Geçen yıl Noel Evi’nde Mars sallandı.
NASA’nın InSight iniş aracındaki son derece hassas sismometre, görev bilinciyle sismik titreşim patlamalarını kaydetti ve ardından bilimin bir armağanı olan veriyi ertesi gün Dünya’ya gönderdi.
InSight bilim adamları tatilleri kutlamakla meşguldü. Ocak ayı başlarında sarsıntıyı ayrıntılı olarak incelediklerinde, sabit uzay aracının üç buçuk yılı aşkın bir süredir kızıl gezegenin içini inceleme görevi sırasında kaydettiği 1.000’den fazla mars depreminden farklı görünüyordu.
InSight misyonunun proje bilimcisi Mark Panning, “Açıkça sismik bir olaydı ve büyük bir sismik olaydı” dedi. “Ve biz bu konuda hemen heyecanlandık.”
Perşembe günü yayınlanan bilimsel makalelerde, iki NASA uzay aracından veri kullanan bilim adamları, sismik olayın kızıl gezegenin iç gerilimlerinden kayaların çatlaması olmadığını ortaya koyuyor. Bunun yerine, Mars’a çarpan bir uzay kayasından yayılan şok dalgalarıydı. Keşif, bilim adamlarının Mars’ın içinde ne olduğunu daha iyi anlamalarına yardımcı olacak ve tıpkı Dünya gibi Mars’ın da göktaşları tarafından vurulduğunu hatırlatacak.
Bununla birlikte, göktaşlarının genellikle atmosferde parçalandığı Dünya’nın aksine, uzaydan gelen kayalar büyük ölçüde sağlam bir şekilde Mars’a çarpar.
Mars, Dünya yüzeyini şekillendiren kabuk parçalarının kayması olan levha tektoniğinden yoksundur. Ancak yine de, soğudukça kızıl gezegenin kabuğunun büzülmesi ve çatlaması gibi diğer tektonik baskıların neden olduğu mars depremleri meydana gelir. En büyük depremler, Dünya standartlarına göre mütevazıdır.
Aralık sarsıntısı, 4 büyüklüğünde kaydedilen en güçlü sarsıntılardan biri olarak kaydedildi. Ancak, daha büyük depremlerin çoğunun gözlemlendiği tektonik olarak aktif bölgede meydana gelmedi.
En önemlisi, Noel Konutu sismik olayı, yüzey dalgalarının – Mars yüzeyindeki kayaların dış kabuğu boyunca hareket eden titreşimler – ilk kez tespit edilmesiydi. Diğer tüm depremler için, InSight’ın sismometresi yalnızca vücut dalgaları olarak bilinenleri, yani gezegenin içinde dolaşan titreşimleri gözlemlemişti.
Merkez üssünün yakın olmaması – InSight’tan 2.000 milden fazla – gizemi artırdı. Bu, yalnızca büyük değil, aynı zamanda sığ bir deprem olduğunu düşündürdü.
Sismometrenin baş araştırmacısı olarak görev yapan Paris Üniversitesi’nde profesör olan Philippe Lognonné, “Neden yüzey dalgalarına sahip olduğumuzu belirlemek zordu” dedi.
Bu, iki ay sonra, farklı bir NASA uzay aracındaki (Mars Keşif Yörünge Aracı) bilim adamlarının bu sismik olayın bir Mars depremi olmadığını keşfettiğine kadar bir sır olarak kaldı.
Bunun yerine Mars’a çarpan bir uzay taşının gümbürtüsüydü.
Mars Reconnaissance Orbiter kameralarından ikisini inşa eden ve işleten San Diego’daki Malin Uzay Bilim Sistemleri’nin yörünge bilim operasyonları lideri Liliya Posiolova, çapının 15 ila 40 fit arasında olduğu tahmin edilen küçük bir uzay taşı da değildi.
Dr. Posiolova, çarpmanın 2,5 ila 10 kiloton TNT’ye eşdeğer enerji açığa çıkardığını söyledi. (İkinci Dünya Savaşı’nın sonunda Hiroşima’ya atılan atom bombası, 15 kiloton TNT’ye eşdeğerdi.) Bir futbol sahasından daha geniş bir krater bıraktı.
Dr. Panning, Dr. Lognonné ve Dr. Posiolova’nın da aralarında bulunduğu bilim adamları, bulguları Perşembe günü Science dergisinde yayınlanan iki makalede bildirdiler.
Sismik Araştırmalar, Jeodezi ve Isı Taşımacılığı kullanan İç Keşif’in kısaltılmış hali olan InSight, Kasım 2018’de Dünya’ya indiğinde, bilim adamlarının yalnızca Mars depremlerini değil, yılda birkaç meteor çarpmasını da gözlemlemeleri bekleniyordu. Bunun yerine, üç yıldan fazla bir süredir sismik verilerde hiçbir meteor çarpması görmediler.
Bu, Mars kabuğu hakkındaki bilgilerinde ve beklenen sismik sinyalleri simüle eden bilgisayar modellerinde bir eksiklik olduğunu gösteriyordu.
Geçen ay, bilim adamları, kayalar Mars atmosferine girerken çıkan ses cıvıltılarına dayalı olarak InSight’ın birkaç yüz kilometre yakınında dört küçük meteor çarpması tespit ettiklerini bildirdiler.
Şimdi, daha uzaktaki daha büyük meteor çarpmalarını da biliyorlar.
Şubat ayının başlarında, Dr. Posiolova ve diğer bilim adamları, Mars’ın bir bölümünün üç boyutlu, stereo görüntüsünü almak için çalışıyorlardı. Bölgenin birkaç yıl öncesinden bir fotoğrafı zaten vardı ve şimdi biraz farklı bir açıdan ikinci bir görüntü alıyorlardı.
