NASA’nın Magellan Verilerinde Taze Volkanik Aktivite Ortaya Çıktı

Son analizler NASAMagellan’ın radar verileri, iki volkanik patlamayı ortaya çıkardı Venüs 1990’ların başında, volkanik aktiviteye ilişkin önceki keşiflere ek olarak. Bu bulgular Venüs’ün volkanik aktivitesinin daha önce inanılandan daha yoğun ve sık olabileceğini öne sürüyor ve bu da Dünya’nınkiyle çelişen dinamik bir jeolojik geçmişe işaret ediyor.

Venüs’teki son volkanik aktiviteye dair doğrudan jeolojik kanıtlar ikinci kez gözlemlendi. İtalya’daki bilim insanları, uzay aracı gezegenin yörüngesinde dönerken patlayan volkanlarla bağlantılı lav akışlarından yeni kaya oluşumunu gösteren yüzey değişikliklerini ortaya çıkarmak için NASA’nın Magellan misyonundan elde edilen arşiv verilerini analiz etti. NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından yönetilmektedir (JPL) Güney Kaliforniya’da Magellan, 1990’dan 1992’ye kadar gezegen yüzeyinin %98’inin haritasını çıkardı ve oluşturduğu görüntüler, Venüs’ün bugüne kadarki en ayrıntılı görüntüleri olmaya devam ediyor.

Çalışmayı yöneten İtalya’nın Pescara kentindeki d’Annunzio Üniversitesi’nden Davide Sulcanese, “Bu haritaları bir rehber olarak kullandığımızda, sonuçlarımız Venüs’ün volkanik olarak önceden düşünülenden çok daha aktif olabileceğini gösteriyor” dedi. “Gezegenin iki yerinde gözlemlediğimiz lav akışlarını analiz ederek Venüs’teki volkanik aktivitenin Dünya’dakiyle karşılaştırılabilir olabileceğini keşfettik.”

Maat Mons, Venüs yüzeyinin bilgisayar tarafından oluşturulan bu üç boyutlu perspektifinde sergileniyor. Bakış açısı, Maat Mons’un 634 kilometre (393 mil) kuzeyinde, araziden 3 kilometre (2 mil) yükseklikte yer almaktadır. Lav akıntıları ön planda gösterilen çatlaklı düzlükler boyunca Maat Mons’un tabanına kadar yüzlerce kilometre uzanıyor. NASA Magellan görevi sentetik açıklıklı radar verileri, yüzeyin üç boyutlu bir haritasını geliştirmek için radar altimetresi ile birleştirilir. Bu perspektifte dikey ölçek 10 kat abartılmıştır. Kredi bilgileri: NASA/JPL

Bu son keşif, Magellan’ın sentetik açıklıklı radarından elde edilen ve Venüs’ün ekvatoruna yakın Maat Mons yanardağıyla ilişkili bir havalandırma deliğinde meydana gelen değişiklikleri ortaya çıkaran 2023 tarihli tarihi keşif görüntülerine dayanıyor. Radar görüntülerinin, gezegende yakın zamanda meydana gelen bir volkanik patlamanın ilk doğrudan kanıtı olduğu kanıtlandı. 2023 çalışmasının yazarları, Magellan’ın radar görüntülerini zaman içinde karşılaştırarak, Venüs’ün yeraltı yüzeyinden çıkan erimiş kayanın havalandırma kraterini doldurması ve havalandırma eğimlerinden aşağı dökülmesinin neden olduğu değişiklikleri tespit etti.

Bilim insanları, bir gezegenin iç kısmının kabuğunu nasıl şekillendirdiğini, evrimini nasıl yönlendirdiğini ve yaşanabilirliğini nasıl etkilediğini anlamak için aktif volkanlar üzerinde çalışıyor. Venüs’teki son volkanizmanın keşfi, gezegenin tarihine ve neden Dünya’dan farklı bir evrimsel yol izlediğine dair değerli bir bakış açısı sağlıyor.

