Bu sanatçının konsepti, 2021’deki iki ayrı depremden gelen sismik dalgaların yollarının yanı sıra Mars’ın bir kesitini gösteriyor. NASA’nın InSight görevi tarafından tespit edilen bu sismik dalgalar, başka bir gezegenin çekirdeğine girdiği ilk kez belirlendi. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Maryland Üniversitesi
Yeni NASA InSight araştırması gösteriyor ki Mars kükürt ve oksijen açısından zengin bir sıvı çekirdeğe sahiptir ve bu da karasal gezegenlerin nasıl oluştuğu, geliştiği ve potansiyel olarak yaşamı sürdürdüğü hakkında yeni ipuçlarına yol açar.
NASA’nın InSight iniş aracı, Mars’ın kükürt ve oksijen açısından zengin, tamamen sıvı bir çekirdeğe sahip olduğunu keşfetti. Bu bulgu, Mars’ın oluşumu, Dünya’dan farklılıkları ve gezegensel yaşanabilirlik üzerindeki etkileri hakkında yeni bilgiler sunuyor. Mars’ın çekirdeği daha az yoğun ve koruyucu bir manyetik alandan yoksun, bu da potansiyel olarak yaşanabilir bir ortamdan mevcut düşman durumuna evrimleşmiş olabileceğini düşündürüyor.
Bilim adamları ilk kez Mars’ın çekirdeğinden geçen sismik dalgaları gözlemlediler ve çekirdeğin bileşimine ilişkin model tahminlerini doğruladılar.
Aralarında Maryland Üniversitesi sismologlarının da bulunduğu uluslararası bir araştırma ekibi, Mars’ın çekirdeğinin özelliklerini doğrudan ölçmek için NASA InSight iniş aracı tarafından elde edilen sismik verileri kullandı ve tamamen sıvı bir demir buldu.alaşım yüksek oranda kükürt ve oksijen içeren çekirdek. 24 Nisan 2023 tarihinde yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabıbu bulgular, Mars’ın nasıl oluştuğuna dair yeni içgörüler ve Dünya ile Mars arasındaki, nihayetinde gezegenin yaşanabilirliğini sürdürmede rol oynayabilecek jeolojik farklılıkları ortaya koyuyor.
“1906’da bilim adamları önce dünyanın çekirdeğini keşfetti Makalenin ikinci yazarı UMD Jeoloji Doçenti Vedran Lekiç, “Depremlerden gelen sismik dalgaların içinden geçerken nasıl etkilendiğini gözlemleyerek” dedi. “Yüz yılı aşkın bir süre sonra, sismik dalgalar hakkındaki bilgimizi Mars’a uyguluyoruz. InSight ile nihayet Mars’ın merkezinde ne olduğunu ve Mars’ı Dünya’dan bu kadar benzer ama farklı kılan şeyin ne olduğunu keşfediyoruz.”
Ekip, bu farklılıkları belirlemek için Mars’ta biri Mars depremi, diğeri büyük bir çarpma nedeniyle meydana gelen iki uzak sismik olayın ilerlemesini takip etti ve gezegenin çekirdeğinden geçen dalgaları tespit etti. Ekip, bu dalgaların Mars’ta seyahat etmesi için geçen süreyi mantoda kalan dalgalarla karşılaştırarak ve bu bilgiyi diğer sismik ve jeofizik ölçümlerle birleştirerek, dalgaların içinden geçtiği malzemenin yoğunluğunu ve sıkıştırılabilirliğini tahmin etti. Araştırmacıların sonuçları, Dünya’nın sıvı dış çekirdek ve katı iç çekirdek kombinasyonundan farklı olarak, Mars’ın büyük olasılıkla tamamen sıvı bir çekirdeğe sahip olduğunu gösterdi.
Bir sanatçının Mars’ın içini ve sismik dalgaların gezegenin çekirdeğinden geçerken izlediği yolları tasviri. Kredi: NASA/JPL ve Nicholas Schmerr’in izniyle
Ek olarak, ekip, Mars’ın en iç katmanında bulunan şaşırtıcı derecede büyük miktardaki hafif elementler (düşük atom numaralı elementler) – yani kükürt ve oksijen gibi – çekirdeğin kimyasal bileşimi hakkında ayrıntılar çıkardı. Ekibin bulguları, çekirdeğin ağırlığının beşte birinin bu elementlerden oluştuğunu öne sürdü. Bu yüksek yüzde, Dünya’nın çekirdeğindeki hafif elementlerin nispeten daha düşük ağırlık oranından keskin bir şekilde farklıdır ve bu, Mars’ın çekirdeğinin Dünya’nın çekirdeğinden çok daha az yoğun ve daha sıkıştırılabilir olduğunu gösterir; bu, iki gezegen için farklı oluşum koşullarına işaret eden bir farktır.