Ancak ikinci görüntü, ilk görüntüde olmayan 10 milden fazla dışarıya yayılan, rahatsız edici tozdan oluşan bir patlama bölgesi olan büyük bir leke içeriyordu.
O kadar büyüktü ki, yörünge aracındaki başka bir kamera tarafından çekilen günlük “hava durumu” görüntülerinde görülebiliyordu. Science makalelerinden birinin başyazarı olan Dr. Posiolova, “O zaman, o Şubat görüntüsünden geri adım atmaya başlarız” dedi.
Leke 25 Aralık’ta vardı ama 24 Aralık’ta yoktu.
InSight’ın en büyük sismik olaylarından birini Noel Meskene’de kaydettiğini aklının bir köşesinde hatırladığını söyledi. “’Bu olabilir mi?’ Gibiydi” dedi.
Oldu.
Daha yüksek çözünürlüklü görüntüler, meteorun patlama bölgesinin merkezinde yaklaşık 500 fit genişliğinde bir krater açtığını ve hatta yüzeyin altından su buzu fırlattığını gösterdi. Bu, Mars ekvatoruna şimdiye kadar görülen en yakın buzdur.
Artık bir meteor çarpmasından kaynaklanan sismik sinyalleri kesin olarak belirlediklerine göre, InSight bilim adamları daha önceki herhangi bir Mars depreminin gerçekten meteor çarpması olup olmadığını görmek için verilerini gözden geçirdiler.
Gerçekten de, üç ay önce, 18 Eylül’de meydana gelen 4.2 büyüklüğündeki bir sismik olayın sarsıntısı benzer görünüyordu. Böylece yörünge aracının kameraları, InSight’tan yaklaşık 4.600 mil uzakta bulunan merkez üssünün etrafına baktı ve orada yaklaşık 426 fit çapında bir krater tespit etti.
Posiolova, bunların, yörünge aracının Mars’ı incelediği 16 yıl boyunca tespit ettiği en büyük iki yeni krater olduğunu söyledi. Dr. Panning, iki etkinin ilişkili olma ihtimalinin düşük olduğunu söyledi; sadece birkaç ay arayla meydana gelmeleri şanstı, rastgele bir şanstı.
Sismik sinyalleri yeni oyulmuş kraterlerle birleştirmek, gezegenin iç yapısının daha keskin bir görüntüsünü sunar. Lognonné bunu bir filme benzetti. Mars Reconnaissance Orbiter görüntüleri sağlarken, InSight kayıtları film müziğidir.
“Filmi sadece ses veya sadece görüntüden daha iyi anlayabilirsiniz” dedi.
Lognonné, mevcut modellerin Mars’ın kabuğu için iyi çalıştığını, ancak derin manto için o kadar iyi olmadığını söyledi. “Bu, Mars’ın içi hakkında daha fazla bilgi almak için eşsiz bir veri” dedi.
Muhtemel sürprizlerden biri, yüzey dalgalarının kuzey yarımkürenin kabuğunda güney yarımkürede olduğu gibi kabaca aynı hızda hareket ediyor gibi görünmesidir.
Mars’ın kuzey yarısının topografyası – bir zamanlar bir okyanus tarafından kaplanmış olabilir – güneydeki dağlık bölgelerden çok daha alçaktır. Ancak veri hızı, her iki yarım küredeki kabuk kayalarının benzer yoğunlukta olduğunu gösteriyor. Dünya’da okyanusların altındaki kabuk, kıtaların kabuğundan daha yoğundur.
Zürih’teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde gezegen bilimcisi ve InSight bulgularını açıklayan Science makalesinin baş yazarı Doyeon Kim, “Bu ikiliğin gizemini bir nevi ortaya çıkarmaya başlıyoruz” dedi.
Bilim belgeleri, uzay aracı güneş panellerinde biriken ve enerji beslemesini kesen toz nedeniyle ölmek üzereyken bile, InSight görevi için yoğun geçen bir yılın en son bulgularıdır. Misyon yöneticileri, uzay aracının büyük olasılıkla yıl sonuna kadar sessiz kalacağını söylediler.
Perşembe günü Nature Astronomy dergisinde yayınlanan bir başka makalede, bilim adamları InSight’ın sismik verilerini, Mars’ın sismik gümbürtülerinin çoğunun kaynaklandığı, oldukça parçalanmış, 750 mil uzunluğundaki bir bölge olan Cerberus Fossae’yi incelemek için kullandılar.
Yine İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde sismolog ve Nature Astronomy makalesinin baş yazarı Simon C. Stähler, batıdaki volkanik bir bölgeden gelen magmadan gelen ısının oradaki kabuğu ısıttığını söyledi.
“Temelde bu zayıflamaya, depremlerin olmasına izin veren bu yerel zayıflamaya neden oluyorsunuz” dedi.
InSight bilim adamları ayrıca Mayıs ayında görev sırasında tespit edilen en büyüğü olan 4.7 büyüklüğünde bir deprem üzerinde çalışıyorlar. Cerberus Fossae’ye yakın olan depremin merkez üssünün yakınında herhangi bir krater görülmediğinden, bu gerçek bir mars depremi gibi görünüyor.
InSight kapandığında, güneş sisteminin başka bir yerinde çalışan herhangi bir sismometre olmayacaktır. Ancak InSight için inşa edilen yedek bir sismometre birkaç yıl içinde ayın uzak tarafına gönderilmek üzere modifiye ediliyor ve NASA’nın Satürn’ün en büyük ayı olan Titan’a Dragonfly misyonu da bir sismometre taşıyacak.
Panning, “Gezegen sismolojisi devam eden bir alandır” dedi.