Mars'ın büyük gizemi çözüldü

Mars yüzeyindeki derin yarıklar uzun zamandır gezegenin en büyüleyici gizemlerinden biriydi, ancak şimdi bir araştırma ekibi, bilim insanlarını onlarca yıldır şaşırtan derin nehir vadilerine neyin sebep olduğunu tespit etmiş olabilir.  

Dünya'da nehir erozyonu, tipik olarak yüzyıllar, hatta milyonlarca yıl boyunca gerçekleşen ve yüzeydeki toprağı yavaş yavaş sıyıran kademeli bir süreç; ama Mars'ta daha feci bir süreç çok daha yaygın bir şekilde gerçekleşmiş gibi görünüyor. Mars'ı inceleyen gezegen bilimciler, Mars yüzeyindeki çeşitli kraterlerin çoğunun yaklaşık 3.5 milyar ila 3 milyar yıl önce suyla dolu olduğunu ve bazen, tıpkı burada, Dünya'da olduğu gibi, bu göllerin, kraterin kenarından taştığını uzun zamandır biliyorlardı.  

Bu tür taşmalar Dünya'da gerçekleştiğinde felaket düzeyinde su baskınlarına neden oluyor. Kraterin kenarlarından taşan su, kenarları hızla eritiyor ve sınırların çökmesine ve ani baskınların gerçekleşmesine yol açabiliyor. Su basıncının da kraterin duvarlarını çökertme ihtimali bulunuyor.

Dünya'da jeolojik süreçler zamanla kraterlerin çoğunu aşındırdı ve çok az kraterin kalmasına neden oldu. Günümüzde gördüğümüz krater benzeri göllerin çoğu aslında sönmüş volkanların kalderaları. Öte yandan Mars, çok krater dolu bir yer ve kraterlerinden bazıları milyarlarca yıllık.  

Şimdi, Austin'deki (UT) Texas Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi tarafından gerçekleştirilen ve Nature dergisinde 29 Eylül'de yayınlanan yeni bir çalışma, bu kraterlerin Mars'ın yüzeyinin neden nehirlerle yarılmış gibi göründüğünün anahtarını tutabileceğini savunuyor.

Araştırmacılar, geçmişte çöktüğü bilinen 250'den fazla krateri inceleyerek, bu çökmelerden kaynaklanan hızlı, aşırı şiddetli selin, Mars'taki en dramatik nehir vadileri ve kanyonlarının çoğunu oymuş olabileceğini keşfettiler. Çalışmada tespit edilen yarılma olaylarının, Superior Gölü ve Ontario Gölü'nü dolduracak kadar Mars tortusu oluşturup taşıyacak kadar güçlü olduğu tespit edildi. Bilim insanları, "krater göllerinin boyutları büyük ölçüde değişiyordu. Ama bazıları Dünya'daki küçük denizler, örneğin Hazar Denizi kadar büyüktü" diyor.

Araştırmacılar, mevcut bir Mars vadileri kataloğunu kullanarak ve bir kraterin kenarında başlayanları tanımlayarak, bu göl taşkınlarının ürünü olanları ve daha tipik ve daha kademeli süreçlerle üretilenleri birbirlerinden ayırabildiler. Krater çökmelerinin Mars'taki vadilerin sadece %3'üne denk geldiği düşünülüyordu. Uydulardan yapılan gözlemler ise bu oranın %25 olduğunu gösterdi.  

Mars'ın zaten hiç şansı yokmuş!

Mars'ı uydu ve robotik yüzey araştırma araçları ile incelediğimizde, Kızıl Gezegen'in birçok nehir vadisine, göl yataklarına ve kanallara sahip olduğunu görüyoruz. Bu yüzden de bir zamanlar bu gezegende aktif bir su döngüsü olduğunu düşünüyoruz. Ancak Mars günümüzde son derece kurak ve çorak bir gezegen. Eğer yeni araştırma doğruysa, gezegenin bu hale gelmesinin nedeni, boyutu.

