Tüm bir Mars yılı boyunca Kızıl Gezegen’in üst atmosferini inceledikten sonra, NASA’nın MAVEN görevi kaçan suyun her zaman nazik bir şekilde uzaya doğru gitmediğini belirledi.
Hidrojen kaçışının iniş ve çıkışlarını, dolayısıyla su kaybını açığa çıkaran uzay aracı Mars Atmosferi ve Uçucu Evrimi’nin (MAVEN) üzerindeki bir enstrüman takımıyla sofistike ölçümler yapıldı. Mars Güneş’e en yakın konumundayken kaçış hızı zirve yaptı ve gezegen en uzak konuma yaklaştıkça düşüşe geçti. Maksimumdaki 10 kat fazla hidrojen kaçışıyla, kayıp hızı genel olarak dramatik bir şekilde değişim gösterdi.
Berkeley’de bulunan California Üniversitesi’nden MAVEN ekibi üyesi ve uzay aracının enstrümanlarından ikisinin verilerini analiz eden Ali Rahmati, “MAVEN bize Mars’ın üst atmosferinden hidrojen kaçışıyla ilgili eşsiz detaylar sağlıyor ve bu da milyarlarca yıl boyunca kaybedilen toplam su miktarını belirlememize yardımcı olması açısından hayati öneme sahip” diyor.
Mars’ın üst atmosferindeki hidrojen, alt atmosferdeki su buharından geliyor. Atmosferik bir su molekülü güneş ışığı tarafından parçalanabilir ve iki hidrojen atomu bağlı oldukları oksijen atomundan serbest kalabilir. Daha sonra, Mars’ın üst atmosferinde işlemekte olan çok sayıda süreç hidrojenin kaçmasını sağlayabilir.
Uzun süre boyunca bu kaybın aynı bir lastikteki yavaş sızıntı gibi aşağı yukarı kararlı olduğu varsayıldı. Ancak NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ve ESA’nın Mars Express aracıyla yapılan gözlemler beklenmeyen değişimler buldu. Şu ana kadar bu ölçümlerden yalnızca birkaç tane yapıldı ve çoğu esasen aylarca ya da yıllarca arayla çekilmiş anlık fotoğraflardı. MAVEN, neredeyse iki Yer yılı boyunca süren Mars yılı boyunca kesintisiz şekilde hidrojen kaçışını izliyordu.
Colorado Üniversitesi’nden bir bilim insanı ve Görüntüleme Morötesi Spektrografı (IUVS) ekibinin üyesi Michael Chaffin, “Artık bu kadar büyük değişimlerin meydana geldiğini biliyoruz ve Mars’tan hidrojen kaçışının yavaş ve durağan bir sızıntı değil, daha çok mevsimlerle birlikte yükselen ve düşen ve belki de kuvvetli fışkırmalarla vurgulanan aralıklı bir akıntı olduğunu düşünüyoruz” diyor.
Hidrojen kaybına dair şu ana kadarki en detaylı gözlemlerde, MAVEN’in cihazlarından dördü kaçış hızında 10 kat değişim tespit etti. Üst atmosferdeki hidrojen yoğunluğundaki değişimler, Güneş Rüzgarı İyon Analizörü ve Supratermal ve Termal İyon Kompozisyonu enstrümanı tarafından ölçülen hidrojen iyonları akışıyla anlaşıldı. IUVS üst atmosferde hidrojen tarafından saçılan güneş ışığı miktarında bir düşüş gözlemledi. MAVEN’in manyetometresi, hidrojen iyonları uyarılan elektromanyetik dalgaların oluşumunda, hidrojen varlığının azalmasına işaret eden bir düşüş buldu.
MAVEN ekibi, hidrojen kaçışını farklı yollardan inceleyerek, hidrojen kaçışını hangi etkenin meydana getirdiğini anlayabilecek. Bilim insanları halihazırda, Mars’ın eliptik yörüngesinin Mars’a ulaşan güneş ışığı yoğunluğunun Mars yılı boyunca yüzde 40 kadar değişmesine sebep olduğunu biliyorlar.
Aynı zamanda alt atmosferde ne kadar su buharı bulunacağını ve aynı şekilde suyun ne kadarının üst atmosfere ulaşacağını belirleyen mevsimsel bir etki de söz konusu. Güneş’in 11 yıllık döngüsü de başka bir muhtemel etken.
IUVS ekibinden Boston Üniversitesi bilim insanı John Clarke, “Ayrıca, Mars Güneş’e en yakın olduğunda, atmosfer çalkantılı bir hale geliyor ve küresel kum fırtınaları ve başka hareketlere sebep oluyor. Bu durum alt atmosferdeki suyun çok yüksek irtifalara çıkmasına izin verebilir ve kesintili bir hidrojen kaçağı kaynağı sağlayabilir” diyor.
Bilim insanları ikinci bir Mars yılı boyunca ve Güneş döngüsünün farklı aşamalarında gözlemler yaparak bu etkenleri daha iyi seçebilecek. MAVEN en azından Eylül 2018’e kadar devam edecek uzatmalı görevinde bu gözlemlere devam ediyor.
Rahmati’ye göre; “MAVEN’in bulguları Mars atmosferinde şu anda ne olduğunu ortaya çıkaracak ama bu tip bir kaybın, daha ıslak bir doğadan bugün gördüğümüz kuru gezegene zaman içinde gerçekleşen küresel değişimde önemli katkısı oldu.”
