Kategoriler
Bilim & İnsan

Uzay volkanları: Buzlu volkandan tuzlu su lavlarına

Güneş sistemimizdeki çoğu gezegende ve uydularının çoğunda geçmiş volkanik aktivite kanıtları bulunur. Kendi uydumuz Ay antik lav akıntılarıyla kaplı geniş alanlara sahip. Mars, güneş sistemindeki en büyük volkanlar olan Olympus Mons ve Tharsis Rise'a sahip. Venüs'ün yüzeyi magmatik kayaçlar ve yüzlerce volkanik oluşumla kaplı. Güneş sisteminde keşfedilen volkanik özelliklerin çoğu, milyonlarca yıl önce güneş sistemimizin daha genç olduğu ve gezegenlerin ve uyduların çok daha yüksek iç sıcaklığa sahip olduğu zamanlarda oluştu. Jeolojik olarak yeni olan pek volkanik aktivite yoktur.

Dünya'dan ve uzay araçlarından yapılan gözlemlere dayanarak, güneş sistemindeki sadece dört cisimde volkanik aktivite bulundu: Dünya, Jüpiter'in uydusu Io, Neptün'ün uydusu Triton ve Satürn'ün uydusu Enceladus. Mars, Venüs, Plüton ve Europa'da olası volkanik aktiviteye dair kanıtlar gözlendi ancak doğrudan patlama gözlemi yapılmadı.

Aktif volkan nedir?

Aktif yanardağ veya volkan terimi esas olarak Dünya'nın yanardağları için kullanılıyor. Aktif volkanlar şu anda patlayan veya insanlık tarihinin bir döneminde patlamış olan volkanlardır. Bazı patlamalar tespit edemeyeceğimiz kadar küçük veya uzakta olabilir. Örneğin, okyanustaki bazı büyük volkanları henüz yeni tespit ediyoruz. Tabanı 6,5 kilometreye ulaşan ve "dünyanın en büyük yanardağı" olarak açıklanan Tamu Massif henüz 2013'te keşfedilmişti.

Dünyanın ötesinde, volkanik patlamaları tespit etme yeteneklerimiz, güçlü teleskopların icadına dek başlamadı. Ta ki uzay araçları teleskopları ve diğer algılama cihazlarını diğer gezegenlere ve uyduların yakınına taşıdığında devrim yaşandı. Bugün uzay volkanlarını tespit etmeye yarayan teleskoplar mevcut. Sadece birkaç dünya dışı patlama tespit edilmiş olmasına rağmen onlara dair çok şey öğrenildi. Belki de en ilginç keşif güneş sisteminin dış bölgesindeki kriyovolkanlar olmuştur.

İLGİLİ:  Baskın el neden ve nasıl ortaya çıkıyor?

Kriyovolkan nedir?

Çoğu insan "volkan" sözcüğünü erimiş kaya malzemesinin, gazların ve volkanik külün saçıldığı Dünya yüzeyindeki açıklık olarak tanımlar. Bu tanım Dünya için geçerli olsa da güneş sistemindeki bazı cisimlerin bileşiminde önemli miktarda gaz bulunuyor.

Güneşe yakın gezegenler kayalıktır ve Dünya'da görülenlere benzer silikat kaya magmalar üretirler. Bununla birlikte Mars'ın ötesindeki gezegenler ve uydular silikat kayalara ek olarak önemli miktarda gaz içeriyor. Güneş sisteminin bu bölümündeki volkanlar genelde kriyovolkandır. Erimiş kayayı püskürtmek yerine su, amonyak veya metan gibi soğuk, sıvı veya donmuş gaz püskürtürler.

Jüpiter'in uydusu Io en aktif uzay volkanı

Jüpiter uydusu Io'nun Loki noktasından fışkıran büyük lav akıntısı. (NASA/JPL/USGS)

Io, güneş sistemimizdeki volkanik olarak en aktif cisim. Bu çoğu insanı şaşırtıyor çünkü Io'nun güneşe olan uzaklığı ve buzlu yüzeyi onu çok soğukmuş gibi gösterir. Bununla birlikte, Io, dev gezegen Jüpiter'in yerçekiminden büyük ölçüde etkilenen çok küçük bir uydu. Jüpiter'in ve diğer uydularının yerçekimi kuvveti Io üzerinde o denli güç uyguluyor ki, güçlü iç gelgitlerden dolayı yüzeyi sürekli deforme oluyor. Bu gelgitler muazzam miktarda iç sürtünme üretir. Bu sürtünme uyduyu ısıtır ve yoğun volkanik aktivite başlatır.