St.Louis'deki Washington Üniversitesi'nden gezegen bilimleri yardımcı doçenti Kun Wang, "Mars'ın kaderi en baştan beri zaten çizilmişti" diyor ve ekliyor: "Muhtemelen kayalık gezegenlerin boyutları konusunda aşılması gereken bir eşik var. Mars'ın kütlesi, ve levha tektoniği, suyu tutabilmek için gerekli olan bu eşiği atlayamamış görünüyor." Yani Mars kadar küçük bir gezegenin zaten, boyutu nedeniyle kaderi önceden belliymiş.

Mars, bazı modellere göre oluşumundan sonra kalın, Dünya benzeri bir atmosfere ve yüzeyinde sıvı halde suya sahipti. Bu suyun ne kadar olduğu konusunda tartışmalar var. Ancak sonuçta Mars onu koruyan manyetik alanını kaybedince, Güneş rüzgarları nedeniyle gezegendeki tüm su buharlaşıp uzaya kaçtı.  

Yeni çalışma, dünya dışı yaşam arayışına önemli bir bakış açısı sunuyor. Yabancı yıldızların etrafında dönen binlerce ötegezegen bulmuş olsak da, hangilerinin yaşama ev sahipliği yapmak için iyi adaylar olduğunu belirlemek zor. Mars ve Dünya'dan elde edilen modeller kullanılarak, yaşam arayışında odaklanacağımız ötegezegenleri seçebilir ve çalışmalarımızı bu alanda yoğunlaştırabiliriz.

Mars'ta "süper patlama" bekleniyor

Dünya'da zaman zaman yanardağların patladığını ve bunun sonucunda da oluşan gaz tabakasının Güneş ışınlarının o bölgeye ulaşmasını güçleştirdiğini biliyoruz. Peki, ya bu patlama Mars'ta yaşanırsa?

NASA, geçtiğimiz günlerde yaptığı bir açıklamada, Mars'ta süper patlama yaşanacağını bildirdi. Bu patlamanın çok şiddetli olacağının altını çizen yetkililer, süper patlamanın ardından Mars'tan çevreye yüksek ölçüde toz ve zehirli gazlar salınacağını ve bunun Güneş'in Dünyamızdan görünmesini tamamen engelleyeceğini söyledi.

Mars'ta bulunan Arabia Terra bölgesindeki kraterde meydana gelmesi beklenen patlama, neyse ki bizim görebileceğimiz kadar yakın gelecekte olmayacak. NASA, Arabia Terra'daki bu kraterin her 4 milyar yılda bir öfke nöbetleri geçirdiğine ilişkin birçok kanıt sunarken, bir sonraki patlama için ise net bir tarih vermiş değil. Fakat anlaşılan bir sonraki süper patlama için önümüzde daha çok fazla süre var...

Kan ve idrardan yapılan "Mars evi"

Dünya'da oturmak ve gelecekteki Mars kolonilerimizin nasıl görünebileceğini hayal etmek eğlenceli olabilir, ancak bu kolonilerde yaşayacak olan insanların barınacağı barınakları inşa etmenin birçok zorluğu var. İngiltere'deki Manchester Üniversitesi'nden araştırmacılar, Kızıl Gezegen'de inşaat malzemeleri oluşturmak için ilginç bir fikir geliştirdiler.

Mars'a giden bir uzay gemisine torbalar dolusu çimentoyu ve beton dökmek için gerekli olan suyu yüklemek aşırı pahalı olacaktır. Bilim insanları bunun yerine Mars'ta beton dökmek için toz, idrar (veya ter ve gözyaşı) ve astronotların kanlarından faydalanılabileceğini söylüyor.

Materials Today Bio dergisinde yayınlanan bir araştırma, uzay kaşiflerinin, kan plazmasındaki bir proteini (insan serum albümini) Ay veya Mars tozuyla karıştırılmış bir bağlayıcı olarak kullanarak beton benzeri bir malzeme yapabildiğini gösteriyor. Ekip, biyokompoziti "AstroCrete" olarak adlandırıyor ve normal beton kadar güçlü olduğunu söylüyor.

Baş yazar Aled Roberts, yaptığı açıklamada "bilim insanları, Mars yüzeyinde beton benzeri malzemeler üretmek için uygulanabilir teknolojiler geliştirmeye çalışıyorlar, ancak cevabın her zaman içimizde olabileceğini düşünmekten asla vazgeçmedik" dedi.

Harç için bir bağlayıcı olarak hayvan kanını kullanma fikri, orta çağdan beri düşünülüyor. Bilim insanlarının araştırdığı tek vücut sıvısı kan da değil. Biraz üre (insanların idrar, ter ve gözyaşı yoluyla ürettiği atık bir ürün) eklendiğinde AstroCrete normal betondan bile daha güçlü hale geliyor.

Kan, yenilenebilir bir kaynak. Araştırmacılar, iki yıllık bir görev sırasında altı astronotun 500 kilogramdan fazla AstroCrete üretebileceğini düşünüyor. Bu malzemeyi kullanarak 3B baskı yapma imkanı da bulunuyor.

Mars'a gidiş için en iyi zaman...

İnsanlık, Mars'ı şahsen ziyaret etme fikri konusunda son derece ısrarcı. Ancak oraya ulaşmak için uzun süreli uzay uçuşları sırasında tehlikeli radyasyon sorunu ile başa çıkmamız gerekiyor. Bilim insanları, Kızıl Gezegene bir yolculukta beyin hasarı, gastrointestinal sorunlar ve kanser hakkında endişelerini dile getiriyorlar. Ama sonuç olarak, tüm bunlar kulağa oldukça kötü gelse de, bu yolculuğu gerçekleştirmek imkansız değil.

Yeni bir çalışmada bu sorunlarla başa çıkmak için bazı öneriler veriliyor ve seyahat için stratejik olarak en iyi zamanı seçmek bu çözümün önemli bir kısmı gibi görünüyor.

Space Weather dergisinde bu ay yayınlanan makale, "Bu çalışma, uzay radyasyonunun katı sınırlamalar getirmesine ve Mars'a insan görevi için teknolojik zorluklar ortaya koymasına rağmen, böyle bir görevin hala uygulanabilir olduğunu gösteriyor" diyor ve Mars'a seyahat etmek için en uygun zamana işaret eden simülasyonları kapsıyor.

Makale, iki ana tehlikeli parçacık radyasyonu türünü belirtiyor: Güneş'imizden gelen güneş enerjili parçacıklar (SEP) ve güneş sisteminin dışından gelen galaktik kozmik ışınlar (GCR). Araştırmacılar, güneş maksimumu olarak bilinen bir zamanın – yani güneşimizin en yüksek aktivite seviyesinde olduğu zamanı – insanların Mars'a gitmesi için ideal bir zaman olduğuna işaret ediyor.

UCLA Çarşamba günü yaptığı açıklamada "Bilim insanlarının hesaplamaları, Mars'a bağlı bir uzay aracını güneşten gelen enerjik parçacıklardan korumanın mümkün olacağını gösteriyor, çünkü güneş maksimumu sırasında uzak galaksilerden gelen en tehlikeli ve enerjik parçacıklar, artan güneş aktivitesi tarafından saptırılıyor" dedi.

Uzay aracı tasarımcılarının astronotları SEP'ten korumaya odaklanması gerekecek, ancak güneş maksimumu sırasında GCR'nin verebileceği zararın etkisi azalmış olacaktır. Ekip ayrıca, Mars gidiş-dönüş yolculuğunu dört yıldan daha kısa bir sürede tutmayı tavsiye ediyor, ancak çalışma, bunun yeni koruyucu materyallerin geliştirilmesine bağlı olarak değişebileceğini kabul ediyor.

Mars'a seyahat süresi değişebilir ancak 2030'ların ortalarında ve 2050'de, güneş maksimumu ile daha kısa Mars yolculuğu dönemlerinin çakışacağı birkaç önemli zaman var. Bu özel anlar, Mars'a yapılacak seyahatlerin planlanması için büyük önem taşıyor.

Mars'ın uydusunda yaşam var mı?

Japon Uzay Ajansı'nın (JAXA), 2024 yılında Mars'ın uydusu Phobos'a göndereceği görevin, Kızıl Gezegende yaşam belirtileri aramak için iyi bir fırsat olabileceği düşünülüyor. Görev, diğer uzay ajanslarının Mars yüzeyinden numuneleri geri getirme çabalarını geride bırakarak, 2029 yılına kadar Dünya'ya malzeme örneği getirmeyi hedefliyor. Mars materyalleri gezegenin uydularında birikiyor ve buna bağlı olarak da geçmiş yaşamın göstergelerini içerebilir.

Mars keşif araçlarının her nesli daha sofistike test ekipmanı taşımasına rağmen, Dünya temelli laboratuvarların çok gerisinde kalıyorlar. Mars'ın yerçekimi, geri dönüş görevlerinin önünde bir engel teşkil ediyor - ancak Phobos ve Demos uyduları o kadar küçük ki, bir iniş aracının numuneleri aldıktan sonra tekrar havalanması zor görünmüyor.

Science dergisinde, JAXA bilim adamları Dr Ryuki Hyodo ve Profesör Tomohiro Usui, Mars uydularının asteroit çarpmalarıyla gezegenin kendisinden fırlatılan toza ev sahipliği yapması gerektiğini açıklıyor. Mars hayata ev sahipliği yapıyorsa - ya da şimdiye kadar yaptıysa - kalıntılarının uydularda bulunması mümkün.

Kendi uydumuzda Dünya'ya ait parçalar bulunduğu biliniyor ve Phobos, Mars'a Ay'ın Dünya'ya olduğundan daha yakın. Hyodo ve Usui, "Mars'ın tarihi boyunca, Mars üzerindeki sayısız asteroit çarpması, Mars'ın parçalarının kopmasına sebep oldu ve fırlatılan malzemenin bir kısmı aylarına ulaştı" diye yazıyor.

Daha düşük Mars yerçekimi, daha küçük etkilerin malzemeyi Dünya'ya göre daha uzağa fırlatabileceği ve bazılarının uydulardan biri tarafından toplanacağı anlamına geliyor.

Hyodo ve Usui, daha önce Phobos'un yüzey toprağının en az yüzde 0.1'inin orijinal olarak Marslı olduğunu tahmin eden bir ekibin parçası. Phobos'un küçük boyutu ve düşük yerçekimi göz önüne alındığında, bir uzay aracı, Mars'ın aksine, birden fazla örnek almak için konumlar arasında kolayca atlayabilecektir. Ayrıca, etkilerin çeşitliliği, örneklerin Mars'ın birçok bölgesinden kaynaklanacağı anlamına gelecektir. Bu nedenle, JAXA, her biri gezegenin yüzeyinin yalnızca küçük bir bölümünden toplayacak olan daha büyük uzay ajanslarından çok daha temsili bir Mars çeşitliliği örneği bulabilir.

Mars Uydusu Keşfi (MMX) görevinin, 2024'te başlaması ve 2029'a kadar geri dönmesi planlanıyor. Ortak bir NASA/Avrupa Uzay Ajansı görevi, Perseverance'ın şu anda topladığı örnekleri yaklaşık 2031'de Dünya'ya getirmeyi amaçlarken, Çin görevinin ise 2030 yılında geri dönmesi hedefleniyor.

Sonunda Dünya'ya ulaşan meteorlar şeklindeki Mars parçaları zaten ileri testlerin konusu olmuştur. Bunlardan birinde olası yaşam belirtileri 1996'da bir medya fırtınası yarattı. Ancak, bu göktaşları keşfedildiği zaman, Dünya'da binlerce yıldır bulunuyorlardı ve bu da kontaminasyon riskini artırıyordu.

Kendi atmosferleri veya suları olmadığı için Phobos ve Deimos'ta bu olmayacak. Phobos'tan yeni tehlikeler yaratmak için hala yaşayan Marslı mikroorganizmaları geri getirme tehlikesi de yok - uydu yüzeyindeki radyasyona maruz kalmak uzun zaman önce yaşayan her şeyi öldürmüş olacak.

Hyodo ve Usui, İngilizce'de Sterilize ve Sert Işınlanmış Genler ve Eski İşaretler (Sterilized and Harshly Irradiated Genes and Ancient Imprints) anlamına gelen ve Japonca'da "ölü kalıntılar" anlamına gelen SHIGAI'yi araştırmak için bu optimum kombinasyon olarak adlandırıyor.

JAXA'nın Phobos'u ziyaret etmek için başka nedenleri de var. Phobos ve Deimos'un bir zamanlar daha büyük tek bir ayın parçası olduğuna dair son kanıtlar ortaya çıktı, oradaki bir görevin doğrulayabileceği veya çürütebileceği bir şey...