Mars’ın kutup bölgeleri eşit şekilde yaratılmamıştır – işte nedeni

İnsanlar yüzyıllardır parlak Mars kutuplarının artıp azaldığını gözlemlediler, ancak bilim insanları yalnızca son 50 yılda bunların çoğunlukla atmosfere mevsimlerin ritmine göre girip çıkan karbondioksitten oluştuğunu keşfettiler. Ancak bunun tam olarak nasıl gerçekleştiği bilim insanlarının sürekli olarak ortaya çıkardığı gezegensel süreçlerin karmaşık bir etkileşimidir.

Araştırma şu şekildedir: yayınlandı dergide İkarus.

PSI Kıdemli Bilim İnsanı Candice Hansen, Icarus’ta yayımlanan ve Mars Keşif Yörünge Aracı’ndaki Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Deneyi (HiRISE) cihazı tarafından toplanan daha yakın tarihli gözlemlerle geçmişteki onlarca yıllık araştırmaları bir araya getiren yeni bir makaleye liderlik ediyor ve Mars kutuplarının mevsimsel karbondioksit alım ve salınımındaki farklılıklarını karşılaştırıyor.

“Herkes karbondioksitin kutuplarla etkileşiminde bir fark olduğunu biliyor, ancak kaç kişi bunun nedenini anlıyor?” dedi Hansen. “Tanımlamak istediğim şey buydu. Ve neyse ki, kendi parçalarını doldurmaya istekli bir sürü yetenekli yardımcı yazarım var.”

Amaç, gezegenin yüzeyini ve Mars’ın genel iklimini şekillendiren süreçleri aydınlatmaktı; zira Mars, Mars yılı boyunca atmosferinin yaklaşık dörtte birini döngüye sokuyor.

Mars da Dünya gibi yaklaşık 25 derecelik bir eğimle döner, bu nedenle mevsimler yaşar; ancak Mars’ın Güneş etrafındaki çok daha uzun olan yolu da Dünya’nınkinden daha uzundur -veya bilim insanlarının eksantrik dediği şekilde.

Mars’ın güneş etrafındaki yolu mükemmel bir daire olsaydı, o zaman tüm mevsimleri eşit uzunlukta olurdu. Ancak eksantrikliği, Mars’ı güney sonbahar ve kış aylarında güneşten en uzakta konumlandırır—ki bu aynı zamanda kuzey ilkbahar ve yazıdır—bu da her yarımküre için bu mevsimlerin gezegen için en uzun olduğu anlamına gelir. Mars’ın güney yarımküresi ayrıca kuzey yarımküreden önemli ölçüde daha yüksektir.

“Sonuç olarak, güney sonbahar ve kışı en fazla donmayı ve en düşük atmosferik basıncı getirir,” çünkü atmosferin büyük bir kısmı kuru buz olarak donmuştur, diyor Hansen. “Bunlar, yarımküreler arasındaki karbondioksitin mevsimsel davranışındaki farklılıkların başlıca nedenleridir.”

Öte yandan Mars’ın kuzey kışı, güney kışından daha kısa olmakla kalmaz, aynı zamanda toz fırtınası mevsimiyle de çakışır. Sonuç olarak, kuzey kutup mevsimsel başlığı, güney kutup başlığından daha yüksek bir toz konsantrasyonu içerir ve bu da buzun daha az dayanıklı olmasını sağlar.

Hansen, “Bunlar simetrik mevsimler değil” dedi.

Makaleye göre, kuzey ve güney kutup arazilerindeki farklılıklar, karbondioksit buzunun ve gazının manzarayı nasıl şekillendirdiğini de etkiliyor. Örneğin, güney yarımkürede, siyah toz yelpazeleri manzara boyunca dağılmış durumda.

“Güney yarımkürede sonbaharda bir karbondioksit buz tabakası oluşur ve kış boyunca kalınlaşarak yarı saydam hale gelir,” dedi Hansen. “Sonra ilkbaharda güneş doğar ve ışık bu buz tabakasının dibine kadar nüfuz eder ve altındaki zemini ısıtır.”

Isınan zemin daha sonra karbondioksit buzunu süblimleşme adı verilen bir işlemle gaza dönüştürür.

“Şimdi gaz basınç altında sıkıştı,” dedi Hansen. “Buzda herhangi bir zayıf nokta arayacak ve bir şampanya mantarı gibi patlayacak.”

Zayıf bir nokta bulur bulmaz buz kırılır ve gaz, yol boyunca yüzeyi oyarak kırığa doğru akar ve manzara boyunca yayılan bir oluk kanalları ağı oluşturur. Bunlara örümcek benzeri görünümleri nedeniyle araneiformlar denir.

Gaz buzun içinden geçtiğinde atmosfere koyu renkli tozlar saçıyor.

Hansen, “Bu tabloda meteorolojinin de gerçekten önemli olduğu ortaya çıktı, çünkü oradan gelen toz, o an mevcut olan herhangi bir rüzgar tarafından savrulup yelpaze şeklinde bir tortu halinde yere iniyor,” dedi.

Jeofizikçi Hugh Kieffer bu süreci 2006 yılında açıklamıştı. Birkaç yıl sonra Hansen, ilkbaharda yelpazeler gösteren kuzey kutup başlığı için kendi modelini geliştirdi.

Aynı fenomenin kuzeyde de meydana geldiğini, ancak nispeten düz bir arazi yerine, bu süreçlerin kum tepecikleri boyunca gerçekleştiğini buldu.

“Güneş doğduğunda ve buz tabakasının tabanını süblimleştirmeye başladığında, üç zayıf nokta vardır: biri kumulun tepesinde, biri kumulun yüzeye ulaştığı dipte ve sonra buzun kendisi yamaç boyunca çatlayabilir,” dedi Hansen. “Kuzeyde araneiform arazi tespit edilmedi çünkü sığ oluklar gelişse de rüzgar kumullardaki kumu yumuşatıyor.”

HiRISE görüntüleme ekibinin bir üyesi olan Hansen, Mars yüzeyinde yıllar, aylar, hatta günler boyunca meydana gelen değişiklikleri görüyor.

“Meslektaşlarımın çoğu 3,5 milyar yıl önce Mars’ta meydana gelen değişiklikleri inceliyor, ancak ben geçen ay meydana gelen şeylerden bahsediyorum,” dedi Hansen. “Mars bugün aktif.”