Mars’ın iç mekanının bir illüstrasyonu. Kredi: Dr Sheng Wang ve Profesör Hrvoje Tkalcic/ANU
Dünya’dan sismologlar tarafından, varlıklarının kalbinde bir çekirdeğe sahip olup olmadıklarını doğrulamak için güneş sistemimizdeki gezegenlerin derin içlerini taramak için yeni bir yöntem geliştirildi. Avustralya Ulusal Üniversitesi (ANÜ).
Bir hastanın vücudunun görüntülerini oluşturmak için ses dalgalarını kullanan bir ultrason taramasına benzer şekilde çalışan tarama yönteminin çalışması için bir gezegenin yüzeyinde yalnızca tek bir sismometre gerekir. Ayrıca bir gezegenin çekirdeğinin boyutunu doğrulamak için de kullanılabilir. Araştırma, 27 Ekim’de dergide yayınlandı. Doğa Astronomi.
Tümünü taramak için ANU modelini kullanma Mars‘ iç, araştırmacılar Kızıl Gezegenin merkezinde büyük bir çekirdeğe sahip olduğunu doğruladılar – ilk olarak 2021’de bir bilim adamları ekibi tarafından onaylanan bir teori.
ANU’dan ortak yazar Profesör Hrvoje Tkalcic, araştırmacıların ANU tekniği kullanılarak toplanan verilere dayanarak, Dünya’nınkinden daha küçük olan Mars çekirdeğinin yaklaşık 3.620 kilometre (2.250 mil) çapında olduğunu belirlediklerini söyledi.
“Araştırmamız, herhangi bir gezegenin içini daha önce hiç yapılmamış bir şekilde taramak için tek bir araç kullanarak yenilikçi bir yöntem sunuyor” dedi.
Araştırmacıların tüm gezegenlerin “makine odası” olarak adlandırdıkları bir gezegen çekirdeğinin varlığını doğrulamak, bilim insanlarının bir gezegenin geçmişi ve evrimi hakkında daha fazla şey öğrenmesine yardımcı olabilir. Ayrıca bilim adamlarının bir gezegenin tarihinin hangi noktasında bir manyetik alanın oluştuğunu ve varlığının sona erdiğini belirlemesine yardımcı olabilir.
Çekirdek, bir gezegenin manyetik alanını sürdürmede aktif bir rol oynar. Mars örneğinde, Dünya’dan farklı olarak, Kızıl Gezegenin neden artık bir manyetik alana sahip olmadığını açıklamaya yardımcı olabilir – tüm yaşam formlarını sürdürmek için kritik olan bir şey.
“Modelleme, Mars çekirdeğinin sıvı olduğunu ve çoğunlukla demir ve nikelden oluştuğunu, ayrıca hidrojen ve kükürt gibi daha hafif elementlerin izlerini de içerebileceğini gösteriyor. Bu elementler, çekirdeğin ısıyı taşıma yeteneğini değiştirebilir” dedi. Yine ANU’dan olan baş yazar Dr. Sheng Wang.
“Manyetik alan önemlidir çünkü bizi kozmik radyasyondan korur, bu yüzden Dünya’da yaşam mümkündür.”
ANU ekibi, Mars yüzeyinde tek bir sismometre kullanarak belirli sismik dalga türlerini ölçtü. Mars depremleri tarafından tetiklenen sismik dalgalar, Mars’ın iç kısımlarında yankılandıkça zamanla değişen bir sinyal spektrumu veya “yankı” yayar.
Bu sismik dalgalar Mars’ın çekirdeğini delip geçiyor.
Profesör Tkalcic, araştırmacıların depremler, meteoroid etkileri ve diğer kaynaklardan yayınlandıktan saatler sonra hayatta kalabilen “geç” ve “daha zayıf” sinyallerle ilgilendiklerini söyledi.
Profesör Tkalcic, “Bu geç sinyaller gürültülü ve kullanışlı değil gibi görünse de, Mars’ın çeşitli yerlerinde kaydedilen bu zayıf sinyaller arasındaki benzerlik, Kızıl Gezegen’in kalbinde büyük bir çekirdeğin varlığını ortaya çıkaran yeni bir sinyal olarak kendini gösteriyor” dedi.
“Bu sismik dalgaların Mars’ın çekirdeğine ulaşmak için ne kadar uzağa gittiklerini ve aynı zamanda Mars’ın iç kısmından geçme hızlarını belirleyebiliriz. Bu veriler, Mars’ın çekirdeğinin boyutu hakkında tahminler yapmamıza yardımcı oluyor.”
Araştırmacılara göre, gezegensel bir çekirdeğin varlığını doğrulamak için tek bir sismometre kullanma yöntemi de “maliyet etkin bir çözüm”.
“Mars’ta tek bir sismik istasyon var. 1970’lerde Ay’da bunlardan dördü vardı. Sınırlı sayıda enstrümana sahip olma durumunun, yüksek maliyet nedeniyle önümüzdeki on yıllarda ve hatta bu yüzyılda değişmesi olası değildir” dedi.
“Gezegen içlerini incelemek için şu anda yalnızca tek bir sismometre kullanmak için bir yaklaşıma ihtiyacımız var.”
Araştırmacılar, tek bir sismometre içeren ANU tarafından geliştirilen bu yeni tekniğin, bilim adamlarının ay da dahil olmak üzere diğer gezegen komşularımız hakkında daha fazla bilgi edinmelerine yardımcı olmak için kullanılabileceğini umuyorlar.
Profesör Tkalcic, “ABD ve Çin, aya sismometreler göndermeyi planlıyor ve Avustralya’nın da gelecekteki görevlere katılma hırsları var, bu nedenle yeni ve daha karmaşık enstrümanlar kullanarak daha fazla çalışma potansiyeli var” dedi.
Dr. Wang şunları söyledi: “Gezegensel çekirdekler hakkında birçok çalışma olmasına rağmen, gezegenlerin iç kısımlarına dair elimizdeki görüntüler hala çok bulanık. Ancak bizimki gibi yeni enstrümanlar ve yöntemlerle, çekirdeklerin ne kadar büyük olduğu ve katı mı yoksa sıvı mı oldukları gibi soruları yanıtlamamıza yardımcı olacak daha net görüntüler elde edebileceğiz.
“Bizim yöntemimiz, durumu analiz etmek için bile kullanılabilir. Jüpiter uydular ve katı olan dış güneş sistemi gezegenleri. ”
Araştırmalarını yürütmek için ANU bilim adamları, 2018’de Mars’a indiğinden beri marsquakeler, Mars hava durumu ve gezegenin iç kısmı hakkında bilgi toplayan NASA’nın InSight iniş aracına bağlı bir sismometreden toplanan verileri kullandılar.
Referans: Sheng Wang ve Hrvoje Tkalcic, 27 Ekim 2022, “Tek alıcılar arası kaynak korelasyonları ile gezegensel çekirdeklerin taranması”, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01796-8