Io'nun yüzlerce görünür volkanik çıkıntısı var, bunların bazıları atmosferin yüzlerce kilometre yukarısına donmuş buhar ve "volkanik kar" püskürtür. Bu gazlar patlamaların ya tek ürünü ya da bazı silikat kayaları veya erimiş kükürt çıktığı da düşünülüyor. Bu volkanik açıklıkların etrafındaki alanlarda düz tabakalara rastlanması yeni patladıklarını gösterir. Bu yeniden yüzeylenen alanlar, Io'nun baskın yüzey özelliğini oluşturuyor. Güneş sistemindeki diğer cisimlere kıyasla bu yüzeylerde çok az sayıda krater olması Io'nun sürekli volkanik aktivite yaşadığının kanıtı. Yüzeyi bu yüzden görece pürüzsüzdür.

Io Tvashtar yanardağındaki püskürmenin 290 km yüksekliğinde olduğu tahmin ediliyor.
Io Tvashtar yanardağındaki bu püskürmenin 290 km yüksekliğinde olduğu tahmin ediliyor.

NASA Jüpiter'in uydusu Io'da meydana gelen volkanik patlamaların görüntülerini yayımladı. İki haftalık bir süre boyunca yüzeyin yüzlerce km üstüne materyal fırlatacak kadar güçlü patlamalar yaşandı. Io, güneş sisteminde Dünya dışında aşırı düzeyde sıcak lav püskürtebilen tek nesnedir. Uydudaki düşük yerçekimi ve güçlü magma patlaması nedeniyle birkaç gün içinde havaya 100 kilometreküpe yakın lav fırlattığı ve büyük bir yüzey alanını lavla kapladığına inanılıyor.

Io'daki volkanik patlama, 2013.

Üstteki kızılötesi görüntü 2013'teki bir patlamayı gösterir ve Gemini Kuzey Teleskobu kullanılarak elde edildi. Şimdiye dek çekilmiş en muhteşem volkanik aktivite görüntülerinden biridir. Bu patlamada Io'nun birkaç kilometre genişliğinde ateş perdeleri ürettiği düşünülüyor. Bu "perdeler" Hawaii'deki 2018 Kilauea patlamasına benzer.

İLGİLİ:  Kapadokya: Tarihi, peribacalarının oluşumu ve yer altı şehirleri

Triton: İlk keşfedilen uzay volkanı

Triton'daki buz volkanları.
Triton'daki buz volkanları.

Neptün'ün uydusu Triton, güneş sisteminde kriyovolkanların gözlemlendiği ilk yerdir. Voyager 2 sondası, 1989 uçuşu sırasında 8 km yüksekliğe ulaşan nitrojen gazı ve toz bulutları gözlemledi. Bu püskürmeler, Triton'un pürüzsüz yüzeyini açıklıyordu çünkü gazlar yoğunlaşır ve yüzeye geri dönerek kar gibi kalın bir örtü oluşturur.

Bazı araştırmacılar, güneş radyasyonunun Triton'un yüzey buzuna nüfuz ettiğine ve alttaki karanlık tabakayı ısıttığına inanıyor. Yakalanan ısı yeraltı nitrojenini buharlaştırır ve nitrojen genişleyerek sonunda yukarıdaki buz tabakasından sızarak püskürür. Triton, gövdenin dışından gelen bir enerjinin volkanik patlamaya neden olduğu bilinen tek yerdir. Çünkü volkanik patlamalarda enerji genellikle içeriden geliyor.

Enceladus: En iyi belgelenmiş uzay volkanı

Arka plandaki Satürn ile Enceladus'un yüzeyindeki kriyovolkanın nasıl göründüğüne dair bir çizim.