“Bunu şu şekilde düşünebilirsiniz; Bir gezegenin çekirdeğinin özellikleri, gezegenin nasıl oluştuğu ve zaman içinde dinamik olarak nasıl geliştiği hakkında bir özet işlevi görebilir. Makalenin başka bir ortak yazarı olan UMD Jeoloji Doçenti Nicholas Schmerr, oluşum ve evrim süreçlerinin nihai sonucu, yaşamı sürdürme koşullarının oluşması veya yokluğu olabilir. “Dünya’nın çekirdeğinin benzersizliği, bizi güneş rüzgarlarından koruyan ve suyu tutmamıza izin veren bir manyetik alan oluşturmasına izin veriyor. Mars’ın çekirdeği bu koruyucu kalkanı oluşturmuyor ve bu nedenle gezegenin yüzey koşulları yaşama düşman.”
Mars’ın şu anda bir manyetik alanı olmamasına rağmen, bilim adamları, bir zamanlar Mars’ın kabuğunda kalan manyetizma izleri nedeniyle Dünya’nın çekirdek tarafından oluşturulan alanına benzer bir manyetik kalkan olduğunu varsayıyorlar. Lekiç ve Schmerr, bunun, Mars’ın potansiyel olarak yaşanabilir bir çevreye sahip bir gezegenden inanılmaz derecede düşmanca bir gezegene dönüşerek kademeli olarak mevcut koşullarına evrildiği anlamına gelebileceğini kaydetti. Araştırmacılara göre, iç mekandaki koşullar ve şiddetli etkiler bu evrimde önemli bir rol oynuyor.
Lekiç, “Bazı açılardan bulmaca gibi,” dedi. “Örneğin, Mars’ın çekirdeğinde küçük hidrojen izleri var. Bu, hidrojenin orada olmasına izin veren belirli koşulların olması gerektiği anlamına gelir ve Mars’ın bugünkü gezegene nasıl evrildiğini anlamak için bu koşulları anlamamız gerekir.”
Ekibin bulguları nihayetinde şu gerçeği doğruladı: kesinlik bir gezegenin yüzeyinin altında gizlenmiş katmanları çözmeyi amaçlayan mevcut modelleme tahminlerinin. Lekic ve Schmerr gibi jeofizikçiler için, bunun gibi araştırmalar, aynı zamanda, aşağıdaki gibi gezegenler de dahil olmak üzere, diğer gök cisimlerine yönelik jeofizik odaklı keşif gezilerinin önünü açıyor. Venüs ve Merkür.
Jessica, “Bu, mineral fizikçilerinden alınan yeni sonuçlar ve gezegen içlerinin zaman içinde nasıl değiştiğini simüle eden ekip üyelerinin içgörüleriyle birlikte, Dünya’da geliştirilmiş son teknoloji sismolojik teknikleri içeren büyük bir çabaydı” dedi. Irving, Bristol Üniversitesi’nde kıdemli öğretim görevlisi ve çalışmanın ilk yazarı. “Ancak çalışma meyvesini verdi ve artık Mars çekirdeğinin içinde neler olup bittiği hakkında çok daha fazla şey biliyoruz.”
Lekiç, “InSight görevi, dört yıllık sismik izlemenin ardından Aralık 2022’de sona ermiş olsa da, toplanan verileri hâlâ analiz ediyoruz” dedi. InSight, önümüzdeki yıllarda Mars ve diğer gezegenlerin oluşumunu ve evrimini nasıl anladığımızı etkilemeye devam edecek.”
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Sismik Dalgalar Kızıl Gezegenin İç Sırlarını Ortaya Çıkarıyor.
Referans: Jessica CE Irving, Vedran Lekic, Cecilia Durán, Mélanie Drilleau, Doyeon Kim, Attilio Rivoldini, Amir Khan, Henri Samuel, Daniele Antonangeli, William Bruce Banerdt, Caroline Beghein, “Mars’ta çekirdek geçişli sismik fazların ilk gözlemleri” Ebru Bozdağ, Savaş Ceylan, Constantinos Charalambous, John Clinton, Paul Davis, Raphaël Garcia, Domenico Giardini, Anna Catherine Horleston, Quancheng Huang, Kenneth J. Hurst, Taichi Kawamura, Scott D. King, Martin Knapmeyer, Jiaqi Li, Philippe Lognonné, Ross Maguire, Mark P. Panning, Ana-Catalina Plesa, Martin Schimmel, Nicholas C. Schmerr, Simon C. Stähler, Eleonore Stutzmann ve Zongbo Xu, 24 Nisan 2023, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.
DOI: 10.1073/pnas.2217090120
Bu araştırma NASA (Grant No. 80NSSC18K1628 ve 80NSSC19M0216) ve SSERVI İşbirliği Anlaşması tarafından desteklenmiştir. Bu hikaye mutlaka bu kuruluşların görüşlerini yansıtmamaktadır.