Mars'taki Sıcaklık

Mars’taki Sıcaklık

166

Mars eskiden bugün olduğundan daha sıcak ve nemliydi – bu çok açık görünüyor. Ancak şimdiye kadar, komşu gezegenimizin sıcaklığını nereden aldığı tartışıldı, çünkü güneş ışığı ve atmosferin yoğunluğu aslında bunun için yetersizdi. Şimdi araştırmacılar olası bir açıklama sunuyor: Mars atmosferindeki yüksek buz bulutları, sera etkisi ile gezegeni ısıtmak için yeterli olabilirdi. Sonuç olarak, düşük güneş radyasyonuna rağmen Mars’ın yüzeyi sıfır derecenin biraz altındaki ortalama sıcaklıklara ulaşabilirdi. Bu, yer yer sıvı su ve gölleri mümkün kılmak için yeterli olurdu.

Bugün Mars soğuk ve kuru bir gezegen, ancak durum her zaman böyle değildi: Gezici ve yörünge sondalarından alınan kayıtlar ve ölçüm verileri, komşu gezegenimizin üç milyar yıldan daha uzun bir süre önce nehirlere ve göllere sahip olması gerektiğini gösteriyor. Bu nedenle, Mars’ın iklimi, en azından bir süre sıvı suya izin verecek kadar sıcak ve nemli olmalıydı. Ancak bunun nasıl mümkün olduğu tartışmalı. Çünkü modellere göre, Mars bugün dünyaya çarpan güneş radyasyonunun yalnızca üçte birini aldı. Atmosferi bugün olduğundan biraz daha yoğundu, ancak son hesaplamalara göre 0,5 ila 1,3 bar’ın üzerine çıkmamış olabilir. Ancak bu, sera etkisi sayesinde ortalama sıcaklıkları donma noktasına veya hemen üstüne getirmek için çok az olurdu.

Termal battaniye olarak buz bulutları mı?

Chicago Üniversitesi’nden ilk yazar Edwin Kite, “Bu, gözlemlediklerimiz ile onu fiziksel ve kimyasal olarak açıklama yeteneğimiz arasında neredeyse utanç verici bir boşluk bırakıyor” diyor. O ve ekibi şimdi daha ayrıntılı olarak tartışılan hipotezlerden birini inceledi. Bundan sonra, yüksek su buzu bulutları gerekli sera etkisini yaratmış olabilir. Araştırmacılar, “Hesaplamalar, bu tür buz bulutları şeklindeki metrekare başına 0.01 kilogram su miktarının bile gezegen sıcaklığını 50 Kelvin artırmış olabileceğini göstermiştir” diye açıklıyor. Bununla birlikte, önceki çalışmalar, gerekli ısı etkisini elde etmek için bu tür bulutların gerçekçi olmayan özelliklere sahip olması gerektiğini göstermiştir. Bu bulutlardaki su, daha önce fiziksel olarak mantıksız olduğu düşünülen yeryüzü bulutlarından yüz kat daha uzun süre kalmalıydı. En güncel ve farklı bilim haberleri Dırdırcı’da!

Kite ve ekibi şimdi bir model simülasyonunda Mars’ta yeterince buz bulutu olup olmadığını ve bunların ne gibi bir etkiye sahip olacağını bir kez daha araştırdı. Önceki çalışmaların aksine, Mars yüzeyindeki yüksek bulutlar ile su veya buz rezervuarları arasındaki etkileşimi de içeriyorlardı. Spesifik olarak, modellerinde bugünün güneş ışığının yüzde 80’ini ve Mars atmosferinin 0,6 bar basıncını varsaydılar. Araştırmacılar, “Yüzeysel suyun (buz) başlangıçta güney kutup bölgesi ile sınırlı olduğu ve dört kilometreden fazla rakımlarda olduğu başlangıçta soğuk, kuru bir gezegene bakıyoruz” diye açıklıyor araştırmacılar. Ancak kısa bir süre sonra, Mars atmosferine, ilk ince bulutların yüksek irtifalarda yoğunlaşmasına izin verecek kadar su buharı ulaşır. Kite ve meslektaşları, “Düşük enlemlerde, bunlar gelen güneş ışığının yarısını yüzeye dağıtır, ancak geri dönen uzun dalga radyasyonunun çoğu durdurulur ve yüksek, soğuk bulutlar tarafından yansıtılır” dedi Kite ve meslektaşları.

Buzla kaplı göller için yeterince sıcak

Simülasyonda, bu süreç kısa süre sonra, küresel ortalama sıcaklıkları yaklaşık eksi sekiz santigrat derece olan 265 Kelvin’e yükselten bir sera etkisi yarattı. Ekip, “Paleo göllerinin bulunduğu hemen hemen tüm bilinen yerlerde, eksi beş santigrat dereceden fazla sıcaklıklar ve sıfır derece civarında değerlerle gün içinde birkaç saat buluyoruz” dedi. “Bu, Antarktika’nın kuru vadilerinde büyük, çok yıllık buzla kaplı göllerin oluşmasına izin veren eşikten önemli ölçüde daha sıcak.” Bu erken Mars’ın iklimi bu nedenle genel olarak oldukça kuru, ancak en azından geçici olarak sıvı su için yeterince sıcak olacaktır. Ancak bunun ön koşulu, araştırmacıların vurguladığı gibi, Mars yüzeyinin başlangıçta çok sulu olmamasıdır. Çünkü ovalarda ve ekvatora daha yakın yerlerde geniş su buzu alanları örtülse bile, bu suyun buharlaşması yalnızca küçük bir sera etkisi ile kalın, alçak bulutlar oluşturur. Ek olarak, Mars’ın su döngüsü, yüksek buz bulutlarını uzun süre korumak için çok aktif ve dünya benzeri olacaktır. Mars’ın sıcaklığı nasıl ölçüldü?

“Bizim modelimizde, bu Mars bulutları oldukça doğaüstü davranıyor” diyor Kite. “Mars’taki döngü, suyun atmosfer ile yüzey arasında çok hızlı değiş tokuş edildiği Dünya’dakinden farklı.” Ancak erken dönemlerde, oldukça kuru olan Mars’ta bu değişim sınırlıdır: su buharı yükselip yüksek buz bulutları halinde kristalleştiğinde, soğuk kutup bölgelerinden ve yüksek irtifalardan uzakta en az bir yıl boyunca orada kalır – yeryüzünde yalnızca yaklaşık on gün. Bunun nedeni, soğuk bulutlar ile altındaki daha sıcak hava arasındaki yüksek sıcaklık farkıdır. Sonuç olarak, buluttan düşen buz parçacıkları hemen altında tekrar yücelebilir ve su buharı haline gelebilir ve böylece bulutun alt tarafını yeni nemle zenginleştirebilir. Kite, “Bu, uzun süreli irtifa bulutları için gerekli koşulları yaratıyor” diyor. Bunlar da, genç Mars’ın iklimini, en azından bazı bölgelerde ve bir süre için, düşük güneş radyasyonu ve ince atmosfere rağmen sıvı su sağlamak için yeterince ısıtabilirdi. Mars gezgini Perseverance, bu modelin doğru olduğuna dair göstergeler bulabilir. Araştırmacıların açıkladığı gibi, topladığı ve gelecekteki bir görevden Dünya’ya geri döndüğü kaya örnekleri, bu mekanizmaların kimyasal kanıtlarını sağlayabilir.

Kaynak: Edwin S. Kite (University of Chicago) ve diğerleri




Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir