İçeriğe atla

Güneş Sistemi'nin karasal gezegenlerinde su

Suyun karasal gezegenlerdeki (Venüs, Dünya, Mars) menşeiyle gelişmesi ve Dünya ile yakından ilişkisi olan Ay'da farklı olup ve kesin menşei bilinmemektedir. Buna ilaveten karasal cüce gezegen Ceres'in yüzeyinde de buzun olduğu bilinmektedir.

Su depoları

Mars

Yüzeysel hidrojenin büyük kısmı, küresel olarak Mars Odyssey uzay aracının Gama Işını Spektrometresi (GRS) ile gözlemlenmiştir.[1] Karbondioksitsiz olduğu zaman kutuplara yakın yerlerin neredeyse tamamen ince malzeme ile kaplı buzdan meydana geldiği, stokiyometrik olarak tahmin edilmiş su kütlesi fraksiyonlarından anlaşılmaktadır.[1] Bu tespiti destekleyen MARSIS rasatları, güney kutup bölgesinde tahmin edilen 1,6×106 km³ suyun Küresel katman Su Eşdeğerinin[2] (İng. İngilizce: Water Equivalent to a Global layer (WEG)) 11 m derinliğinde olduğu tespit etmiştir.[3] Her iki kutupta ilaveten yapılan rasatlar, toplam WEG'nin 30 m olduğunu tahmin ederken Mars Odyssey NS rasatlarına dayanan tahminlere göre WEG'nin alt sınırı ~14 cm'dir.[4] Jeomorfik deliller, hatırı sayılır derecede fazla miktarda yüzey suyunun jeolojik geçmişte var olduğundan yana olup WEG'yi 500 m olarak gösterir.[4] Atmosferde şimdi mevcut olan su buharı bir iletici olarak önemli olsa da hacim olarak çok azdır ve WEG'si 10 µm'yi aşmaz.[4] Şimdiki atmosferin tipik yüzeysel basıncı (~6 hPa[5]) H2O'nun üçlü noktasından daha düşük olduğundan yüzeyde olabilecek sıvı hâldeki su, yeterli derecede ve birdenbire büyük hacimlerde yüzeye çıkmaması hâlinde stabil değildir. Ayriyeten ortalama küresel sıcaklık (~220 K (-53 °C; -63,4 °F)), tuzlu suyun ötektik donma noktasının altındadır.[5] Dünya ile kıyaslandığında ortalama sıcaklığın her iki MER mevkiinde ölçülen en yüksek gündüz yüzey sıcaklığına (~290 K (17 °C; 62,6 °F)) eşit olduğu görülür.[6]

Merkür, Ay ve Dünya

Son zamanlarda birkaç uzay aracınca yapılan rasatlara göre hatırı sayılır miktarda Ay suyu tespit etmiştir. Merkür'ün muhtemelen büyük çarpışmalardan dolayı gözlemlenebilir miktarda H2O içermediği görünmektedir.[7] Buna mukabil Dünya'nın hidrosferi ~1,46×1021 kg H2O, tortul kayaçlar da ~0,21×1010 kg su ihtiva etmekte olduğundan yer kabuğundaki toplam stok ~1,67×1010 kg H2O'dur.[8] Mantonun stoku 0,5×1010–4×1010 kg arasında, fakat kifayetsiz olarak sınırlandırılabilmiştir.[9] Bu yüzden Dünya'daki H2O'nun toplu stoku, muhafazakâr bir şekilde Dünya kütlesinin %0,04'ü (~6×1010 kg) olarak tahmin edilebilir.

Venüs

Şimdiki Venüs atmosferinde sadece ~200 mg/kg H2O(g) vardır ve yüzeyindeki basınç ve sıcaklık düzeni (İng. İngilizce: temperature regime), suyu yüzeyinde kararsız yapmaktadır. Buna rağmen genç Venüs'ün H2O'sunun D/H oranı, Dünya'nın Viyana Standart Ortalama Okyanus Suyu değeri (İng. İngilizce: Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW)) 1,6×10−4[10] ile kıyaslandığında Venüs atmosferindeki şimdiki isotopik D/H oranın 1,9×10−2 olduğu, bunun da neredeyse Dünya'nınkinin ×120 olduğu görülür ki bu, Venüs'ün çok daha büyük bir H2O deposu olduğu sonucuna vardırabilir.[8] Dünyevî ve Venüs D/H oranları arasındaki büyük fark, Venüs'ün eski jeolojik zamanlarda depoladığı suyu tahmin etmeyi zorlaştırarak[7] kütlesinin Dünya hidrosferinin en azından %0,3'ü olduğu sonucuna vardırır.[8] Venüs'deki döteryum seviyelerine dayanan tahminlere göre dört metre ilâ "bir Dünya Okyanusu kadar" yüzey suyu kaybettiği görülmektedir.[11]

