Neden araştıralım? Bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda ne öğretebilir?

Universe Today, son birkaç ayını çarpma kraterleri, gezegen yüzeyleri, ötegezegenler, astrobiyoloji, güneş fiziği, kuyruklu yıldızlar, gezegen atmosferleri, gezegen jeofiziği, kozmokimya, göktaşları, radyo astronomisi, ekstremofiller dahil olmak üzere çok sayıda bilimsel disipline girişerek geçirme ayrıcalığına sahip oldu. , organik kimya ve kara delikler ve bunların bilim adamlarına ve halka evrendeki yerimiz hakkında bilgi vermedeki önemi.

Burada, Gezegensel Bilimler Direktörlüğü Bilim Adamı Direktörlüğü ve NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda Kıdemli Araştırma Bilimcisi olan Dr. Rosaly Lopes ile kriyovolkanizmanın ilgi çekici alanını, kriyovolkanizmanın incelenmesinin önemi, güneş sistemindeki örnekler, neler olduğu hakkında tartışıyoruz. Kriyovolkanizma bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulmayı, kriyovolkanizma çalışmasının heyecan verici yönlerini ve kriyovolkanizmi incelemek isteyen yeni öğrencilere yönelik tavsiyeleri öğretebilir.

Peki, kriyovolkanizmayı araştırmanın önemi nedir?

Dr. Lopes, Geissler’e (2015) atıfta bulunuyor ve Universe Today’e şunları söylüyor: “Meslektaşım Paul Geissler bunu çok iyi tanımladı: ‘Normalde katı halde donmuş olan su veya diğer uçucu maddelerin (sürüklenmiş katı maddelerle birlikte veya bunlar olmadan) sıvı veya buhar fazlarının patlaması. buzlu uydunun yüzeyinin sıcaklığı.”

Dünya üzerindeki volkanizmayı, sıcak magmanın Dünya’nın iç kısmından ateşli bir aleve dönüşmesi ve yoluna çıkan her şeyi eritmesi olarak ilişkilendirsek de, kriyovolkanizm, buz volkanizmasının incelenmesidir, çünkü “kriyo”, “buz soğuğu” veya “don” olarak tanımlanır. ” Bu terim ilk olarak 1987 yılında Steven K. Croft’un Amerika Jeoloji Topluluğu (GSA) Özet Programları’nda özet olarak kullanılmış ve o zamandan beri güneş sistemindeki buz volkanlarını tanımlamak için kullanılmıştır.

Kriyovolkanizma bağlamında kullanılan ek terimler arasında, geleneksel volkanlardaki magma ve lavlarla karşılaştırılabilecek kriyomagma ve kriyolava ve hem Dünya’da hem de diğer gezegensel cisimlerde (yani Mars ve Venüs) görülen geleneksel kalkan volkanlarıyla karşılaştırılabilir kriyovolkanik yapı yer alır. Peki güneş sistemimizdeki bazı kriyovolkanizma örnekleri nelerdir?

Dr. Lopes Universe Today’e şunları söylüyor: “Enceladus’ta aktif kriyovolkanizma görüyoruz ve Titan, Europa, Ganymede ve hatta Io’da da geçmişteki kriyovolkanizmanın işaretlerini görüyoruz (SO)₂ sudan ziyade).” Dr. Lopes, aktif ve geçmiş volkanizmayı daha ayrıntılı olarak ele alıyor. 2010 kitap bölümüilave olarak.

Satürn’ün uydusu Enceladus’ta aktif kriyovolkanizma görmemizin nedeni, buzlu kabuğunun altında sahip olduğu büyük sıvı su okyanusundan kaynaklanmaktadır; NASA’nın Cassini uzay aracı yalnızca Enceladus’un güney kutbu “Tiger Stripes”tan patlayan aktif dumanları görüntülemekle kalmayıp Cassini’yi de görüntülemiştir. Cassini ekibinin uçuştan önce varsaydığından daha yüksek seviyeleri olan su buharı, karbon dioksit, karbon monoksit ve organik maddeleri belirlemek için İyon ve Nötr Kütle Spektrometresini (INMS) kullanarak Mart 2008’de bulutların arasından uçtu.

