Mars suyunu nasıl kaybetti? Mars'ta neden (neredeyse) hiç su kalmadığına dair güçlü teoriler var. Mars ince atmosferiyle biliniyor. Atmosferik kütle ve basıncın çoğunu ise atmosfere hakim CO2 oluşturuyor. Atmosferik basınç o kadar düşük ki Dünya'dan 30 km yukarıda bulunan stratosferin basınca eşittir. Peki ya su?
Mars'taki su kuzey kutbunda birkaç kilometre kalınlığında buz tabakası halinde bulunuyor. Mars'taki su ayrıca yılın en soğuk zamanlarında yüzeyde don olarak ve atmosferde ise buhar ve buz olarak ortaya çıkar. Bununla birlikte Mars'ın atmosferi yaklaşık 100 kat daha az su ile Dünya'ya kıyasla son derece kuraktır. Dünya'daki yağışlar birkaç santimetre kalınlığında su katmanı oluştururken Mars'taki yağmur bir milimetreden az su katmanı oluşturuyor.
Mars Suyunu Neden Kaybetti?
Kanıtlar Mars'ın bir zamanlar bugünkü gibi soğuk ve kurak bir gezegen olmadığını gösterir. Mars'ın yüzeyinde yaklaşık dört milyar yıl öncesine tarihlenen bol miktarda su bulgusu var. Sıvı su o zamanlar büyük nehirlerden aktı ve Mars'ta yaşamın izlerini arayan Perseverance gezgininin dolaştığı Jezero kraterinde göller oluşturdu.
Mars'taki sıvı suyun bugün görülen izleri bırakması gezegendeki iklimin eskiden ne kadar farklı olduğunu kanıtlıyor. Mars, Dünya ve Venüs'ün muhtemelen aynı temel maddelerin kademeli birikimiyle oluştular. Yani bir zamanlar büyük benzerlikler taşıyorlardı. Dünya ve Venüs kalın atmosferini kaybetmedi ancak küçük boyutlu ve düşük yerçekimli Mars'ın o kadar şansı olmadı.
Mars'ın atmosferini uzaya kaybetmesi gezegendeki suyun neden azaldığını açıklar. Bu kayıp özellikle atmosferin 200 km üstünde çok yüksektir. Bu yükseklikte moleküller halihazırda atomlarına ayrılmıştır ve hidrojen gibi en hafif olanlar yerçekiminden kurtulur. Güneş rüzgarından gelen enerjik parçacıklar Mars'ın ekzosferine (atmosferin üst tabakası) çarparak bugünkü atmosferin yüzlercesine eşdeğer miktarda gazın uzaya kaybolmasına neden oldu.
Mars'taki Suyun Yapısı
Mars suyunun farklı bir kimyasal bileşimi bulunuyor. Mars'ta Dünya'daki H2O'nun yanı sıra yarı ağır HDO suları vardır. İki hidrojenden birinin yerini döteryumun (D) aldığı bu su iki kat daha ağır çünkü çekirdeğinde protonun yanında bir nötron var.
1980'lere kadar uzanan ölçümler Mars'taki suyun Dünya'dakinden 6 kat fazla döteryuma sahip olduğunu ortaya koyar. Bu durumun nedeni sudaki hidrojen kaybıdır (uzaya kaçan atmosfer gazını hatırlayın). Geride yavaş yavaş daha ağır izotoplar kaldı.
Buna göre bir zamanlar Mars'ta bulunan su miktarı şimdi olduğundan 6 kat fazla olmak zorunda. Bu da gezegeni kaplayan yaklaşık 100 metre kalınlığında sıvı tabakası anlamına geliyor.
Mars Suyunun Atmosfere Yükselerek Kaybolması
Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Trace Gas Orbiter görevinden gelen bazı yeni sonuçlar bize alt atmosferdeki su ve yarı ağır suyun nasıl üst atmosfere yükseldiğini ve atomlarına ayrılarak uzaya karıştığını anlatır. Tıpkı hidrojen ve döteryumun ekzosfere yükselmesini sağlayan ara süreçler gibi.
Bu süreçler Mars'ta su buzu bulutları oluşturan yoğuşma (su buharının sıvı suya dönüşmesi) ve UV ışığının su molekülünü parçalayıp hidrojen veya döteryum atomlarını serbest bıraktığı fotolizdir.
Son verilere göre yoğuşmanın ekzosferdeki döteryum içeriğinde sadece küçük bir etkisi var. Yoğuşmanın fotolize etkisinin olmadığı bir zamanda yapılan eşzamanlı H2O ve HDO ölçümleri fotolizin Mars'taki su kaybına yol açan baskın süreç olduğunu gösterdi: Buna göre atmosferdeki su atomlarının büyük kısmı fotolizden geliyor ve hidrojen atomlarının izotopik sürtünmesini değiştirerek Mars'ın üst atmosferinden uzaya kaçmalarını sağlıyor, yani su eksiliyor.
Araştırmalar Mars'ta Hayat Olup Olmadığını Gösterebilir
Mars'ın suyunu nasıl kaybettiğine dair NASA uydusu MAVEN'in yaptığı çalışmalar da var. MAVEN ekzosferdeki hidrojen ve döteryum miktarını gözlemleme özelliğine sahip. Bu iki misyon ile birlikte bilim adamları alt atmosferden en üst atmosfere kadar Mars'taki suyun nasıl eksildiğini tam olarak tanımlayacaklar. Bu sürecin ayrıntılı şekilde anlaşılması, bilim adamlarının Mars'ın son birkaç milyar yıldaki su geçmişine dair güvenli senaryolar oluşturmasına ve geçmişte Mars'ta hayat olup olmadığını doğrulamasına izin verecek.