Dünya ve Mars'ta su birikimi

İsotopik D/H oranı, kayasal gezegenlerde H2O kaynakları için ilk sınırlamadır. Gezegenlerin D/H oranlarıyla karbonlu kondrit ve kuyruklu yıldızlarınkiler kıyaslanarak H2O'nun kaynağını geçici olarak tespit etmek mümkündür. Birikmiş H2O için en güvenilir sınır, atmosfere ait olmayan H2O ölçülerek tespit edilir. Çünkü atmosferin D/H oranı, yüzey H2O'suyla isotopik dengede olmaması hâlinde H'nin öncelikli kaybı ile değişebilmektedir.[5] Dünya'nın VSMOW D/H oranı olan 1,6×10−4[10] ve çarpma etkilerinin modellenmesiyle kabuktaki suya kuyruklu yıldız katkısının %10'dan daha az olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte suyun büyük bir kısmı Asteroit Kuşağı'nda 2,5 AB ötede oluşan Merkür boyutundaki gezegen embriyolardan elde edilmiş olabilir.[12] QUE 94201 gibi Mars meteorlarındaki magmatik D/H oranlarının dekonvolüsyonuyla yapılan tahminler, Mars'ın ilk D/H oranının VSMOW değerinin ×(1,9+/-0,25) olduğunu göstermiştir.[12] Daha yüksek D/H ve (Mars'ın daha küçük kütlesiyle Dünya'nınkinden hatırı sayılır derecede farklı olan) çarpma modellemeleri, Mars'ın toplamda şimdiki Dünya hidrosferinin %6 ilâ %27'si kadar su topladığı görüşünü ileri sürer. Bu da baştaki D/H'nin SMOW değerinin ×1,6 ve ×1,2 olmasına tekabül eder.[12] Baştaki yoğunlaşmalar, kabaca asteroit ve kuyruklu yıldız katkılarıyla uyuşmakta olmakla birlikte sonraki değer, ekseriya asteroitlerin katkıda bulunduğu sonucuna vardırır.[12] Tekabül eden WEG 0,6-2,7 km arası olup %50'lik bir gaz çıkışı verimliliği (İng. İngilizce: outgassing efficiency) ile uyumludur ve bu da ~500 m'lik bir WEG yüzey suyu eşdeğeri demektir.[12] ×5,5 SMOW olan şimdiki atmosfer D/H oranıyla ilk ×1,6 SMOW oranı kıyasladığında bunun ~50 m'sinin Güneş rüzgârının molekülleri atmosferden uzaya fırlatılmasıyla kaybedildiği anlaşılır (İng. İngilizce: solar wind stripping).[12]

Büyüyen Dünya'ya ve Mars'a kuyruklu yıldızlardan ve asteroitlerden su gelmiş olduğu, izotopik D/H oranları göz önünde bulundurulduğunda tercihe şayan gibi görülse de bu tespitin hatırı sayılır problemleri vardır.[7] Bu bağlamdaki önemli problemler şunlardır:[7]

  1. Mars meteorlarında daha yüksek olan D/H oranları, önyargılı bir örneklemenin sonucunda olmuş olabilir. Çünkü Mars'ta muhtemelen hiçbir zaman verimli bir kabuk geri dönüşüm süreci olmamıştır.
  2. Dünya'daki 187Os/188Os isotop oranının Basit Üst Manto tahmini (İng. İngilizce: Primitive Upper Mantle estimate), 0,129'u aşmaktadır. Bu, gezegen embriyolara benzer bileşimdeki karbon kondiritlerin Dünya'ya su tedariki yapmış olmasını pek muhtemel yapmaz.
  3. Dünya atmosferindeki Neon gazı miktarı, bütün ender gazlar ve H2O, karbonlu kondrit benzeri bileşimleri olan gezegen embriyolardan gelmiş olması hâlinde beklenenden daha yüksektir.[9]