Satürn'ün uydusu Enceladus'taki kriyovolkanlar ilk olarak 2005 yılında Cassini uzay aracı tarafından belgelendi. Uzay aracı, güney kutup bölgesinden çıkan buzlu parçacık akımlarını görüntüledi. Bu keşif Enceladus'u güneş sistemindeki teyit edilmiş volkanik aktiviteye sahip dördüncü cisim yaptı. Uzay aracı aslında kriyovolkanik bir bulutun içinden geçmişti ve patlamanın bileşiminin az miktarda nitrojen, metan ve karbon dioksit olan su buharı olduğunu belgeledi.

Kriyovolkanizmaya neden olan mekanizmaya dair teoriler var. Yeraltındaki basınçlı su ceplerinin uydu yüzeyinin altında kısa derinlikte (belki birkaç on metre) bulunduğu düşünülüyor. Bu su, uydunun iç kısmında gelgit ısınması sayesinde sıvı halde kalır. Bazen bu basınçlı sular yüzeye çıkarak su buharı ve buz parçacıkları bulutu oluşturur.

İLGİLİ:  İnsanlığın sağ kurtulduğu felaketler

Uzay volkanlarına dair kanıtlar

Dünya dışı cisimler üzerindeki volkanik aktiviteyi belgelemede en doğrudan kanıt meydana gelen patlamayı görmek veya imgelemektir. Ancak başka bir kanıt türü gövde yüzeyindeki değişikliktir. Volkanik patlama zeminde yeni bir örtü oluşturabilir. Io'daki volkanik aktivite yeterince sık olduğundan bu tür değişiklikler yüzeyde kolayca gözlemleniyor ancak yeni mi yoksa antik mi olduğunu söylemek zordur.

Plüton.

Enceladus'taki kriyovolkanlar 2005 yılında keşfedildi ve bu tür faaliyetler için güneş sistemi genelinde kapsamlı araştırma yapılmadı. Bazı bilim insanları yakın komşumuz Venüs'teki volkanik aktivitenin hala meydana geldiğine ancak yoğun bulut örtüsü nedeniyle görünmediğine inanıyor. Mars'taki bazı işaretler son zamanlarda olası bir volkanik aktiviteyi gösterir. Ayrıca Europa, Titan, Dione, Ganymede ve Miranda gibi güneş sisteminin dış kısmındaki buzlu gezegenlerin uydularında aktif volkanların veya kriyovolkanların olması çok muhtemel.

2015 yılında NASA'nın New Horizons misyonundan gelen veriler Plüton'un yüzeyindeki potansiyel kriyovolkanların yüksek çözünürlüklü renkli görüntülerini gösterdi. Üstteki görüntüde olası bir buz volkanı için Plüton'dan bir alan görülüyor. Wright Mons olarak bilinen bu yer yaklaşık 150 kilometre çapında ve 4 kilometre uzunluğunda. Gerçekten bir yanardağ ise dış güneş sisteminde keşfedilen bu tür en büyük uzay volkanı olacak. Bu potansiyel yanardağın etrafındaki tortularda çok az sayıda çarpma krateri olması jeolojik olarak genç yaşta olduğunu düşündürüyor.

Ahuna Mons, cüce gezegen Ceres'in yüzeyinde bir tuzlu su buzu dağı.

2019'da asteroit kuşağındaki en büyük nesne olan Ceres'in yüzeyinde bir dağ olan Ahuna Mons'un nasıl oluştuğuna dair gizemi aydınlatan bir çalışma yayımlandı. Ahuna Mons'un cüce gezegenin yüzeyinden tuzlu su püskürten bir kriyovolkan olduğuna inanılıyor. Kriyovolkan, cüce gezegenin iç kısmından yükselen tuzlu su ve kaya çıkıntısı sonrasında oluştu ve ardından tuzlu sular püskürttü. Tuzlu su donarak tuzlu su buzu haline geldi ve şu anda yaklaşık 4 km yüksekliğinde ve 17 km genişliğinde bir dağdır.

Yazar Berkay Alpkunt

Coğrafya ve astronomi üzerine geniş kapsamlı içerikler hazırlıyor. Diğer ilgi alanları canlı hayatı, bilim tarihi ve ülkeler olarak sıralanır. Aynı zamanda bağımsız video oyunlarına ilgilidir.