Ceres’teki parlak alanların gizemi çözüldü

Science Daily*

NASA’nın Dawn adlı uzay aracı, bilim insanlarına, Mars ve Jüpiter arasındaki ana asteroit kuşağında yer alan cüce gezegen Ceres’in olağanüstü derecede yakın çekim görüntülerini ulaştırdı. Görev, Ekim 2018’de sona erdiğinde uzay aracı yüzeye 35 kilometreden daha yakın bir yörüngeye oturarak, Ceres’in meşhur gizemli ve parlak bölgelerinin ayrıntılarını net biçimde ortaya çıkardı.

Bilim insanları, bu parlak bölgelerin çoğunlukla sodyum, karbon ve oksijen bileşimi olan sodyum karbonattan meydana gelmiş birikintiler olduğunu ortaya çıkardılar. Büyük olasılıkla yüzeye sızan ve buharlaşan sıvılardan oluşmuşlar ve geride, ışığı yansıtan bir tuz katmanı bırakmışlardı. Ancak bilim insanlarının henüz belirleyemedikleri şey, bu sıvının nereden geldiğiydi.

YERALTINDA DEVASA BİR SU REZERVİ VAR

Dawn’da görevli bilim insanları, araştırmanın sonlarına yaklaşırken toplanan verileri analiz ederek, sıvının derin bir tuzlu su rezervinden ya da tuzla zenginleşmiş sudan geldiği sonucuna vardılar. Ceres’in sağladığı yerçekimi verilerini inceleyen bilim insanları, cüce gezegenin içyapısı hakkında daha fazla bilgi edindiler ve tuzlu su rezervinin yaklaşık 40 kilometre derinliğe ve yüzlerce kilometre genişliğe sahip olduğunu tespit edebildiler.

Ceres, dış Güneş Sistemi’nin kimi buzul uydularında olduğu gibi, büyük bir gezegenle olan yerçekimsel etkileşimlerin yarattığı iç ısınmadan faydalanamıyor. Yine de Ceres’in en büyük parlak alanlara ev sahipliği yapan 92 km genişliğindeki Occator Krateri üzerine odaklanan yeni araştırma, Ceres’in diğer buzul nesneler gibi su açısından zengin bir dünya olduğunu doğruluyor.

Occator Krateri’ndeki jeolojik hareketliliğin kapsamını da ortaya koyan bulgular, 10 Ağustos’ta Nature Astronomy, Nature Geoscience, ve Nature Communications adlı dergiler tarafından yayınlanan özel bir makale koleksiyonunda yer alıyor.

NASA’nın Güney Kaliforniya’da bulunan Jet İtiş Laboratuvarı’nda (JPL) Görev Yöneticisi olan Marc Rayman, “Dawn, olağanüstü keşif seferinde, umduğumuzdan çok daha fazlasını başardı. Uzun ve verimli görevinin sonundaki bu heyecan verici yeni keşifler, araştırmacı için harika bir takdir vesilesi oldu.”

PARLAMANIN GİZEMİ ÇÖZÜLDÜ

Dawn’ın 2015’te Ceres’e ulaşmasından çok önce, bilim insanları teleskoplarıyla bu dağınık haldeki parlak bölgeleri fark etmişlerdi; ancak bu alanların doğal yapısı bilinmiyordu. Dawn, yakın yörüngesinde, önce Occator Krateri’nin, daha sonra ‘Cerealia Facula’ ve ‘Vinalia Faculae’ olarak adlandırılan iki farklı ve aşırı derecede yansıtıcı alanın görüntülerini çekti. (Faculae, ‘parlak alanlar’ anlamına gelir.)

Bilim insanları, mikrometeoritlerin sık sık Ceres’in yüzeyinde yıkıma neden olduklarını ve artlarında kraterler yaratan enkazlar bıraktığını biliyorlardı. Bu tür bir aktivitenin zaman içerisinde bu parlak alanları koyulaştırması gerekir. Yani, parlak olmaları, büyük ihtimalle genç olduklarının bir göstergesi. Dawn’ın 2017’den 2018’e dek süren son görevinin ana odak noktasını bu parlak alanların kaynağını ve materyallerin nasıl bu kadar yeni olabileceğini anlamaya çalışmak oluşturuyordu.

Araştırma, yalnızca parlak bölgelerin genç olduğunu doğrulamakla kalmadı (bazıları 2 milyon yıldan daha gençti), aynı zamanda bu tortuları yönlendiren jeolojik aktivitenin devam ediyor olabileceğini de açığa çıkardı. Bu netice, bilim insanlarının Cerealia Facula alanında yoğunlaşan tuz bileşiklerinin (kimyasal olarak su ve amonyum klorür ile bağlanmış sodyum klorür) bulunduğuna ilişkin önemli bir keşif yapmalarıyla mümkün olmuştu.