Kuyruklu yıldız ve asteroitlerden H2O'nun gelmesi teorisine bir alternatif, yerbenzeri gezegenlerin Güneş bulutu'nda fizikî tutunmayla (İng. İngilizce: physisorption) meydana gelmiş bir birikim (İng. İngilizce: accretion) olmasıdır ki bu, Güneş birikim diskinin 3 AB dahilinde takriben iki Dünya kütlesi su buharı olduğuna dair yapılmış termodinamik tahminle uyuşmaktadır. Bu da kayasal bir gezegenin başta 50 Dünya hidrosferi kütlesi kadar suyu[13] bir araya getirebilmek için lazım olanın 40 katıdır.[7] Bulutsu H2O(g)'nin çoğu toplanma diskinin yüksek sıcaklık ortamından dolayı kaybolması muhtemelse de fizikî tutunmayla toplanma taneleri üzerinde yaklaşık üç Dünya hidrosferi H2O tutmak 500 K (227 °C; 440,6 °F) sıcaklıkta mümkündür.[7] Bu adsorpsiyon modeli, distal kaynaklı H2O'daki 187Os/188Os izotop oranı eşitsizliği sorunundan etkilenmez. Jüpiter ve Satürn'ün atmosferlerindeki CH4 ile spektroskopik olarak şimdiye kadarki en iyi D/H oranı 2,1×10−5'dir. Bu da Dünya'nın VSMOW oranının sekizde biridir.[7] Eğer genel olarak kayasal gezegenlerde ve özel olarak Dünya'da H2O birikmesinin dominant şekli fizikî tutunma ise bu farkın nasıl mevcut olabildiği anlaşılmış değildir.

Kaynakça

  1. ^ a b Boynton, W. V. et al. (2007), Concentration of H, Si, Cl, K, Fe, and Th in the low and mid latitude regions of Mars, Journal of Geophysical Research Planets, in press doi 10.1029/2007JE002887
  2. ^ Bütün su buzunun erimesi ve zeminin de suyu emmemesi hâlinde meydana gelecek teorik küresel su yüksekliği
  3. ^ Plaut, J. J. et al. (2007), doi 10.1126/science.1139672
  4. ^ a b c Feldman, W. C. et al. (2004), doi 10.1029/2003JE002160
  5. ^ a b c Jakosky, B. M. and Phillips, R. J. (2001), doi 10.1038/35084184
  6. ^ Spanovich, N. et al. (2006), doi 10.1016/j.icarus.2005.09.014
  7. ^ a b c d e f g Drake, M. J. (2005) Origin of water in the terrestrial planets, Meteoritics and Planetary Science 40 (4), 515-656
  8. ^ a b c Kulikov, Yu. N. et al. (2006), doi 10.1016/j.pss.2006.04.021
  9. ^ a b Morbidelli, A. et al. (2000), Source regions and timescales for the delivery of water to the Earth, Meteoritics and Planetary Science, 35, 1309-1320
  10. ^ a b National Institute of Standards and Technology (2005), Report of Investigation[]
  11. ^ Owen, (2007), news.nationalgeographic.com/news/2007/11/071128-venus-earth_2.html 11 Mayıs 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  12. ^ a b c d e f Lunine, J. I. et al. (2003), doi 10.1016/S0019-1035(03)00172-6
  13. ^ İlk başta kabul edilen H2O içeriğinin en aşırı tahmini

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Mars</span> Güneş Sisteminde Güneşe en yakın 4. gezegen

Mars, Güneş Sistemi'nin Güneş'ten itibaren dördüncü gezegeni. Roma mitolojisindeki savaş tanrısı Mars'a ithafen adlandırılmıştır. Yüzeyindeki yaygın demir oksitten dolayı kızılımsı bir görünüme sahip olduğu için "Kızıl Gezegen" olarak da bilinmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Güneş Sistemi</span> Güneş ve Güneş merkezli astronomik cisimler

Güneş Sistemi, Güneş'in kütleçekim kuvvetiyle yörüngede tutulan ve çeşitli gök cisimlerinden oluşmuş bir sistemdir. Güneş ve 8 gezegen ile onların doğruluğu onaylanmış 150 uydusu, 5 cüce gezegen ile onların bilinen toplam 8 uydusu ve milyarlarca küçük gök cisminden oluşur. Küçük cisimler kategorisine asteroitler, Kuiper Kuşağı cisimleri, kuyruklu yıldızlar, gök taşları ve gezegenler arası toz girer.

<span class="mw-page-title-main">Venüs</span> Güneş sisteminde yer alan, Güneşe en yakın 2., sıcaklık açısından 1. sırada yer alan gezegen

Venüs, Güneş Sistemi'nde Güneş'e uzaklık bakımından ikinci sıradaki, sıcaklık bakımından ise birinci sıradaki gezegendir.

