Mars’ta günler kısalıyor

Bilinmeyen nedenlerle, Mars’ın dönüşü hızlanıyor.

NASA’nın InSight iniş aracı, güneş panellerinde toz biriktikten sonra Aralık ayında sessizliğe büründü. Ancak bilim insanları dört yıldır topladıkları verileri incelemeye devam ediyor ve Kızıl Gezegenin derinliklerinde neler olduğu hakkında daha fazla şey öğreniyorlar.

Mars hakkında öğrendiklerinin çoğu, InSight’ın, gezegenin etrafında ve içinde yankılanan küçük bataklıklardan gelen küçük titreşimleri ve göktaşlarının etkilerini ölçmek için yüzeye yerleştirilmiş hassas sismometresinden geldi.

Haziran ayında yayınlanan bir makalede Nature dergisindeMisyon üzerinde çalışan bilim adamları, Dünya ile InSight on Mars arasındaki radyo iletim frekanslarındaki hafif kaymalardan elde edilen ek bulguları rapor ediyor.

InSight’ın Mars’taki konumu Dünya’ya doğru hareket ederken, Doppler etkisi olarak bilinen bir olgu radyo dalgalarını hafifçe sıkıştırarak dalga boyunu kısalttı ve frekansı artırdı. InSight yerdeki alıcı antenden uzaklaşırken dalga boyu uzadı ve frekans azaldı. Bu, yaklaşan bir ambulansın sireninin yaklaşırken daha yüksek ve uzaklaşırken daha alçak ses çıkarmasına neden olan aynı olgudur.

Doppler etkisinin çoğu, Mars ve Dünya’nın Güneş etrafında hareket ederken göreli hareketlerinden kaynaklanır. Gezegenler arası radyo yayınları da Dünya atmosferindeki nem ve güneşten gelen yüklü parçacıkların güneş rüzgarı tarafından bozulur.

Bilim adamları tüm bunları hesaba kattığında, artık frekansta farklılıklar vardı. Mars, mükemmel yuvarlak bir küre olmadığı için tepe gibi sallanıyor. Rotasyon ve İç Yapı Deneyi veya RISE olarak bilinen radyo bilimi deneyine liderlik eden Belçika Kraliyet Gözlemevi’nden Sebastien Le Maistre, “Birincil hedef dönüşü ölçmektir” dedi.

Dr. Le Meister, yeterince doğruysa, tüm titreşimlerle yapılan dönüş ölçümlerinin gezegenin çok derin kısımlarının yapısına ve bileşimine kısıtlamalar getirdiğini söyledi.

Benzer ölçümler NASA’nın 1970’lerdeki Viking misyonlarında ve ayrıca 1997’deki Pathfinder gibi daha sonraki misyonlarda denendi, ancak bu ölçümler yeterince doğru veya yeterince uzun değildi. Dr. Le Meister, “Bu daha önce Dünya dışında hiçbir gezegenin başına gelmemişti” dedi.

Titreşimlerin büyüklüğünden bilim adamları, erimiş Mars çekirdeğinin yaklaşık 2.280 mil çapında olduğunu tahmin ettiler. (Mars bir bütün olarak yaklaşık 4.200 mil çapındadır.)

Radyo titreşimlerinden elde edilen çekirdeğin boyutu, gezegenin içinden geçen sismik dalgalardan gözlemlenenle kabaca eşleşiyor. Bilim adamları ayrıca Dünya’nın içindeki gibi daha küçük, katı bir iç çekirdeğe dair hiçbir işaret görmediler. Sismik verilerde olduğu gibi, salınımlar, Mars çekirdeğinin çoğunlukla erimiş demirden yapıldığını, ancak aynı zamanda önemli miktarlarda kükürt, oksijen ve karbon gibi daha hafif elementler içerdiğini gösteriyor.

Kalpteki en yüksek hafif element konsantrasyonu InSight misyonunun baş araştırmacısı Bruce Banerdt, “Mars’ın oluşumu için sahip olduğumuz kozmolojik kimyasal modelleri uzlaştırmak çok zor” dedi.

Ölçümler aynı zamanda gezegenin dönüşünde beklenen dalgalanmaları da gösterdi; en hızlısı kış ve yaz aylarında ve en yavaşı ilkbahar ve sonbaharda, buzullardaki donmuş karbondioksit dağılımı mevsimlerle değiştikçe.

Viking misyonunun 47 yıl önceki Doppler ölçümleri de dahil olmak üzere, bilim adamları Mars’ın dönüşünde, Mars gününü her Mars yılında saniyenin yaklaşık 1,5 milyonda biri kadar kısaltan hafif bir hızlanma buldular. (Bir Mars yılı, Dünya yılının kabaca iki katı kadardır.)

Dr. Banerdt, “Bu bir sürprizdi,” dedi. “Bunu görmeyi hiç beklemiyorduk.”

Bu, Ay’ın yavaşça uzaklaştığı ve günün uzunluğunun uzadığı Dünya’nın tam tersidir ve artık zaman işleyişine bazen artık saniyelerin eklenmesinin ana nedenidir (gerçi bu 2035’te değişecektir). Eriyen buzullar ve değişen atmosfer de dolaşım hızını değiştirebilir.

Ancak Mars’ta hızlanmanın nedeni belirsiz. Mars’ın uydularından biri olan Phobos’un kademeli olarak düştüğü biliniyor ve bu gerçekten de Mars’ın dönüşünü hızlandırıyor – tıpkı bir snowboardcunun daha hızlı dönmek için kollarını çekmesi gibi – ama bu, gözlemlenen şeyi açıklamak için yeterince önemli değil.

Dr Banerdt, en olası nedenin kutuplarda uzun vadeli buz birikmesi olduğunu söyledi. Dr. Le Maistre, bir başka olasılığın da kutup bölgelerindeki buzulların erimesi olduğunu söyledi. Gezegen kabuğu artık buzulların ağırlığıyla sıkıştırılmayacak, sonra yavaşça geri dönecek ve Mars’ın şekli dikey olarak esneyerek dönüşünü hızlandıracak.

Asteroitlerin gezegene daha hızlı dönme yönünde çarpma olasılığı daha düşüktür.

Banerdt, “Bir gezegenin torkunu yükseltmek ve onu tork kullanarak hızlandırmak gerçekten zor,” dedi, “ama atalet momentini değiştirmek ve onu biraz hızlandırmak görece kolay.”