Radarın Geri Saçılımı

Dergide yayınlanan yeni çalışma için Doğa AstronomiAraştırmacılar aynı şekilde Magellan’ın sentetik açıklıklı radarından alınan arşiv verilerine odaklandılar. Radar tarafından gönderilen radyo dalgaları Venüs’ün kalın bulut örtüsünün içinden geçti, ardından gezegenin yüzeyinden yansıyarak uzay aracına geri döndü. Geri saçılım adı verilen bu yansıyan radar sinyalleri, karşılaştıkları kayalık yüzey malzemesi hakkında bilgi taşıyordu.

İncelenen iki yer, Eistla Regio’daki Sif Mons yanardağı ve çok sayıda volkanik özelliğe ev sahipliği yapan Niobe Planitia’nın batı kısmıydı. Araştırmacılar, 1990 ve 1992 yıllarında her iki konumdan alınan geri saçılım verilerini analiz ederek, daha sonraki yörüngeler sırasında radar sinyal gücünün belirli yollar boyunca arttığını buldular. Bu değişiklikler, iki yıllık dönemde meydana gelen volkanik aktiviteden dolayı büyük olasılıkla katılaşmış lavlardan oluşan yeni kaya oluşumunu akla getirdi. Ancak mikro kumulların (rüzgârla savrulan kumlardan oluşan) varlığı ve radar sinyalini etkileyebilecek atmosferik etkiler gibi diğer olasılıkları da değerlendirdiler.

12,3 kuzey enleminde ve 8,3 derece doğu boylamında ortalanan bu tam çözünürlüklü Magellan mozaiği, Venüs’ün Eistla bölgesinde 160 kilometre (96 mil) x 250 kilometre (150 mil) bir alanı göstermektedir. Öne çıkan dairesel özellikler, çapı 65 kilometre (39 mil) olan ve yüksekliği bir kilometreden (0,6 mil) daha kısa olan geniş, düz üst kısımları olan volkanik kubbelerdir. Bazen ‘gözleme’ kubbeler olarak da adlandırılan bu kubbeler, Venüs’te viskoz (yapışkan) lavlardan oluşan benzersiz bir volkanik çıkıntı kategorisini temsil ediyor. Bu özelliklerde yaygın olarak bulunan çatlaklar ve çukurlar, lavın soğuması ve çekilmesinden kaynaklanmaktadır. Kuzeydoğu kubbesinden görüntünün güneybatı köşesindeki diğer büyük kubbeye doğru daha az viskoz bir akış yayıldı. Kredi bilgileri: NASA/JPL

Yeni kayanın doğrulanmasına yardımcı olmak için araştırmacılar, topografyanın eğimini belirlemek ve lavların etrafından akacağı engelleri belirlemek için Magellan’ın altimetre (yüzey yüksekliği) verilerini analiz etti.

Roma Sapienza Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı Marco Mastrogiuseppe, “Bu sinyalleri, bir sıvı gibi kalkan volkanları gibi engellerin etrafından sapabilen yamaçlar veya volkanik ovalar boyunca akışlar olarak yorumluyoruz” dedi. “Diğer olasılıkları eledikten sonra, en iyi yorumumuzun bunların yeni lav akıntıları olduğu olduğunu doğruladık.”

Araştırmacılar, Dünya’daki akışları bir karşılaştırma olarak kullanarak, her iki bölgeye de yerleştirilen yeni kayaların ortalama 10 ila 66 fit (3 ila 20 metre) derinlikte olduğunu tahmin ediyorlar. Ayrıca Sif Mons patlamasının, en az 36.000 Olimpik yüzme havuzunu doldurmaya yetecek kadar yaklaşık 12 mil kare (30 kilometre kare) kaya ürettiğini tahmin ediyorlar. Niobe Planitia patlaması, 54.000 Olimpik yüzme havuzunu dolduracak yaklaşık 17 mil kare (45 kilometre kare) kaya üretti. Karşılaştırma yapmak gerekirse, dünyanın en büyük aktif yanardağı olan Hawaii’deki Mauna Loa’nın 2022’deki patlaması, 100.000 Olimpiyat havuzunu doldurmaya yetecek kadar malzeme içeren bir lav akışı üretti.

