Kraterlerdeki buz yığınları, Mars’ın geçmiş iklimi hakkında yeni bilgiler veriyor

Yeni bir araştırmaya göre, Mars’ın güney yarımküresine dağılmış kraterlerde yeni keşfedilen katmanlı buz birikintileri, gezegenin yöneliminin gezegenin iklimini son 4 milyon yılda nasıl kontrol ettiğine dair fikir veriyor. Bulgular, bilim adamlarının, gezegenin ne zaman yaşanabilir olabileceğini tahmin etmek için gerekli olan, Mars’ın geçmiş iklimini neyin kontrol ettiğini anlamalarına yardımcı oluyor.

Çalışma AGÜ dergisinde yayınlandı. Jeofizik Araştırma MektuplarıDünya ve uzay bilimlerini kapsayan etkileri olan kısa formatlı, yüksek etkili araştırmalar yayınlayan .

Mars’taki buz birikintileri, Dünya’da olduğu gibi sıcaklık, hidroloji ve gezegen dinamiklerinin bir kombinasyonunu yansıtır. Gezegenin eğimi ve yörüngesi, yüzeydeki sıcaklığı ve güneş ışığını etkiler ve bu da iklime katkıda bulunur. Daha kalın, daha saf buz katmanları genellikle daha fazla buz birikimi olan soğuk dönemleri yansıtırken, ince, tozlu katmanlar muhtemelen daha sıcaktı ve daha az buz oluşturabiliyordu.

Yeni çalışma, bu buz katmanlarını Mars’ın ekseninin eğimi ve yörüngesel hareketiyle ya da gezegenin eliptik yörüngesinin zaman içinde güneş etrafında nasıl döndüğüyle, benzeri görülmemiş bir çözünürlük ve güvenle eşleştiriyor.

Bulgular, bilim insanlarına Mars’ın ikliminin zaman içinde nasıl değiştiğine dair fikir veriyor. Çalışma yakın geçmişle sınırlı olsa da, bu iklim-yörünge ilişkilerini kurmak, bilim insanlarının geçmişte Mars iklimini daha derinden anlamalarına yardımcı olur ve bu da potansiyel yaşanabilirlik dönemlerini belirlemeye yardımcı olabilir.

Purdue Üniversitesi’nde bir gezegen bilimcisi olan baş çalışma yazarı Michael Sori, “Bu modellerin yörünge döngüleriyle ne kadar temiz bir şekilde eşleşmesi beklenmedik bir şeydi” dedi. “O kadar mükemmel bir eşleşmeydi ki, isteyebileceğiniz kadar iyiydi.”

Kapaklardan kraterlere

Daha önce, Marslı iklim bilimciler, yüzlerce kilometreye yayılan kutup buzullarına odaklanmışlardı. Ancak bu birikintiler eskidir ve zamanla buzunu kaybetmiş, gezegenin yönelimi, hareketi ve iklimi arasında güvenle bağlantı kurmak için gerekli olan ince detayları kaybetmiş olabilir.

Sori ve meslektaşları, sadece onlarca kilometre genişliğinde, ancak çok daha taze ve potansiyel olarak daha az karmaşık olan kraterlerdeki buz yığınlarına döndüler. Sori, güney yarımkürenin çoğunu inceledikten sonra, NASA HiRISE görüntülerinden görülebilen “son derece iyi korunmuş” katmanlara sahip 74 kilometre genişliğindeki Burroughs kraterini belirlediklerini söyledi.

Araştırmacılar, katmanların kalınlıklarını ve şekillerini analiz ettiler ve son 4 ila 5 milyon yıl boyunca Mars’ın iki önemli yörünge dinamiği olan Mars’ın ekseninin eğimi ve yörüngesel devinim ile çarpıcı biçimde benzer desenlere sahip olduklarını keşfettiler.

Bulgular, Mars’ın kutupsal buz iklim kayıtlarını yörüngeye geçici bağlantılar kurmak için kullanan önceki araştırmalara göre iyileşiyor. Ancak bu kayıtlar, ikisini güvenle birbirine bağlamak için çok “gürültülü” veya karmaşıktı. Daha genç, daha temiz krater buzu, araştırmacıların iklim değişikliklerini yörüngesel hareketle eşleştirmek ve yüksek bir hassasiyetle eğmek için kullandıkları daha az karmaşık iklim kayıtlarını koruyor.

Doğal bir laboratuvar olarak Mars

Yörünge döngüleri ve iklim arasındaki bağlantıları ayırt etmek, hem Mars tarihini hem de Dünya’daki karmaşık iklim dinamiklerini anlamak için önemlidir. Sori, “Mars, iklim üzerindeki yörünge kontrollerini incelemek için doğal bir laboratuvardır,” dedi, çünkü Dünya’da var olan karmaşık faktörlerin çoğu – biyoloji, tektonik – Mars’ta ihmal edilebilir. Tüm gezegen, özünde, bilim adamları için değişkeni izole ediyor.

Araştırmaya dahil olmayan Gezegen Bilimleri Enstitüsü ve York Üniversitesi’nden gezegen bilimcisi Isaac Smith, “İklim konusunu anlayacaksak, bu engelleyici faktörlerin olmadığı yerlere gitmemiz gerekiyor” dedi. Bu anlamda, “Mars bozulmamış bir gezegen. Ve burada birçok potansiyel uygulama var. Mars’ın Plüton ve Triton ile sandığınızdan çok daha fazla ortak noktası var.”

Tüm küçük buz birikintileri yüzeylerinde temiz, açıkta kalan katmanlara sahip değildir. Bazıları höyüklerin içinde gizlenmiş olabilir. Sonunda Sori, amacın, bilim insanlarının Dünya’da yaptığı gibi buz çekirdeklerini örneklemek olduğunu, ancak Mars gezicilerinin henüz bu yeteneğe sahip olmadığını söyledi. Bunun yerine, bilim adamları, buzun “içerisine bakmak” ve katmanları kontrol etmek için yere nüfuz eden radar verilerini kullanabilir ve görünür katmanların tortu boyunca uzandığından emin olabilir. Bu, mevcut çalışmada gerekli bir kalite kontrol adımıdır ve yöntem, yüzeyde katmanlar görünmeyen Mars buzunun gelecekteki keşiflerine yardımcı olabilir.

Purdue Üniversitesi’nden yeni çalışmada bu yöntemi uygulayan ortak yazar Riley McGlasson, “Küçük bir buz birikintisinden bir iklim sinyali alabilmek gerçekten harika bir sonuç” dedi. “Radar sayesinde hikayenin tamamına yaklaşabiliriz. Bu yüzden gelecekte bunu bir adım daha ileri götürmek için heyecanlıyım.”