Mars’taki Suyun Keşfi

Mars (NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

Bu yaz beni bir yer bilimci olarak en çok heyecanlandıran bilimsel haber Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Mars Express uzay aracı tarafından Mars yüzeyinin hemen altında (1.5 kilometre kadar derinlikte) su tespit etmesi oldu. Mars’da su meselesi uzunca bir zamandır gündemdeydi, zira yüzeyden elde edilen kimyasal veriler ve genel olarak Mars’ın yüzey morfolojisi gezegende –en azından geçmişte- su olması gerektiğini gösteriyordu ama şu ana kadar suyun günümüzdeki varlığıyla ilgili doğrudan kanıt bulunamamıştı. Bu nedenle ESA’nın keşfi bence Mars araştırmalarına yepyeni bir yön verecek nitelikte. Keşif büyük oranda İtalyanların keşfi, zira suyu tespit eden aleti tasarlayıp üretenler ve bütün sinyal işleme yazılımını yazanlar ve özellikle de Mars’ın güney kutup takkesinin kenar kısmını özel olarak gözlemeye karar verenler İtalyan bilimciler.

Olayın ardında Roma La Sapienza Üniversitesi ve İtalyan uzay teknolojisi şirketi Thales-Alenia Spazio’nun yaptıkları çok akıllıca bir işbirliği neticesinde Mars Express’e monte edilmek üzere MARSIS adında bir “jeoradar” sistemi tasarlamaları yatıyor. ESA, bu sistemi Mars yörüngesinde uçurarak 2012’de Mars’ın kuzey ve güney yüksek enlemli bölgelerinin farklı dielektrik katsayısına (bu katsayı temel olarak bir maddenin elektrik akısını ne derece konsantre edebildiğinin bir ölçüsü olarak tanımlanabilir) sahip olduğunu ortaya çıkarmıştı ve aslında MARSIS’in çalıştığı frekans aralığının “su arama işine” Amerikalıların Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) uzay aracına monte ederek uçurdukları SHARAD radarına göre çok daha uygun olduğunu göstermişti. NASA’nın MRO uzay aracı da aynı bölgenin üzerinden defalarca geçmesine rağmen SHARAD (ki bu radar da İtalyan Uzay Ajansı tarafından geliştirilerek NASA’ya verilmişti) fazla yüksek frekansta sinyal gönderdiği için sinyalin kutup takkesi tarafından saçılması (ve genel olarak o derinliğe nüfuz edememesi) neticesinde söz konusu su kütlesini görememişti.

Kaynak harita: NASA/Viking; THEMIS arkaplan: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University; MARSIS verisi: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ.Rome; R. Orosei et al 2018
Kaynak harita: NASA/Viking; THEMIS arkaplan: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University; MARSIS verisi: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ.Rome; R. Orosei et al 2018

Keşfedilen su kütlesi büyük olasılıkla aşırı tuzlu (çok iletken olması, dolayısıyla jeoradarda parlak bir tabaka olarak görünmesi muhtemelen buna işaret ediyor), Mars yüzeyinin yaklaşık 1.5 kilometre altında, genişliği yaklaşık 20 km. Mars yüzeyine bir uzay aracı indirip bu derinliğe sondaj yapmak ve örnek almak imkansız olduğu için büyük olasılıkla bundan sonraki çalışmalarda benzer uzay araçlarıyla güney ve kuzey kutup takkelerinin kenar kısımlarını daha detaylı incelenecek. Çok daha sığ seviyelerde suya rastlama olasılığı az, zira sıvı fazda su için ortam basıncının nispeten yüksek olması gerekiyor.  Mars yüzeyinde günümüzde sıvı fazda su bulunması fiziksel olarak (daha doğrusu termodinamik olarak) olanaksız, çünkü Mars’ın seyrek atmosferinin yüzeyde oluşturduğu basınç çok düşük (ortalama 600 Pascal, bu da dünyadaki deniz seviyesi atmosfer basıncının %0.6’sına tekabül ediyor).

2004 yılını bir İtalyan üniversitesinde akışkanlar mekaniği araştırmaları yaparak geçirmiştim. Gittiğim üniversitede ABD’de doktora yapmış bir kişi bile yoktu, ama bilimsel tartışma seviyesi ve yaratıcılık çok ileri düzeydeydi. İtalyan araştırmacılar  problemi derinliğine düşünerek, özgün fikirler üreterek bilinmeyeni ortaya çıkarmaya çalışıyorlardı. Dünyanın başka yerlerinde yapılan araştırmaları birazcık değiştirip İtalya’da yapmak yerine problemleri mümkün olabildiğince kendi yaklaşımlarıyla çözmeye çalışıyorlardı. Dolayısıyla bu keşfin İtalya’dan çıkması beni hiç şaşırtmadı.

Sinan Özeren
Bilim Akademisi üyesi
İTÜ Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü’nde öğretim üyesi