MARS'TA SU VE YAŞAM İZLERİ

AstroNotlar’dan, merhaba! Bu haftaki konumuz, insanlığın neredeyse yarım yüzyıldır gözünü diktiği ve adını sık sık duymakta olduğumuz, en sansasyonel gezegenlerden biri olan Mars!

Mars’ın heyecan verici detaylarına geçmeden önce, kısaca genel özelliklerinden bahsedelim.

Mars, Güneş Sistemi’nin Güneş’e uzaklık bakımından dördüncü gezegenidir. Adını Roma mitolojisindeki savaş tanrısından alır. Yüzeyinde bolca bulunan demir oksit nedeniyle kızılımsı bir görünüme sahip olduğu için “Kızıl Gezegen” de denmektedir.

Mars’ın ince bir atmosferi bulunur ve hem Ay’daki gibi meteor kraterleri, hem de Dünya’daki gibi volkan, vadi, çöl ve kutup bölgeleri içerir. Haliyle yerbenzeri gezegen olarak sınıflandırabiliriz. Ayrıca dönme dönemi ve mevsimsel dönemleri de Dünya’nınkine oldukça benzemektedir. Phobos ve Deimos adında iki adet uydusu bulunur ve bulutsuz gecelerde çıplak gözle gökyüzünde görebildiğimiz gezegenlerdendir. Kimi zaman görünür parlaklığı”i −2,9 kadire bile ulaşabilir. Yani çoğu zaman Jüpiter ve Satürn’den daha parlaktır.

Mars’ı genellikle ilginç coğrafik özellikleriyle biliyoruz. Örneğin Olimpos Dağı (Olympus Mons), Güneş Sistemi’nde bilinen en yüksek dağdır ve Mariner Vadisi (Valles Marineris) adı verilen kanyon da en büyük kanyondur. Mars’ın kuzey yarımküresinde 10.600 km uzunluğunda ve 8.500 km genişliğinde dev bir meteor krateri mevcuttur. Bu krater keşfedilene kadarki en büyük meteor krateri Ay’ın güney kutup kısmındaki Atkien Havzası idi. Bu krater ise bunun tam dört katı büyüklüğünde. Dünya’daki en büyük krater ise 300 kmlik bir çapa sahip olan Vredefort Krateri’dir.

Mars’ın iki küçük uydusu bulunmaktadır. Bunlar 1877 yılında astronom Asaph Hall tarafından keşfedilmiş ve Phobos ve Deimos adları verilmiştir. Bu uydular muhtemelen Mars’ın yakınında bulunan asteroit kuşağından, yakalanmış iki asteroit olduğu düşünülmektedir.

Mars’ın doğal uyduları Phobos (üstte) ve Deimos (altta) (Fotoğraf: NASA)

Bu bahsettiklerimiz Mars’ın doğal uyduları, tıpkı bizim Ay’ımız gibi. Peki yapay uyduları da var mı? Dünya’nın etrafına onca yapay uyduğu yerleştirdiğimizi düşününce insanlığın Mars’ı da boş geçtiğini zannetmiyorum doğrusu. Mars’a yapılmış uzay görevleri ve bu sayede keşfettiklerimizi de özetleyelim.

Mars etrafında dolanan üç uzay aracı vardır: Mars Odyssey, Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter. Ancak Mars’ın sadece etrafındaki yörüngelerde de değil, yüzeyinde de pek çok uzay aracı bulunmakta. Bu uzay araçlarıyla elde edilen jeolojik veriler Mars’ın önceden su konusunda geniş bir çeşitliliğe sahip olduğunu ortaya koyuyor. Hatta geçen on yıllık sürede gayzer türü su fışkırmaları ve akıntılar da meydana gelmiş. NASA’nın Mars Global Surveyor projesi kapsamındaki incelemeleri, Mars’ın güney kutbu bölgesinin geri çekilmiş olduğunu ortaya koydu. Bilim insanları, 2006’da Mars yörüngesine oturtulan “Mars Reconnaissance Orbiter” uydusundan alınan verilere bakarak, Mars’ta sıcak aylarda tuzlu su akıntılarının oluştuğunu da bildirdiler.

Ay’daki su meselesini henüz çözmüş durumdayız. Mars’taki su meselesini de biraz açıklığa kavuşturabilir miyiz?

