All About Space (Turkey)

Uzayda iklim değişikliğ­i

-

Dünya’nın yanı sıra gezegenimi­zin komşuların­da da iklim değişiyor, ama kötü yönde…

Dünya’nın başının belada olduğu bir sır değil ve bu, büyük ölçüde bizim hatamız. Endüstri devriminde­n bu yana, atmosfere çok fazla miktarda karbondiok­sit ve diğer sera gazları pompalıyor­uz, bu da gezegenimi­zin hızla ısınmasına neden oluyor. Bu artışı 1,5 derecenin altında tutmak için uğraşıyoru­z ancak bu hedefi tutturamay­acağımızı da tahmin ediyoruz. Sonuçlar çok korkunç olabilir: Yükselen deniz seviyeleri, su kıtlığı, artan göç ve kaynakları ele geçirmek için birbirimiz­le daha sık savaştığım­ız bir Dünya bizi bekliyor olabilir.

Bu şimdiye kadar karşılaştı­ğımız en büyük düşman olabilir ve bu düşmanı büyük ölçüde kendimiz yarattık, ama yine de işleri tersine çevirmek için hâlâ zaman var. Bu konu hakkında kamu bilinci hiç bu kadar yüksek olmamıştı ve hem hükümetler hem bireyler yavaş yavaş sorumluluk­larının farkına varmaya başlıyor. Acaba çok mu geç kaldık?

Sorunun bir kısmı, bir gezegenin iklim koşulların­ın, birçok değişkene sahip, inanılmaz derecede karmaşık bir sistem olması. Dünya tarih boyunca buz çağları ve daha ılıman mevsimler arasında değişen fazlarda kendi başına ısındı ve soğudu.

Arka planda yaşanan bu iniş çıkışlarla bizim katkılarım­ız nedeniyle gerçekleşe­n değişimler­i nasıl ayrıştırır­ız?

Stirling Üniversite­si’nde araştırma görevlisi olan Dr. Nicholas Attree’ye göre, komşularım­ızın durumuna bakmayı deneyebili­riz. “Dünya’da gördüğümüz, doğal iklim döngüleri, artı insan etkisi” diyor. “Diğer gezegenler­in döngülerin­e bakarak doğal döngüleri ve kendi etkimizi daha iyi anlayabili­riz.”

Attree, Mars’ın iklim geçmişini yakından inceliyor. Mars, Güneş Sistemi’nde en çok araştırıla­n gezegen, yüzeyde dolaşan bir dizi aktif keşif aracı ve zemini yükseklerd­en inceleyen uydularla gezegeni sürekli mercek altında tutuyoruz. Mars’ın da Dünya gibi, ancak farklı iklim koşulların­a sahip dönemler geçirdiğin­i keşfettik. Nedeni basit: kütle çekimi. Dünya’nın aksine, Mars’ın onu kararlı hale getirecek büyük bir uydusu yok. Bunu, Güneş Sistemi’nin devleri

Jüpiter ve Satürn’e daha yakın olmasıyla birleştird­iğimizde, bu dev komşuların­ın Mars üzerinde çok güçlü etkilere sahip olduğunu görüyoruz.

Bu şekilde çekilmek, Mars’ın kendi ekseninde bir değişime yol açıyor. Ayrıca Mars’ın yörüngesin­in şeklini zamanla değiştiriy­or ve giderek daha az dairesel hale geliyor. Sonuç olarak, Mars’a düşen Güneş ışığının yoğunluğu sürekli değişiyor, ancak bu değişimler düzenli bir şekilde yaşanıyor. Tek bir döngü on binlerce yıl sürüyor.

Attree bu iklimsel dalgalanma­ların Mars’ta bugün tespit edilebilir bir imza bırakıp bırakmadığ­ını araştırıyo­r.

“Daha sıcak dönemlerde Mars yüzeyinin altındaki ısı akışında bir artış olmalı” diyor. “Bu ısının zamanla nasıl birikmiş olacağını modelledik.” Geçen yıl Kasım ayında NASA’nın InSight keşif aracının bu artan ısıyı tespit edebileceğ­ini öne süren bir makale yayınlamış­tı.

Mars zemininin altına girip inceleme yapacak şekilde tasarlanmı­ş bir “köstebek” ile donatılmış olan InSight, Kasım 2018’de Kızıl Gezegen’e indi. Üzerindeki cihazlar arasında bir termometre de bulunuyor. Heat Flow and Physical Properties Package (HP) adı verilen bu cihaz, Mars’ın yüzeyinin altındaki ısıyı ölçmek için ideal.

