güney yarımküre bölgelerinin de bunlara ev sahipliği yaptığını belirtti.
Karunatillake, 2016 yılında yayınlanan bir makalede RSL’nin toprağa karışan az miktarda tuzlu sudan kaynaklandığının öne sürüldüğünü söyledi. Tuz suyun kaynama sıcaklığını düşürerek Mars’ta bile sıvı halde kalmasına yardımcı olur.
Ancak bu son bulgular, RSL oluşturmak için daha önce varsayılandan daha az suya ihtiyaç olduğunu da ortaya koydu. Dahası, bu su çok kısa ömürlü olabilir ve bu nedenle Mars’ta var olabilecek herhangi bir mikroorganizma için ideal bir ortam olmayabilir.
Mars’ta Horowitz Krateri’nin bu kısmı gibi yerlerde yokuş aşağı akan koyu, dar çizgiler günümüz Mars’ında mevsimsel su akışı ile oluşmuş olabilir. Çizgiler kabaca bir futbol sahası uzunluğundadır. Bu işlenmiş görüntüdeki görüntüleme ve topografik bilgiler NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı’ndaki Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilim Deneyi (HiRISE) kamerasından gelmektedir. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona
Mars’ta Yeraltı Akiferleri İçin Beklentiler
Bunun yerine, Mars’ta önemli miktarda su bulmak için en iyi yer yeraltı akiferleri olabilir. Karunatillake, NWA7034 gibi Mars meteoritlerinin analizinin – kozmik etkilerle kızıl gezegenden patladıktan sonra Dünya’ya inen Mars kayaları – Mars kabuğundaki akiferlere işaret ettiğini söyledi.
Meyer, “Eğer sıvı suyla ilgileniliyorsa Mars’ta tercih edilmesi gereken yer yüzey altıdır” dedi. “Teorik olarak, derinlerde, Mars suyu sıvı halde tutacak kadar sıcaktır ve su doğal olarak aşağıya akacak ve toplanacaktır.”
Mars’ın yüzey yerçekimi Dünya’nınkinin üçte birinden biraz daha fazla olduğundan, kabuğu Dünya’nınkinden daha az yoğun ve daha gözeneklidir. Önceki araştırmalar bunun yeraltına daha fazla su sızabileceği anlamına geldiğini öne sürüyordu. McEwen, “Mars kabuğunda henüz tespit edilmemiş derin su ceplerinin bulunmasının muhtemel olduğunu düşünüyorum” dedi.
Ancak McEwen, “bunlar sığ akiferler değil” dedi. Karunatillake de aynı fikirde olduğunu belirterek, bu yeraltı akiferlerinin yüzeyin kilometrelerce altında bulunabileceğine dikkat çekti. Karunatillake, Mars mantosundan volkanik su buharı çıkışının bu akiferleri aralıklı olarak yenileyebileceğini söyledi.
Tharsis Montes ve Olympus Mons’un gölgeli kabartma görüntüsü NASA’nın Mars Global Surveyor aracında uçan Mars Orbiter Altimeter verilerinden elde edilmiştir. Yeni veriler, Tharsis Montes’in Arsia Mons’tan başlayarak, muhtemelen yüzeyin altında hareket eden tek bir manto tüyünün hareketiyle teker teker oluştuğunu göstermektedir. Kredi: NASA
Karunatillake, katılaşmış lav içindeki doğal tüneller olan lav tüplerinin yeraltı akiferlerine ev sahipliği yapabileceğini söyledi. Örneğin, Mars gezegeninin ekvatoruna yakın Tharsis çıkıntısındaki Arsia Mons volkanında veya yakınında lav tüpleri olabilir. Karunatillake, “Lav tüplerinin ne kadar derine inebileceği göz önüne alındığında, Hawaii’de gördüğümüz türden akiferlere uzak bir anlamda benzer olabilirler” dedi. “Lav tüpü ortamları, suyu sıvı halde tutacak kadar yüksek sıcaklıklara neden olabilecek jeotermal ısı kaynaklarına da sahip olabilir.”
Karunatillake, derin mağara sistemlerinin de yeraltı akiferlerine ev sahipliği yapabileceğini söyledi. Tharsis çıkıntısının doğusunda Mars yüzeyi boyunca uzanan bir kanyon sistemi olan Valles Marineris, Dünya’da mağara sistemlerine ev sahipliği yapan bazı bölgeler gibi çeşitli sülfatlara sahiptir. Karunatillake, “Bu mağaralar sıvı suyu hapsetmiş olabilir” dedi. “Eğer mevcutsa, yaşamın evrimleşmesine yardımcı olabilecek istikrarlı bir ortam yaratabilirler.”
Eğer Mars’ta yeraltı sıvı su akiferleri mevcutsa, Karunatillake eski su taşıyan akifer kaynaklı sellere dair kanıtların bulunduğu bölgelere odaklanan yer radarı kampanyaları yapılmasını öneriyor. Karunatillake, bu tür hedeflerin, “jeotermal enerjinin varlığında kalın buz tabakalarının altlarındaki sıvıyı nasıl kaplayabileceği göz önüne alındığında, önceki araştırmaların yeraltı buzu olduğunu öne sürdüğü alanları içerebileceğini” söyledi.
Meyer, “Mars’ın yörüngesindeki varlıklarımız herhangi bir yeraltı akiferi bulamamış olsa da, radar bir meydan okuma olduğu için yalnızca üst kilometreleri gördüğümüze dair sinsi bir şüphe var” dedi.
Karunatillake, sonuçta Mars’taki suyun evrimine ışık tutmanın Dünya ve diğer gezegenler hakkında fikir verebileceğini söyledi. Levha tektoniği ve Dünya’daki diğer temel jeolojik faaliyetler, okyanuslarıyla ve mantodaki kimyasal olarak bağlı suyla bağlantılıdır ve Mars’taki suyun geçmişini anlamak, kızıl gezegenin jeolojisini nasıl etkilediğini ortaya çıkarmaya yardımcı olabilir. Karunatillake, “Bunun Mars’ta bir biyosferin ortaya çıkıp çıkamayacağı ya da Dünya benzeri yaşamın izole ceplerle sınırlı kalıp kalmayacağı ile derin bir ilgisi var” dedi.
Meyer, “Mars ve Dünya bir zamanlar birbirlerine daha çok benziyordu,” dedi. “Dünya’daki benzer süreçleri düşündüğümüz kadar anlayıp anlamadığımızı test etmek için Mars’a bakabiliriz. ‘Orada yaşam başladı mı, başladıysa nasıldı, başlamadıysa ne eksikti’ gibi sorular sorabilirsiniz. Dünya’da bu soruları yanıtlamakla ilgili sorun, Dünya’daki yaşamın erken kayıtlarının çoğunun silinmiş olmasıdır, bu nedenle Mars bu soruları yanıtlamaya yardımcı olacak anahtar olabilir.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Mars’ta Sürdürülebilir Yaşam İçin Büyük Adım: Çöl Yosunu Keşfi