1965’te Mariner-4 ile gerçekleştirilen ilk Mars alçak uçuşuna kadar, gezegenin yüzeyinde sıvı su olup olmadığı çok tartışılmıştı. Bu tartışma özellikle kutup bölgelerindeki periyodik olarak değişim gösteren, deniz ve kıtaları andıran açık ve koyu renkli lekelerin gözlemlenmiş olmasından kaynaklanıyordu. Koyu renkli çizgiler bazı gözlemciler tarafından uzun zaman sıvı su içeren sulama kanalları olarak yorumlanmıştı. Bu düz çizgi oluşumları sonraki dönemlerde gözlemlenemeyince optik illüzyonlar olabilecekleri düşünüldü. Mars’taki atmosferik basınç şartlarında suyun Mars yüzeyinde sıvı halde kalması mümkün değildir, ancak geçici sıvı su akışları olabilir.

Buna karşılık özellikle iki kutup bölgesinde geniş su buzları mevcuttur. Mart 2007’de NASA, güney kutup bölgesindeki su buzlarının erimeleri halinde suların gezegenin tüm yüzeyini kaplayacağını ve oluşacak bu okyanusun derinliğinin 11 m olacağının hesaplandığını açıkladı. Ayrıca gezegende kutuptan 60° enlemine kadar bir buz permafrost, yani donmuş toprak mantosu uzanır. Mars’ta kalın kriyosfer tabakasının altında, büyük miktarlarda, sıkışık halde tutulmuş, yüzeye çıkamayan su rezervlerinin bulunduğu sanılmakta. Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter’dan gelen radar verileri her iki kutupta (Temmuz 2005) ve orta enlemlerde (Kasım 2008) büyük miktarlarda su buzlarının bulunduğunu da ortaya koydu. 31 Temmuz 2008’de de Phoenix Mars Lander Mars toprağındaki su buzlarından örnek parçalar almayı başardı.

Hem karasal bir gezegen, hem bize bu kadar yakın, hem de su barındırıyor! Daha ne isteriz!

Üstelik dahası da var:

Mars tarihinin nispeten erken diyebileceğimiz bir döneminde, 4000 km uzunluğundaki Valles Marineris Vadisi oluştuğu zaman, serbest kalmış yeraltı suları nedeniyle büyük bir sıvı su baskınının meydana geldiği sanılıyor. Bunlar aynı zamanda su kanallarının oluşmasına da neden olmuş. Bu su baskının biraz daha küçüğü de daha sonra “Cerberus Fossae” denilen büyük yüzey yarıklarının açıldığı dönemde, yani yaklaşık 5 milyon yıl önce meydana gelmiş. Cerberus Palus bölgesindeki Elysium Planitia’da halen görülebilen donmuş denizin de bu olayın bir sonucu olduğu sanılmaktadır.

Aslında lav akıntılarının oluşturduğu kimi yapılar, su akıntılarına da benziyor. Kısa zaman önce Mars Global Surveyor’daki Mars Orbiter’ın yüksek çözünürlüğe sahip kamerasıyla çekilen fotoğraflar, Mars yüzeyindeki sıvı suyun tarihi hakkında daha ayrıntılı bilgiler sağladı. Bu verilere göre Mars’ta dev, ağ benzeri yapılarda kanallar ve geniş yollar bulunmasına rağmen, suyun aktığı daha küçük ölçekli, damar benzeri oluklara rastlanamamış. Bunun üzerine hava koşullarının bu küçük izleri zamanla yok etmiş olabilecekleri düşünüldü. Mars Global Surveyor ile elde edilen yüksek çözünürlüklü veriler, kraterlerde ve kanyonların duvarları boyunca yüzlerce yarık bulunduğunu da bize gösterdi. Araştırmalar bu oluşumların genç yaşta olduğunu göstermekte. Bir yarığın altı yıl arayla çekilen iki fotoğrafı karşılaştırıldığı zaman yarıkta yeni tortul çökeltilerinin biriktiği farkedilmiş. NASA’nın Mars Keşif Programı yetkili uzmanları bu tür renkli tortul çökelti oluşumlarına ancak güçlü bir sıvı su akışının yol açabileceği görüşünde.