Ceres’in yüzeyinde, tuz taşıyan sular yüzlerce yıllık dönem içinde hızla kuruyor. Bununla birlikte, Dawn’ın yaptığı ölçümler, bu alanlarda hâlâ su bulunduğunu gösteriyor; bu durumda, sıvılar çok yakın bir zamanda yüzeye ulaşmış olmalı. Bu, hem Occator Krateri bölgesinin altında bir sıvı rezervi bulunduğunun, hem de materyallerin derinden yüzeye taşınmaya devam ettiğinin kanıtıdır.

Bilim insanları, sıvıların yüzeye ulaşmasına olanak sağlayan iki ana yol keşfettiler. Dawn Baş Araştırmacısı Carol Raymond, “Cerealia Facula’daki büyük birikinti söz konusu olduğunda, tuzların büyük kısmı, yaklaşık 20 milyon yıl önce krateri oluşturan çarpışmanın ısısı tarafından eritilen yüzeyin hemen altındaki çamurlu bir bölgeden geliyordu. Darbenin ısısı birkaç milyon yıl sonra azaldı; fakat bu darbe aynı zamanda derin ve uzun ömürlü rezerve kadar ulaşan büyük çatlaklar yaratarak, tuzlu suların yüzeye çıkmaya devam etmesini sağladı.” dedi.

HAREKETLİ BİR YER YAPISI: YENİ VE BEKLENMEDİK BİR OLGU

Güneş sistemimizde, buzlu jeolojik aktiviteler esas olarak gezegenleriyle yerçekimsel etkileşimleri aracılığıyla yönlendirilen buzul uydularda gerçekleşir. Ne var ki, tuzlu suların Ceres’in yüzeyine taşınması söz konusu olduğunda durum böyle değildir; bu ise, uydu olmayan ve buz bakımından zengin diğer büyük nesnelerin de aktif olabileceğini düşündürüyor.

Occator Krateri’ndeki daha yeni sıvıların parlak tortulardan geldiğine dair bazı kanıtlar mevcut ama diğer ipuçları, Dünya’nın pingo’larını (kutup bölgelerinde donmuş haldeki basınçlı yeraltı sularının oluşturduğu küçük buz dağları) anımsatan ilgi çekici konik tepelerden geliyor. Buna benzer özellikler Mars’ta da tespit edilmişti; ancak Ceres’teki keşif, bir cüce gezegende ilk kez gözlemlenmesi açısından önemli.

Daha büyük bir ölçekte, bilim insanları, buz açısından zengin olan gezegenimsi gök cisimleri söz konusu olduğunda bir ilki gerçekleştirerek, Ceres’in kabuk yapısının yoğunluğunu, derinliğin bir fonksiyonu olarak haritalamayı başardılar. Ayrıca, yerçekimi ölçümlerini kullanarak, Ceres’in kabuk yoğunluğunun basıncının, derinliği nedeniyle basit etkisinin çok ötesine varan ölçüde arttığını keşfettiler. Araştırmacılar, aynı zamanda Ceres’teki rezervin donduğunu, tuz ve çamurundan oluşan kabuğun alt kısmıyla karıştığını da açığa çıkardı.

Dawn, verimli iyon itiş sistemi sayesinde Dünya dışı iki noktanın -Ceres ve Vesta adlı dev asteroit- yörüngesinde dönebilen tek uzay aracı. Dawn, aracın yönlendirilmesini kontrol eden sistem açısından önem taşıyan ‘hidrazin’ adlı yakıtın son damlalarını kullandığında, ne iletişim için Dünya’ya sinyal gönderebildi ne de elektrik enerjisi üretebilmek için güneş panellerini Güneş’e doğru çevirebildi. Ceres’in yüzeyinde organik maddeler ve yüzeyin altında sıvı olduğu saptandığı için, gezegensel koruma kuralları, Dawn’ın cüce gezegeni etkilemesini önlemek amacıyla onlarca yıl boyunca takip edeceği uzun süreli bir yörüngeye yerleştirilmesini gerektiriyordu.

Caltech’in (Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü) Kaliforniya-Pasadena’daki bir bölümü olan JPL, NASA’nın Washington’da bulunan Bilim Misyonu Müdürlüğü adına Dawn görevini yönetiyor. NASA’nın Alabama-Huntsville’de bulunan Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilen Dawn, direktörlüğün keşif programının bir projesi ve JPL ise Dawn görevinin genel bilimsel işleyişinden sorumlu. Bu uzay aracını Virginia-Dulles’ta görev yapan Northrop Grumman tasarladı ve inşa etti. Alman Havacılık Merkezi, Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü, İtalyan Uzay Ajansı ve İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü, görev ekibinin uluslararası ortaklarıdır.

* Makalenin orijinali sciencedaily'den alınmıştır... (Çeviren: Tarkan Tufan)