Satürn’ün en büyük ayı Titan, -182,55 santigrat derece (-296,59 derece Fahrenheit) soğuk yüzey sıcaklıkları nedeniyle yüzeyinde sıvı metan ve etan kütlelerine ev sahipliği yaparken, metan ve etan Dünya’da kesinlikle gaz olarak bulunur. Titan’da geçmişteki soğuk volkanizma ile ilgili kanıtlara gelince, Cassini uzay aracı 2005’te Doom Mons’u ve 2007’de Erebor Mons’u keşfetti; her ikisi de şu anda genel olarak donmuş volkanlar olarak kabul ediliyor. Ek olarak Cassini, 2018’de Titan’daki bir kriyovolkan için “en iyi kanıt” olarak tanımlanan Titan’daki topografyayı belirlemek için radar cihazlarını kullandı.

Enceladus gibi, Jüpiter’in iki Galile uydusu Europa ve Ganymede, her ikisinin de buzlu kabuklarının altında sıvı okyanuslar içerdiğine dair önemli kanıtlar sergilediler ve NASA’nın Europa Clipper misyonunun, bu buzlu dünyayı bir ara geldiğinde ayrıntılı olarak keşfetmek için bu Ekim ayında başlatılması planlanıyor. Ayrıca, Avrupa Uzay Ajansı’nın Jüpiter Buzlu Ayları Kaşifi (JUICE) misyonu, Ganymede’yi ayrıntılı olarak incelemek amacıyla Nisan 2023’te başlatıldı ve şu anda Ganymede’in yörüngesine 2034 sonlarında girmesi planlanıyor.

Bilim insanları, Avrupa’daki geçmiş kriyovolkanizma kanıtlarıyla ilgili olarak 2020’de, Avrupa’dan yayıldığı gözlemlenen dumanların doğrudan buzlu kabuğun içinden kaynaklanabileceğini öne sürdüler. Ganymede için özel Patera olarak bilinen yüzey özellikleri “potansiyel kriyovolkanik bölgeleri” belirttiler, ancak bilim adamları şüpheci olmaya devam ediyor ve bu özellikleri JUICE misyonunun daha fazla araştırması gereken bir şey olarak listelediler.

Güneş sistemimizde, aynı zamanda geçmiş veya güncel kriyovolkanizma kanıtlarını sergileyen diğer dünyalar arasında cüce gezegen Ceres; Neptün’ün ayı Triton; cüce gezegen Plüton ve uydusu Charon; ve diğer cüce gezegenler de. Bu nedenle, güneş sistemimizde kriyovolkanizmanın mevcut veya geçmiş kanıtlarını sergileyen bu çok sayıda dünya varken, kriyovolkanizma bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda ne öğretebilir?

Dr. Lopes Universe Today’e şunları söylüyor: “Var olduğunu bildiğimiz yaşam için suya ve enerjiye ihtiyacımız var; kriyovolkanizm ısıyı (enerjiyi) sağlar ve biyolojik imzalara sahip olabilecek malzemeleri vücut yüzeyine getirmenin bir yoludur. Malzeme okyanusta buz kabuğunun altında kalıyor, onu örnekleyebilmemiz onlarca yıl alabilir.”

Dr. Lopes, kariyeri boyunca araştırdığı kriyovolkanizmanın en heyecan verici yönleriyle ilgili olarak Universe Today’e şunları söylüyor: “Titan’da Doom Mons ve Erebor Mons’u bulmak çok heyecan vericiydi çünkü bunlar Titan’da kriyovolkanizmanın gerçekleştiğine dair elimizdeki en ikna edici kanıtlardı. “

Universe Today’in keşfettiği diğer bilimsel disiplinler gibi, kriyovolkanizma alanı da volkanoloji, gezegen jeolojisi, fizik ve bilgisayar bilimi dahil olmak üzere çok çeşitli altyapılardan gelen bilim adamlarının işbirliğini içerir. Bu sayede bilim insanları, gözlemledikleri kriyovolkanizmanın ardındaki süreçleri tespit etmek amacıyla modellerini doğrulamak veya güncellemek için yörünge araçlarından alınan görüntüleri kullanmanın yanı sıra, mevcut verilere dayanarak kriyovolkanizmanın bilgisayar modellerini oluşturabilirler. Bu nedenle Dr. Lopes, kriyovolkanizma eğitimi almak isteyen yeni öğrencilere ne gibi tavsiyelerde bulunabilir?

Dr. Lopes Universe Today’e şunları söylüyor: “Sürecin fiziği hâlâ tam olarak anlaşılmadı. Laboratuar deneyleri değerlidir. Literatürü okumalı ve anlayışlarını nasıl ilerletebileceklerini bulmalılar.”