Gezegenin jeolojisini ve hidrolojisini simüle ederek Mars’ın sırlarını açığa çıkarmak

İnsanlar, muhtemelen türlerin ilki bakışlarını gece gökyüzüne çevirdiğinden beri Mars’tan büyülendi. Günümüzde uzay araştırmaları, bu süregelen büyünün kanıtıdır.

1960’lardan beri 40’tan fazla görev kızıl gezegene ulaşmaya çalıştı. Sonuç olarak, şu anda Mars yüzeyinde aktif olan üç gezici, artı bir iniş aracı ve bir helikopter varken, sekiz yörünge aracı gezegenin etrafında dönüyor.

Kızıl gezegenin jeolojisini ve hidrolojisini simüle etmek, arazinin nasıl değiştiğini ortaya çıkarabilir ve gelecekteki görevler için iniş alanlarının aranmasına yardımcı olabilir.

Özel ilgi

Fransa’daki Sorbonne Üniversitesi’nde atmosfer bilimcisi olan François Forget, “Güneş sistemimizdeki gezegenlerin ve uyduların çoğu çok ilginç, ancak Mars biraz özel” dedi. “Bugünlerde Mars, Dünya’ya oldukça benziyor, ancak geçmişte – 3 ila 4 milyar yıl önce – daha da benzerdi.”

Bugüne kadar yapılan kapsamlı keşifler zengin bir jeolojik veri üretmiş olsa da, güneşten dördüncü gezegen hakkında bilinmeyen çok şey var.

Mars’ın kuzey yarımküresini kaplayan bir zamanlar engin bir okyanus olduğuna dair işaretler varken, başka yerlerde nehirler ve buzullar tarafından oyulmuş yara izleri var.

Yine de bugün gözlemlenen gezegeni şekillendiren iklimsel süreçler bir sır olarak kalıyor.

4 milyar yıl önce, Dünya’da yaşam ortaya çıkmaya başladığında, Mars’ta sıvı sudan oluşan nehirler ve göller vardı. Bu durum Mars’ta da yaşam gelişmiş olabileceği ihtimalini gündeme getiriyor.

Ancak bilim adamları, bugün görülen kuru, çöl gezegenini yaratan süreçlerle ve bunların Dünya’nın iklimi hakkında ortaya çıkarabilecekleriyle de ilgileniyorlar.

Mars yüzeyinin alanları 3 milyar yıldan fazladır. Bu tür kayıtlar, gezegenin erken tarihinin çoğunu silen yaşam tarafından temelden değiştirildiği için Dünya’da mevcut değildir.

Mars’ı özel kılan başka bir şey daha var: astronotların bir noktada gitmeyi umdukları bir yer.

Avrupa Uzay Ajansı veya ESA ve ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), Mars’a astronot göndermek için çalışıyor.

zaman testi

Forget, gezegenin tarihiyle ilgili bazı soruları yanıtlamak amacıyla Mars’ın nasıl geliştiğine dair bir model geliştiren AB tarafından finanse edilen bir projenin baş araştırmacısıdır.

İsminde zaman içinde marsproje 2019’un sonlarında başladı ve 2025’in büyük bir kısmına kadar sürecek.

Forget’e göre, Mars için mevcut iklim modelleri, tarihinin yalnızca birkaç yılını kapsayan kısa dönemlerini kapsıyor ve buzullar, nehirler ve göller gibi özelliklerin etkisini simüle etmek, özellikle uzun zaman dilimlerinde zor.

Projenin modeli, değişen atmosferle birlikte jeolojik özelliklerin geçmişteki evrimini simüle ederek binlerce hatta milyonlarca yıl çalışacak şekilde tasarlandı.

Forget, mevcut iklim modelleri suyun gezegenin yüzeyinin neresinde oturduğuna dair varsayımlar gerektirse de, Mars için olan evrim modeli, suyun doğal olarak nerede gelişip istikrarlı bir dengeye ulaştığı yeri bulmak için tasarlandı, diyor Forget.