JPL’de kıdemli araştırma bilimcisi ve 2023 çalışmasının ortak yazarı Scott Hensley, “Bu heyecan verici çalışma, Dr. Robert Herrick ve benim geçen yıl bildirdiğimiz havalandırma değişikliğini artıran yeni lav akışlarından Venüs’teki volkanik değişimin başka bir örneğini sunuyor” dedi. “Bu sonuç, günümüzün jeolojik aktivitesinin daha erken keşfedilmesiyle birlikte, gezegen bilimi camiasında Venüs’e yapılacak gelecekteki misyonlar için heyecanı artırıyor.”

NASA’nın Magellan uzay aracı Venüs’e yolculuğuna başlamadan önce, Uzay Mekiği Atlantis’in STS-30 misyonuyla Dünya yörüngesindeyken serbest bırakıldı. 4 Mayıs 1989’da çekilen bu fotoğrafta Magellan, mekikten fırlatılan ilk gezegensel uzay aracıydı. Kredi bilgileri: NASA

Volkanları Anlamak

Hensley, NASA’nın yaklaşmakta olan VERITAS misyonunun proje bilimcisidir ve Mastrogiuseppe, bilim ekibinin bir üyesidir. Venüs Emisyon Oranı, Radyo Bilimi, InSAR, Topografya ve Spektroskopi kelimelerinin kısaltması olan VERITAS’ın, 3 boyutlu küresel haritalar oluşturmak için son teknolojiye sahip bir sentetik açıklıklı radar ve bu verileri bulmak için yakın kızılötesi bir spektrometre kullanarak önümüzdeki on yılın başlarında piyasaya sürülmesi planlanıyor. Volkanik aktiviteyi de takip ederken Venüs’ün yüzeyinin neyden oluştuğunu da araştırıyoruz. Ayrıca uzay aracı gezegenin iç yapısını belirlemek için yer çekimi alanını da ölçecek.

JPL’de kıdemli bir bilim adamı ve VERITAS’ın baş araştırmacısı Suzanne Smrekar, “Uluslararası meslektaşlarımız tarafından Venüs’teki son volkanik aktiviteye ilişkin bu yeni keşifler, Venüs’e vardığında VERITAS ile hedeflememiz gereken bölge türlerine dair ikna edici kanıtlar sağlıyor” dedi. “Uzay aracımız, Magellan görüntülerinden çok daha kapsamlı ve daha yüksek çözünürlüklü, yüzey değişikliklerini tanımlamak için bir dizi yaklaşıma sahip olacak. Daha düşük çözünürlüklü Magellan verilerinde bile aktiviteye dair kanıtlar, bu esrarengiz dünyaya dair anlayışımızda devrim yaratma potansiyelini güçlendiriyor.”

Referans: Davide Sulcanese, Giuseppe Mitri ve Marco Mastrogiuseppe tarafından yazılan “Magellan radarı tarafından ortaya çıkarılan Venüs’te devam eden volkanik aktiviteye dair kanıt”, 27 Mayıs 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02272-1

NASA’nın VERITAS misyonu, NASA’nın Keşif Programı kapsamında 2021 yılında seçildi. Misyon ortakları arasında Lockheed Martin Space, İtalyan Uzay Ajansı, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi ve Fransa’daki Centre National d’Études Spatiales yer alıyor. Keşif Programı, NASA’nın Washington’daki Bilim Misyon Direktörlüğü’nün Gezegensel Bilim Bölümü adına, NASA’nın Huntsville, Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Gezegensel Görevler Program Ofisi tarafından yönetilmektedir.