Bir yarığın altı yıl arayla çekilen iki fotoğrafı karşılaştırıldığı zaman yarıkta yeni tortul çökeltilerinin biriktiği farkedilmiş. (Fotoğraf: NASA)

Yüzeyin altında da olsa, Mars’ta sıvı halde su var diyebiliriz bu durumda. İster yağıştan (yağmurdan), ister yeraltı su kaynaklarından, ister başka bir kaynaktan kaynaklansın, sonuç olarak Mars’ta öyle ya da böyle, su mevcut. Öte yandan, bu kanal benzeri oluşumların illa ki bir sıvı akıntısı ile değil, söz konusu çökelti oluşumlarındaki donmuş karbondioksit veya gezegen yüzeyindeki toz akımları nedeniyle oluştuğunu ileri süren senaryolar da mevcut. Mars yüzeyinde geçmişte sıvı suyun bulunduğunun bir başka kanıtı da yüzeyde saptanan mineraller. Hematit, goetit gibi mineraller genellikle suyun varlığını işaret eden minerallerdir ve Mars’ta da bulunurlar. Goetit minerali serin topraklardaki yegane demir oksittir.

Sudan bu kadar bahsedince herkesin aklına yaşam da var mıdır diye bir soru gelecektir diye tahmin ediyoruz. Evrende yaşamın Dünya’daki koşullara benzer koşullar altında ortaya çıkabileceğini varsayıyoruz. Bu durumda, günümüzde bir gezegenin yaşanabilirlik ölçüsü, yani gezegende yaşamın gelişebilme ve devam edebilmesinin ölçüsünün, yüzeyinde su bulunup bulunmamasıyla yakından ilgili olduğu düşünülüyor. Yaşanılabilir bölge adı verilen bu kritik alanın tanımındaki en önemli parametre; gezegenin etrafında dolandığı yıldıza olan uzaklığına bağlıdır. Mars’ın yörüngesi, Güneş etrafındaki yaşama elverişli bölgenin, yani Dünya’nın bulunduğu bölgenin yarım astronomik birim kadar uzağında bulunuyor. Buna ek olarak, Mars’ın ince atmosferi de, gezegenin yüzeyinde suyun sıvı halde bulunmasına imkan vermiyor. Ancak gezegenin geçmişindeki sıvı su akışları Mars’ın yaşanabilirlik potansiyeli taşıdığını gösteriyor. Verilere göre, Mars yüzeyindeki sular yaşam için gerekenden çok daha tuzlu ve çok daha asitli.

Bu özellikler bizim için alışageldik yaşam alanlarından değil ama Dünya’da da yaşamın imkansız olarak görüldüğü yerlerde kimi yaşam izlerine rastlıyoruz. Örneğin; karanlık ve soğuk okyanusların dibindeki termal bacalarda. Mars’ta da böyle bir durum söz konusu olabilir mi?

Buna dair araştırmalar mevcut ancak gezegenin manyetosferinin olmayışı ve son derece ince bir atmosfere sahip oluşu büyük bir handikap. Yüzeyindeki ısı transferi pek büyük değil, yani atmosferi çok ince olduğu için ya çok sıcak ya çok soğuk oluyor, gündüz ve gece sıcaklık farkı çok fazla, meteorlara ve güneş rüzgârlarına karşı savunması hemen hemen yok gibi ve suyu sıvı halde tutacak atmosfer basıncı yetersiz, dolayısıyla su yüzeyde hemen gaz haline geçiyor. Yani muhtemelen Mars, geçmişte günümüzdeki haline kıyasla daha yaşanabilir haldeydi ama yine de Mars’ta herhangi bir organizmanın olmadığını söyleyemeyiz. Nitekim 1970’lerdeki Viking Uzay Programının Mars toprağındaki mikroorganizmaları saptamak amacıyla Mars’tan getirdiği örneklerde bazı pozitif sonuçlar elde edilmiş. Fakat bilim insanlarının tartışmaları sonucunda kesin bir karara ulaşılamadı. Buna karşılık biliminsanları Viking Uzay Programı’yla elde edilen verilerden yola çıkarak yeni bir taksonomik sistem hazırladılar ve bu sistemde Mars’taki yaşam türü “Gillevinia straata” adı altında ele alındı. Taksonomi’den kastımız ise, biyolojide organizmaların sınıflandırılmasına ve sınıflandırmak için uygulanan kurallara taksonomi denmektedir. Gillevinia straata adı da, Viking deneylerini gerçekleştiren Gilbert Levin ve Patricia Straat’ın onuruna bu isim verilmiştir.

Viking’den sonraki yıllarda Phoenix Mars Lander tarafından yürütülen deneyler Mars toprağında sodyum, potasyum ve klorür içeren bir alkali bulunduğunu gösterdi. Bu besleyici toprak, yaşamı taşımaya gayet elverişli, fakat unutulmaması gereken bir sorun daha var ki o da, yaşamın yoğun morötesi ışınlardan korunabilmesi.

