NASA’nın Curiosity gezgini, Mars’ın Gale Krateri’ni keşfederken, Kızıl Gezegen’in eski ikliminin nasıl değiştiğine dair yeni ayrıntılar sağlıyor. Bu yeni bulgular, Mars’ın yüzeyinde yaygın sıvı su olduğuna dair kanıtlarla, yaşam için potansiyel olarak uygun bir iklimden, bugün bildiğimiz şekliyle karasal yaşam için elverişsiz bir yüzeye nasıl dönüştüğünü gösteriyor.
Mars’ın yüzeyi bugün soğuk ve yaşam için uygunsuz olsa da, NASA’nın robotik kaşifleri, geçmişte yaşamı destekleyip destekleyemeyeceğine dair ipuçları arıyor. Araştırmacılar, Curiosity’nin üzerindeki aletleri kullanarak Gale kraterinde bulunan karbon açısından zengin minerallerin (karbonatlar) izotopik bileşimini ölçtüler ve Kızıl Gezegen’in eski ikliminin nasıl dönüştüğüne dair yeni bilgiler keşfettiler.
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden David Burtt, “Bu karbonatların izotop değerleri, aşırı miktarda buharlaşmaya işaret ediyor ve bu karbonatların muhtemelen sadece geçici sıvı suyu destekleyebilecek bir iklimde oluştuğunu gösteriyor,” diyor. “Örneklerimiz, Mars yüzeyinde yaşam (biyosfer) olan eski bir ortamla tutarlı değil, ancak bu, bu karbonatlar oluşmadan önce başlayan ve sona eren bir yeraltı biyosferi veya yüzey biyosferi olasılığını dışlamaz.”
İzotoplar, aynı elementin farklı kütlelere sahip versiyonlarıdır. Su buharlaştıkça, kayada serbest kalan hafif karbon ve oksijen izotopları atmosfere kaçma eğilimindeyken, ağır izotoplar daha sık geride kalır ve bu durumda karbonat kayalarına dahil olana kadar birikir. Bilim insanları, karbonatların iklim kayıtları olarak işlev görme yetenekleri nedeniyle ilgileniyorlar. Bu mineraller, oluştuğu ortamların imzalarını, suyun sıcaklığı ve asitliği ile su ve atmosferin bileşimi dahil olmak üzere, koruyabilirler.
Makale, Gale kraterinde bulunan karbonatlar için iki oluşum mekanizması öneriyor. İlk senaryoda, karbonatlar Gale kraterinde bir dizi ıslak-kuru döngüsü ile oluşur. İkinci senaryoda ise, karbonatlar çok tuzlu su içinde soğuk, buz oluşturan (kriyogenik) koşullarda oluşur.
“Bu oluşum mekanizmaları, farklı yaşanabilirlik senaryoları sunabilecek iki farklı iklim rejimini temsil ediyor,” diyor NASA Goddard’dan ve makalenin ortak yazarlarından Jennifer Stern. “Islak-kuru döngüsü, daha yaşanabilir ve daha az yaşanabilir ortamlar arasında bir değişimi gösterirken, Mars’ın orta enlemlerindeki kriyogenik sıcaklıklar, suyun çoğunun buzda kilitlendiği ve kimya veya biyoloji için mevcut olmadığı, ve mevcut olanın da yaşam için son derece tuzlu ve hoş olmayan bir ortamı işaret eder”.
Bu eski Mars iklim senaryoları, belirli minerallerin varlığına, küresel ölçekli modellemelere ve kaya oluşumlarının tanımlanmasına dayanarak daha önce önerilmişti. Bu sonuç, bu senaryoları desteklemek için kaya örneklerinden izotop kanıtı ekleyen ilk çalışmadır.
Mars karbonatlarındaki ağır izotop değerleri, Dünya’da karbonat mineralleri için görülenlerden önemli ölçüde daha yüksektir ve Mars materyalleri için kaydedilen en ağır karbon ve oksijen izotop değerleridir. Aslında, ekip, hem ıslak-kuru hem de soğuk-tuzlu iklimlerin, ağır karbon ve oksijenle zenginleştirilmiş karbonatlar oluşturmak için gerekli olduğunu belirtiyor.
“Bu karbon ve oksijen izotop değerlerinin Dünya veya Mars’ta ölçülen diğer her şeyden daha yüksek olması, bir sürecin (veya süreçlerin) aşırıya kaçtığını gösteriyor,” diyor Burtt. “Buharlaşma, Dünya’da önemli oksijen izotop değişikliklerine neden olabilirken, bu çalışmada ölçülen değişiklikler iki ila üç kat daha büyüktü. Bu iki anlama gelir: 1) Bu izotop değerlerini bu kadar ağır hale getiren aşırı bir buharlaşma derecesi vardı ve 2) bu daha ağır değerler korundu, bu nedenle daha hafif izotop değerleri oluşturacak herhangi bir süreç önemli ölçüde daha küçük olmalıdır”.
Bu keşif, Curiosity gezginindeki Mars’ta Numune Analizi (SAM) ve Ayarlanabilir Lazer Spektrometresi (TLS) aletleri kullanılarak yapıldı. SAM, örnekleri neredeyse 900 derece Celsius’a kadar ısıtır ve ardından TLS, bu ısıtma aşamasında üretilen gazları analiz etmek için kullanılır.