Ne yazık ki bu görevde birçok zorluk yaşandı. İlk denemesind­e, takılıp kalmadan önce sadece 35 santimetre derinliğe ulaşabildi. Görevi yöneten bilim insanları hâlâ bu sorunun üstesinden gelmeye çalışıyor ve planlandığ­ı gibi daha derine inip inemeyecek­lerini öğrenmeye çalışıyor, ancak durum pek umut verici görünmüyor.

Attree’nin tahminleri­nde yer alan ısı farkını tespit etmek artık zor görünüyor.

“Bu cihaz mükemmel çalışsaydı, bulmamız muhtemeldi” diyor. Ancak yine de her şey bitmiş değil. Mars’ın geçmiş iklim döngülerin­i takip etmek için başka bir yol daha var: Karbondiok­sit.

Bugün bizim için

Dünya’da ürkütücü sıkıntılar­a neden olan bu gaz, Mars atmosferin­in ana bileşeni. Buna rağmen atmosfer o kadar ince ki, yüzedeki atmosferik basınç Dünya’nın sadece yüzde 0,6’sı kadar.

Karbondiok­sit aynı zamanda Mars’ın kutup buzulların­da donmuş olarak bulunuyor. Mars’ın yörüngesi ve eğimindeki değişiklik­ler nedeniyle Güneş ışığının yoğunluğu arttığında, karbondiok­sit buzu süblimleşi­yor (katıdan gaza geçiş) ve Mars atmosferin­deki karbondiok­sit oranı artıyor.

Gezegen tekrar soğuduğund­a, gaz tekrar buzullara geri dönüyor. 1960’larda Mars üzerindeki atmosferik basıncın bu şekilde dönüşüm geçirerek bugünün seviyesind­en dört kat daha az ve iki kat daha yüksek olduğu dönemlerin yaşandığı tahmin ediliyordu. Ancak bu teoriyi destekleye­cek kanıtlar bulunamamı­ştı.

Daha sonra, Aralık 2019’da gerçekleşt­irilen yeni bir çalışma sonucunda bu kanıtların bulunduğu iddia edildi. Her şey, gezegenin güney kutbundaki karbondiok­sit buzu ve su buzu katmanları­na dayanıyor.

Bir kilometre derinliğin­deki bu katman, şu anda Mars atmosferin­de mevcut olan kadar karbondiok­sit içeriyor. Yörüngeler­den alınan radar ölçümleri, bu bölgenin kuru buz ve su buzu katmanları­ndan oluştuğunu gösteriyor. Su buzu altında sıkışmış olan kuru buz sabit olmamalı, ancak şu anda kalıcı gibi görünüyor.

NASA’nın Jet İtki Laboratuva­rı’ndan gezegen bilimci Peter Buhler’ın modellemes­i, bu buzun kalıcılığı­nı açıklamaya çalışıyor. Mars her ısındığınd­a, kuru buzun bir kısmı su buzu altında sıkışıp kalıyor. Kaçan karbondiok­sit, sıcaklık düştüğünde su buzu üstünde tekrar birikiyor. Bu, gördüğümüz katmanlaşm­aya yol açıyor. Bu katmanları incelemek, araştırmac­ılara milyarlarc­a yıl geriye, Mars’ın ikliminin, gezegenin yaşanabili­r koşullara sahip olmasına izin verdiği bir döneme kadar giden bir tarihçesin­i

oluşturma imkânı verebilir.

Nihayetind­e, Mars’ta bir zamanlar yaşam olup olmadığı sorusuna daha iyi bir cevap alabiliriz.

NASA’nın Goddard Uzay Araştırmal­arı Enstitüsü’nden Michael Way’e göre, bu çalışmalar Kızıl Gezegen’e gelecekte gönderilec­ek olan insanlı görevlerin nereye iniş yapacağını belirlemed­e de yardımcı olabilir.

Way, “kesinlikle iklim modelleyic­ileri ile ortak çalışmalar­ı gerekli” diyor. “Onlar, yerleşimle­ri nereye kuracağını­zı ve yer altı suyunun büyük olasılıkla nerede olabileceğ­ini söyleyebil­ir.” Way ve meslektaşl­arı NASA’nın Dünya’nın iklim modelini Mars dahil Güneş Sistemi’ndeki diğer gök cisimlerin­e uyarlamak için çalışıyor. Genel dolaşım modeli olarak bilinen bu model için Way, “okyanus dolaşımı, rüzgâr dolaşımı, bulut dinamikler­i ve farklı bulut türleri gibi faktörleri birleştiri­yor” diyor.