Nihayet Johnson Uzay Merkezi Laboratuvarı’nda Mars kökenli ALH84001 meteoru üzerinde organik bileşimler saptandı. Varılan sonuca göre bunlar Mars üzerindeki ilk yaşam türleriydi. Öte yandan Mars yörüngesindeki uzay gemileri kısa zaman önce düşük miktarlarda metan ve formaldehit saptadılar. Bunlar da yaşamın varlığını ima eden işaretler olarak yorumlandılar. Çünkü bu kimyasal bileşimler Mars atmosferinde hızla çözünürler.

ALH84001’de saptanan organik bileşikler (Fotoğraf: NASA)

Mars yazında metan gazı dağılımı (Görsel: NASA)

Mars’ta biyolojik kökenli oldukları ileri sürülen oluşumlardan en tanınmışları “koyu kumul lekeleri” adıyla bilinen oluşumlardır. İlk kez Mars Global Surveyor tarafından 1998-1999 yıllarında gönderilen fotoğraflarla keşfedilen “koyu kumul lekeleri” Mars’ın özellikle güney kutup bölgesinde görülür. Bu lekeler, buz tabakasının üzerinde veya altında beliren, içyüzü henüz anlaşılamamış oluşumlardır. Mars’ta ilkbahar başlarında belirmekte ve kış başlarında yok olmaktalar. Bunların kış boyunca buz tabakasının altında kalan fotosentetik koloniler, yani fotosentez yapan ve yakın çevrelerini ısıtan mikroorganizmalar oldukları ileri sürülmekte. Ayrıca bilim insanları, Mars’ta yaşam koşullarını sağlayabilecek bir ortam oluşturmak amacıyla yapay fotosentez ile ilgili çalışmalar yapmaktalar.

“Koyu Kumul Lekeler”in yakından görünümü (Fotoğraf: NASA)

28 Eylül 2015’te Mars’ta sıvı halde tuzlu su bulunduğu açıklandı. Tuzlu suyun bulunması ile birlikte, bilim insanları Mars’ta yaşam bulma olasılığının da arttığını ifade ettiler.

Yakın gelecekte gerçekleşmesi planlanan insanlı bir Mars görevi ile çok daha doğru ve kesin cevaplar elde edeceğimize inanıyoruz. Umarız o gün hızlıca gelir ve evrende yalnız olmadığımızı, üstelik akrabalarımızın burnumuzun dibindeki gezegende yaşadığını kanıtlamış oluruz.

astronotlar.org@gmail.com e-posta adresimize konuştuğumuz içeriklere dair düşüncelerinizi ve değinmemizi istediğiniz konuları yazabilir, bir kitap, link veya bilgi paylaşımında bulunabilirsiniz. Sosyal medya hesaplarımızı Instagram ve Twitter’dan “astro_notlar” olarak takibe almayı unutmayın! Facebook’tan vazgeçmem diyenler ise bizi AstroNotlar sayfasında bulabilirler. Gelecek hafta görüşünceye dek, gökyüzüne iyi bakın, hoşçakalın!

E-posta: astronotlar.org@gmail.com
Facebook: facebook.com/astronotlar.org
Instagram: instagram.com/astro_notlar
Twitter: twitter.com/astro_notlar
Anchor: anchor.fm/astronotlar

KAYNAKLAR VE GÖRSELLER

http://www.evreninsirlari.net/dosyalar/154_s01_02.pdf

https://www.researchgate.net/publication/23853138_Mars_-_Thickness_of_the_lithosphere_from_the_tectonic_response_to_volcanic_loads

https://www.researchgate.net/publication/241244253_The_geology_of_Mars_new_insights_and_outstanding_questions

http://www.doganaydal.com/nesneler/kutuphanekitaplar/INTRODUCTION_TO_PLANETARY_SCIENCE_THE_GEOLOGICAL_PERSPECTIVE.PDF

https://www.eolss.net/sample-chapters/C12/E1-01-04.pdf

http://www.saunalahti.fi/~harrrab/english/mars-english.html

https://www.researchgate.net/publication/224998672_Complete_Course_in_Astrobiology

https://www.researchgate.net/publication/253678398_Impact-Induced_Mantle_Dynamics_on_Mars

https://www.nasa.gov/mission_pages/mars/news/mgs-20061206.html

https://mars.nasa.gov/mgs//newsroom/20050920a.html