<span class="mw-page-title-main">Asteroit</span> yörüngeleri çoğunlukla Mars ile Jüpiter gezegenleri arasında kalan gökcisimleri

Asteroit,, iç Güneş Sistemi'nde yörüngede dönen ve meteoroitlerden daha büyük, fakat cüce gezegenlerden daha küçük olan bir küçük güneş sistemi cismidir. Atmosferi olmayan metalik veya kayalık cisimlerdir. Asteroitlerin boyutları ve şekilleri, cüce gezegenler de dahil olmak üzere önemli ölçüde farklılık gösterir.

<span class="mw-page-title-main">İç gezegen</span> Güneş Sistemi`nin en içteki yörüngelerde bulunan dört gezegendir. Bunlar Merkür, Venüs, Yer, ve Mars`tır.

Yoğun, kayalık bileşimli, az ya da hiç uydusu olmayan, halkası bulunmayan ve Güneş Sistemi'nin iç yörüngelerinde yer alan dört gezegene iç gezegenler veya karasal gezegenler denir.

<span class="mw-page-title-main">Karasal gezegen</span>

Karasal gezegen terimi, yapısının büyük bölümü silikat kayalardan oluşmuş gezegenleri tanımlar. Karasal gezegenlerin tümü yaklaşık olarak aynı yapıya sahiptirler, merkezde çoğunlukla demir içeren metalik bir çekirdek ve bu çekirdeğin çevresini saran silikat yapılı bir manto bulunur. Ay da benzer bir yapıya sahiptir, fakat demir bir çekirdekten yoksundur.

<span class="mw-page-title-main">Okyanus</span> büyük miktarda tuzlu su

Okyanus, bir gezegenin hidrosferinin çoğunu oluşturan bir su kütlesidir. Dünya üzerinde bir okyanus, Dünya Okyanusunun ana geleneksel bölümlerinden biridir. Bunlar, bölgeye göre azalan sırada, Pasifik, Atlantik, Hint, Güney (Antarktika) ve Kuzey Kutbu Okyanuslarıdır. Spesifikasyon olmadan kullanılan "okyanus" veya "deniz" ifadeleri, Dünya yüzeyinin çoğunu kapsayan birbirine bağlı tuzlu su kütlesini ifade eder. Genel bir terim olarak, "okyanus" çoğunlukla Amerikan İngilizcesinde "deniz" ile değiştirilebilir; ancak İngiliz İngilizcesinde değil. Açıkça söylemek gerekirse, deniz kısmen veya tamamen karayla çevrili bir su kütlesidir.

<span class="mw-page-title-main">Güneş kütlesi</span> astronomide standart kütle birimi

Güneş kütlesi; astronomide diğer yıldızların, yıldız kümesinin, bulutsuların ve gök adaların kütlelerini belirtmede kullanılan, kütlesi yaklaşık 2×1030 kg olan standart bir kütle birimidir. Bu birim için Güneş kütlesi ölçek olarak düşünülmüştür. Yaklaşık iki nonilyon kilograma eşittir:

<span class="mw-page-title-main">Dünyalaştırma</span> bir gezegeni veya uydusunu yaşanabilir hale getirme işlemi

Terraforming, dünyalaştırma ya da yeryüzü şekillendirme, bir gezegenin ya da uydusunun koşullarını Dünya'ya benzetme, yani insanların yaşayabilmesi için uygun hâle getirme sürecidir.

Gezegen bilimi, gezegenlerin, gök cisimlerinin ve gezegen sistemlerinin ve bunların oluşum süreçlerinin bilimsel olarak incelenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">İnsansız uzay gemisi</span> otomatik olarak uzayda uçabilen ve insansız uzay uçuşları için kullanılan uzay gemileri

İnsansız uzay gemisi ya da insansız uzay aracı, otomatik olarak uzayda uçabilen ve insansız uzay uçuşları için kullanılan uzay gemilerine verilen genel addır. Ne derece insanlardan bağımsız, yani özerk olduğu gemi modelleri arasında farklıdır. Uzaktan kumandalı, uzaktan güdümlü ya da tamamen özerk (robotik) olabilirler. Mesela Salyut 7, Mir ve UUİ'nun modülü Zarya, insansız uzaktan güdümlü şeklide istasyonu işletebilme, her iki yeniden ikmâl aracı ve yeni modüllerle kenetlenme imkânına sâhipti. En yaygın insansız uzay gemileri robotik uzay gemileri, insansız yeniden ikmâl araçları, uzay sondaları ve uzay rasathaneleridir. Her insansız uzay gemisi robotik olmamaktadır. Meselâ uzaya yollanan bir yansıtıcı top, robotik değildir.