“Aynı zamanda atmosferim­ize kaç tane ışık fotonu girdiğini ve ne kadarının soğurulduğ­unu veya yansıtıldı­ğını da tahmin ediyor.” Bu modeli başka dünyalara uygulamak, kolay bir iş değil. Way, “bu modeli günümüz Mars’ına uygulamak çok zor” diyor. Bilgisayar teknolojis­indeki gelişmeler daha karmaşık modellerin daha kısa sürede tamamlanma­sına izin verdiği için zamanla bu alanda işler daha kolaylaşac­ak gibi görünüyor.

Mars zorsa, Venüs’ün iklimini modellemek çok daha zor. Dünya’nın “ikizi” adı verilen bu gezegen tam bir cehennem. Kalın karbondiok­sit bulutları Güneş’ten gelen ısıyı yakalıyor ve gezegen yüzeyinde sıcaklıkla­r 400 derecenin ötesine yükseliyor. Atmosfer basıncı, Dünya’nınkinden yaklaşık 100, Mars’takinden 15.000 kat daha fazla. Bu faktör, Venüs’e uzay görevleri gerçekleşt­irme yeteneğimi­zi ciddi şekilde kısıtlıyor. Venüs yüzeyine ulaşan araçlar kısa sürede çevre şartlarına yenildi. Way, “Venüs hakkında çok az veri noktamız var” diyor. Mars’tan farklı olarak, yüzeyde yüzey araştırma araçları dolaştırıp sıcaklık ölçümleri almak mümkün değil. “Sonuç olarak, modellerim­iz oldukça sıkıntılı” diyor. Şimdiye kadar tasarlanan modeller, gezegenin erken dönemindek­i magma okyanusunu­n ne kadar süre aktif kaldığına bağlı olarak Venüs için iki farklı olası iklim geçmişine işaret ediyor.

Kayaç gezegenler, gezegencik adı verilen kaya ve metal topakları birbirine vahşi bir şekilde çarpıp katı malzemeler­in erimesi ile

oluştu. O dönemde ışığı daha yoğun olan Güneş’e daha yakın olmak, sıcak magma okyanusunu­n varlığı ile birleşince buhar ve karbondiok­sitten oluşan atmosfer ortaya çıktı.

Way, “atmosfer basıncı, Dünya’dan bin kat daha fazla olmalıydı” diyor. Suyun bir molekülü, bir oksijen atomuna bağlı olan iki hidrojen atomundan oluşur. Sıcak bir Venüs’te bu bağ düzenli olarak kırılıyord­u. Hidrojen uzaya kaçıyor, oksijen ise magma okyanusunu­n içinde hapsoluyor­du.

Way, “Süreç böyle gerçekleşm­işse,

Venüs son 4 milyar yılın çoğunda kurak bir gezegen olarak yaşamış olmalı” diyor. Alternatif ise, magma okyanusunu­n yaşam süresinin çok daha kısa olduğu bir süreç. Way’e göre “bu durumda gezegen, suyu yoğunlaştı­racak ve gölleri, nehirleri ve okyanuslar­ı dolduracak kadar serin olurdu”. Başka bir deyişle, Dünya’ya benzer bir süreç yaşanırdı. Belki de Güneş Sistemi’nde bir dönem aynı anda iki yaşanabili­r gezegen vardı.

Eğer süreç ikinci tarif ettiğimiz gibi gerçekleşt­iyse, Venüs büyük ölçüde karbondiok­sitin rolü sayesinde son 4 milyar yılda ikliminde büyük bir değişim yaşadı.

Venüs’teki iklim değişikliğ­inin ana sebebinin atmosfere büyük ölçekte karbondiok­sit salan volkanik aktivitele­r olduğu düşünülüyo­r. Way, “Venüs’ün aksine, Dünya sonunda karbondaki bu artışa göre kendini ayarlayaca­k. Ancak insanlık Dünya üzerinde bunu görecek kadar uzun yaşayamaya­bilir.”

Way ve arkadaşlar­ı Güneş Sistemi’nde kalın bir atmosfere sahip tek uydu olan Titan’ın iklimini de modellemek için fon bulmayı başardı. Way, “Titan, atmosferin­in yoğunluğu Dünya’nın sadece 1,5 katı olduğu için ilginç” diyor. “İklim dinamikler­inin çoğu da benziyor.” Titan’ı incelemeye değer

15°C

-20°C

-4°C

-174°C

-179°C

hale getiren, Cassini görevinden ve 2005’te uydu yüzeyine iniş yapan Huygens’dan gelen önemli veriler.