Bu, mikro iklimlerin etkisi gibi modele daha fazla ayrıntı dahil edilerek yapılır.

Örneğin, bir gezegende bir direğe bakan yamaçlar genellikle daha soğuktur ve potansiyel olarak buz ve buzul oluşumuna yol açar. Ekvatora bakan daha sıcak yamaçlarda, sıvı su olasılığı daha yüksek olabilir.

Forget, “Dünya’yı simüle etmek isteseydiniz ama onun hakkında hiçbir şey bilmiyorsanız, okyanuslara su koyardınız ve sonra yavaş yavaş Dünya’nın evrim modeli, örneğin Antarktika buz tabakalarını inşa ederdi.” “Aynısını Mars’ta yapabilmek istiyorsunuz ve elbette model göller, denizler ve nehirler yaratacak.”

Ayrıca, daha uzun jeolojik zaman ölçeklerinde meydana gelen büyük ölçekli değişiklikleri de içerir. Eğiklik olarak bilinen Mars dönme ekseninin eğimi, tipik olarak her 50.000 yılda bir değişir ve büyük ölçekli iklim değişikliklerini beraberinde getirir.

Karbon dioksit buzulları

Modeli kullanmak için bilim adamları, jeoloji ve topografya, nehirlerin, göllerin ve buzulların konumu ve atmosferik kompozisyon gibi Mars’ın geçmişinden bilinen verilere güveniyorlar. Ayrıca eksik verilerle ilgili bazı varsayımlarda bulunurlar.

Simülasyon çalıştığında, bilim adamları varsayımlarını ve parametrelerini, Mars modelinin evrimi gezegenin geçmişteki ve günümüzdeki mevcut bilgisine uyana kadar ayarlar.

Bir model jeolojik kayıtlarla eşleştiğinde, Forget’e göre gezegenin çevresi, kimyası ve atmosferi ve bunların nasıl değiştiği hakkında bilgi sağlar.

Şimdiye kadar model, bazı tuhaf görünümlü morenlerin (buzulların geride bıraktığı enkazların) muhtemelen donmuş karbondioksitten yapılmış olanlardan olduğunu doğruladı.

Simülasyonlar ayrıca bu CO’nun nasıl₂ buzullar oluşmuş olabilir ve Mars’ın atmosferinin bileşiminde dramatik değişikliklere neden olabileceklerini göstermiş olabilirler.

Mars yüzeyinde sıvı suyun nasıl var olabileceğine dair bir teoriyi test etmek için bilim adamları, Mars’ın ikliminin nasıl sıvı gölleri ve nehirleri sürdürecek kadar ısınmış olabileceğine dair olası bir ipucu elde etmek için modellerine hidrojen açısından zengin bir parametre taktılar.

Model, Mars’ın geçmişte hidrojen açısından zengin bir atmosferi olsaydı, bunun önemli bir sera etkisi yaratabileceğini ve gezegenin sıcaklığını artırabileceğini gösterdi.

donmuş rezervuarlar

Sıcaklık spektrumunun diğer ucunda, buzulların oluşumunun ve bugün donmuş suyun nerede olabileceğinin daha iyi anlaşılması, Mars’a yapılacak insanlı görevlerde yardımcı olabilir.

Forget, “NASA’ya göre, Mars’taki sulu buza çok fazla zorluk çekmeden erişebilmek çok yardımcı olacak” dedi. “Su buzunun nerede bulunabileceğine bakan proje ekipleri kurdular ve Zaman içinde Mars projesi gerçekten katkıda bulunabilir.”

AB araştırması, sıvı suyun nerede bulunabileceği konusunda da bilgi sağlayabilir. Olduğu gibi, bunlar astronotların inmek istemedikleri alanlardır.

Bunun nedeni, gezegen koruması olarak bilinen bir kavramdır. Astronotların yapmak isteyeceği son şey, Mars’ı Dünya’dan gelen mikroorganizmalarla, özellikle gelişebilecekleri sıvı suda kirletmektir.