Etkin sıcaklık genel olarak bir cismin emisyon eğrisi ya da dalga boyu fonksiyonu, bilinmediği zaman, o cismin sıcaklık değerini tahmin etmek amacıyla kullanılır. Yıldız ya da gezegen gibi bir cismin etkin sıcaklığı, bir kara cismin yaydığı toplam radyasyon enerjisinin bu cismin yaydığı enerjiye eşit olduğu zamanki sıcaklık değeridir.

<span class="mw-page-title-main">Venüs'ü Dünyalaştırma</span>

Venüs'ü Dünyalaştırma Venüs iklimini insanların yaşaması için uygun hale getirmek için olan varsayımsal süreçtir.

<i>Rosetta</i> (uzay aracı)

Rosetta, Avrupa Uzay Ajansı tarafından imal edilip 2 Mart 2004'te fırlatılan bir uzay sondasıydı. İniş modülü Philae ile birlikte 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P) kuyruklu yıldızının ayrıntılı bir incelemesini gerçekleştirdi. Uzay aracı, kuyruklu yıldıza yaptığı yolculuk sırasında Dünya ve Mars gezegenleriyle, 21 Lutetia ve 2867 Šteins asteroitlerinin yakınından geçti. SOHO / Cluster ve XMM-Newton'dan sonra ESA'nın Horizon 2000 programının üçüncü temel taşı görevi olarak başlatılmıştı.

<span class="mw-page-title-main">Yaşanabilir bölge</span> bir gezegenin, yıldızına olan uzaklığının, gezegenin yüzeyinde sıvı su bulundurabilmesine olanak tanıdığı alan

Yaşanabilir bölge, astronomi ve astrobiyolojide, bir gezegenin, yıldızına olan uzaklığının, gezegenin yüzeyinde sıvı su bulundurabilmesine olanak tanıdığı alandır. Yaşanabilir bölgenin sınırları, Dünya'nın biyosferi, Güneş Sistemi'ndeki yeri ve Güneş'ten aldığı ışınımsal enerjin gibi miktarını bildiğimiz nicelikler kullanılarak bulunur. Gezegenin yüzeyinde sıvı su bulunması hayat için çok büyük bir önem teşkil eder. Bu nedenle yaşamsal bölgede bulunan doğal özelliklerin ve objelerin Dünya benzeri akıllı yaşam formlarının yerlerinin belirlenmesinde çok önemli bir yol oynadığına inanılır.

<span class="mw-page-title-main">Karbon gezegeni</span>

Bir Karbon gezegeni, oksijenden daha fazla karbon içeren teorik bir gezegendir. Karbon, evrende hidrojen, helyum ve oksijenden sonra kitlesel olarak dördüncü en bol elementtir.

<span class="mw-page-title-main">Venera 7</span> Sovyet yapımı uzay sondası

Venera 7, Sovyetler Birliği'nin Venüs'e gönderdiği Venera serisi uzay sondalarından biridir. Venera 7, 15 Aralık 1970'te Venüs'e indiğinde başka bir gezegene yumuşak iniş yapan ve oradan Dünya'ya veri gönderen ilk uzay aracı olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Küçük gezegen</span>

Uluslararası Astronomi Birliği'ne (IAU) göre küçük gezegen, Güneş'in etrafında doğrudan yörüngede dönen ve ne gezegen ne de kuyruklu yıldız olarak sınıflandırılmayan bir gök cismidir. IAU, 2006 yılından önce resmen küçük gezegen terimini kullanmaktaydı, fakat o yıl yapılan toplantıda küçük gezegenler ve kuyruklu yıldızlar; cüce gezegenler ve Küçük Güneş Sistemi Cisimleri (SSSB) olarak yeniden sınıflandırıldı.

Dünya dışı sıvı su, doğal haliyle Dünya dışında meydana gelen sıvı haldeki sudur. Geniş ilgi gören bir konudur, çünkü bildiğimiz gibi su yaşamın temel ön koşullarından biri olarak kabul edilir ve bu nedenle dünya dışı yaşam için gerekli olduğu düşünülür.

<span class="mw-page-title-main">Güneş Sistemi'nin ana hatları</span> genel bakış ve başlık listesi

Aşağıda yer alan ana hat, Güneş Sistemi'ne genel bir bakış ve güncel bir rehber olarak hazırlanmıştır:


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.