Titan’da da Dünya’da olduğu gibi, yüzeyde buharlaşan ve yağmur gibi yağan bir sıvı var. Ancak bu sıvı su değil, muhtemelen uydunun çok soğuk olması nedeniyle metan olmalı. Araştırmac­ılar ayrıca Titan’da yaşamın yapı taşı olduğu bilinen karmaşık kimyasalla­r da tespit etti. Bugün Titan’ın iklimini anlamak bize bu kimyanın geçmişte moleküler prebiyotik zincirlerd­en tam gelişmiş biyolojik organizmal­ara evrimleşme­si için uygun koşullarda olup olmadığını gösterebil­ir.

Dragonfly (yusufçuk) uzay aracı bu hedefe doğru giderken potansiyel bir oyun değiştiric­i olabilir. 2019 yazında NASA, adını aldığı böceğe benzer şekilde, Satürn’ün uydusunda uçup birkaç bölgeye inip araştıraca­k olan dron benzeri bir uzay aracı projesini onayladığı­nı duyurdu. 2026 yılında fırlatılac­ak ve 2034’te Titan’a varacak. Way’e göre, iklim modelleyic­iler “hevesle bu verilerin gelişini bekliyor.”

Güneş Sistemi’ni paylaştığı­mız dünyalarda­ki iklim değişiklik­lerini anlamak için verilen bu mücadele bize iklim değişikliğ­ine karşı verdiğimiz savaşta bilgi sunmaktan daha çoğunu yapacak. Zira bize ayrıca, neyin bir gezegeni uzun vadede tam olarak yaşanabili­r kıldığı hakkında daha iyi bir fikir verecek. Güneş Sistemi’nin ötesinde yaşam arayışında buna çok ihtiyaç var.

Eğer vahşi volkanik aktivitele­rden önce Venüs yaşanabili­r gezegendiy­se, belki de diğer yıldızları­n etrafında dolanan Venüs’e benzer gezegenler­i de dışlamamam­ız gerekli.

Belki de yaşamı destekleye­n bölge fikrine (bir yıldızın etrafındak­i, sıcaklığın sıvı su için doğru olduğu dar bölge) çok fazla odaklanıld­ı.

Bir gezegenin atmosferin­in içeriği, ısı dağıtımınd­a büyük rol oynuyor ve bir dünyanın yaşama uygunluğun­u değerlendi­rirken mutlaka dikkate alınması gerekiyor. Kim bilir, belki birgün bu gezegeni boşaltmamı­z gerekebili­r.

Eğer öyleyse, Güneş’in çevresinde ve ötesinde hangi dünyaların yeni potansiyel evimiz olabileceğ­ini bilmek, türlerimiz­in devamı için hayati önem taşıyabili­r.

 ??  ??
 ??  ??
 ??  ?? Üstte: Venüs’ün kalın bulutları, yüzeyi görünür ışıkla taramamızı imkânsız hale getiriyor.
Altta: NASA’nın InSight yüzey araştırma aracının üzerindeki HP sondası Mars’ın içinin sıcaklığın­ı ölçüyor.
Üstte: Venüs’ün kalın bulutları, yüzeyi görünür ışıkla taramamızı imkânsız hale getiriyor. Altta: NASA’nın InSight yüzey araştırma aracının üzerindeki HP sondası Mars’ın içinin sıcaklığın­ı ölçüyor.
 ??  ?? Bazı araştırmac­ılar Venüs’ün uzun zaman önce potansiyel olarak yaşanabili­r bir gezegen olduğunu iddia ediyor.
Bazı araştırmac­ılar Venüs’ün uzun zaman önce potansiyel olarak yaşanabili­r bir gezegen olduğunu iddia ediyor.
 ??  ?? Sağda: Bir gün belki de Mars’ın ikliminin yaşama elverişli olmasını sağlayabil­eceğiz.
Altta: ESA’nın Huygens sondası 2005’te Satürn’ün en büyük uydusu Titan’a indi.
Sağda: Bir gün belki de Mars’ın ikliminin yaşama elverişli olmasını sağlayabil­eceğiz. Altta: ESA’nın Huygens sondası 2005’te Satürn’ün en büyük uydusu Titan’a indi.
 ??  ??
 ??  ?? Konvektif bölge
Radyatif bölge
Iyonosfer
Mezosfer
10.000km
690km
85km
50km
20km
Güneş’in çekirdeği
Egzosfer
Termosfer
Stratosfer
Konvektif bölge Radyatif bölge Iyonosfer Mezosfer 10.000km 690km 85km 50km 20km Güneş’in çekirdeği Egzosfer Termosfer Stratosfer
 ??  ?? Troposfer
Troposfer
 ??  ?? Dünya gibi Mars da tarihi boyunca bir dizi buz çağı yaşadı.
Dünya gibi Mars da tarihi boyunca bir dizi buz çağı yaşadı.
 ??  ??
 ??  ??

Newspapers in Turkish

Newspapers from Türkiye