Mars'ın kayaları neden oksitlenmiş görünüyor?
Yeni bir araştırma, Mars kayalarının neden hem oksitlenmiş göründüğünü hem de gezegenin indirgen mantosunda oluştuğunu açıklıyor. Bilim insanları, bu çelişkinin yüksek basınçta oluşan majorit adlı granat türüyle bağlantılı olduğunu belirledi.
Mars'ın volkanik geçmişi kayalarında saklı. Ancak Mars'tan Dünya'ya ulaşan göktaşlarının çoğu, gezegenin iç kesimlerindeki volkanik koşullara ilişkin anlayışla çelişen bir tablo sunuyor. Kayalar son derece oksitlenmiş görünüyor; oysa oluştukları ortamın indirgen koşullara sahip olması gerekiyordu.
Journal of Geophysical Research: Solid Earth dergisinde yayımlanan Hideharu Kuwahara ve Ehime University'den Ryoichi Nakada'nın araştırması, bu çelişkiye bir yanıt sunuyor. Araştırmacılara göre sorunun kaynağı, yalnızca gezegenlerin mantosunun derinliklerinde yüksek basınç ve sıcaklık altında oluşan bir granat türü olan majorit olabilir.
Mars yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluştuğunda ağır metaller gezegenin merkezine çekildi ve Dünya'dakine benzer, demir bakımından zengin bir çekirdek meydana geldi. Saf metalin bulunduğu ortamlarda kimyasal tepkimeler oksijeni uzaklaştırarak indirgen koşullar yaratır.
NASA'nın InSight görevi, çekirdeğin hemen üzerinde 150 kilometre derinliğe uzanan erimiş silikat kayadan oluşan bir tabakayı da doğruladı. Manto olarak adlandırılan bu tabakanın, yüksek miktarda saf metal içeren bir ortamda oluştuğu için son derece indirgenmiş olması gerekiyordu. Ancak hem göktaşlarından hem de Mars'ın kabuğundan alınan örnekler, kayaların belirgin biçimde oksitlendiğini gösteriyor.
Mars'ın iç yapısını anlatan video. Kaynak: Institut de Ciencies del Mar - CSIC YouTube Channel
Majorit yüksek basınç altında demir topladı
Araştırmacılar, bu çelişkinin majoritle bağlantılı olabileceğini düşündü. Mars'ta majorit, mantonun tabanında ve yüksek derecede indirgenmiş çekirdeğin hemen üzerinde, yaklaşık 18 gigapaskal basınç altında oluşuyor. Bu değer, deniz seviyesindeki atmosfer basıncının yaklaşık 180 bin katına karşılık geliyor.
Bilim insanları, mineralin bu koşullardaki davranışını incelemek için küçük elmas kapsüllerin içine yerleştirilen tungsten karbür bloklar arasında sentetik Mars kayasını sıkıştırdı. Sistemin sıcaklığı yaklaşık 2.150 ila 2.200 santigrat dereceye çıkarıldı ve çekirdek yakınındaki indirgen koşulları taklit etmek için ortama metalik demir eklendi.
Örnekler yeterince ısıtılıp basınç altında tutulduktan sonra soğumaya bırakıldı. Daha sonra yaklaşık 250 kilometre uzaklıktaki SPring-8 sinkrotron tesisine götürüldü. Örnekler burada X ışınlarına maruz bırakılarak yoğun ısı ve basınç altında oluşan mineral taneciklerinde demirin nasıl bağlandığı incelendi.
Fraser ve Pamela, InSight'ın bulgularını ve Mars depremlerinin nasıl meydana geldiğini tartışıyor.
Araştırmaya göre majorit, neredeyse bir demir süngeri gibi davranıyor ve oksitlenmiş ferrik demiri doğrudan kristal yapısında topluyor. Majorit kristallerinde hapsolan demirin yüzde 11 ila 21'i oksitlenmişti. Bu oran, deney sırasında oluşan çevredeki silikatlarda ölçülenden çok daha yüksekti.
Mineral, oksitlenmiş kayaları yüzeye taşıdı
Mars'ın iç kesimleri kristalleşmeye başladığında majorit, çevresindeki erimiş kayadan çökelmeye başladı. Mineral, indirgenmiş taban tabakasında çözünmüş halde bulunabilecek ferrik demirin bir bölümünü yakaladı.
Gezegen mantosundaki sürekli hareket, majorit bakımından zengin bu kayaları zamanla yüzeye daha yakın bölgelere taşıdı. Olympus Mons örneğinde olduğu gibi volkanlar patladığında oksitlenmiş volkanik kayalar zaman zaman yüzeye, hatta uzaya savruldu.
Çalışmanın Dünya'nın iç yapısı açısından da sonuçları bulunuyor. Dünya'nın çapı Mars'ın yaklaşık iki katı olduğu için mantosu daha derin. Bu durum, çekirdeğe yakın alt kesimlerde bridgmanit adlı farklı bir mineralin baskın olmasını sağlıyor.
Bilim insanları bridgmanitin büyük miktarlarda demir barındırabildiğini ve majoritten daha fazla demir tutabildiğini biliyor. Bu nedenle Dünya'nın derin mantosu kimyasal açıdan belirgin biçimde tabakalı. Manto yükseldikçe bridgmanit majorite dönüşüyor ve ferrik demirin bir bölümünü çevresindeki kayaya salıyor. Bu süreç, mantonun geçiş kuşağını alttan oksitlendiriyor.
Araştırma, göktaşlarında görülen kimyasal izleri, erimiş metalin varlığında kristallerin basınç altındaki tepkileriyle bir araya getiriyor. Yalnızca kayalık gezegenlerin mantosunun derinliklerinde oluşan majorit, ilk bakışta bağlantısız görünen bu iki olgu arasında milyarlarca yıl süren bir bağ kuruyor.
HABERİN DEVAMI 
- Popüler Haberler -
Mahmud Abbas'ın ziyaretine Türk tarafından sitem: Tarafımızca dikkatle not edildi
İran Devrim Muhafızları: Hürmüz Boğazı'nda ABD'ye ait MQM-170 tipi İHA sağlam şekilde ele geçirildi
İsrail'in aşırı sağcı bakanları, Filistinli liderlerin gözaltına alınması ve sorgulanması talep etti
Rusya Devlet Başkanı Vladimir Putin'den Musk'a övgü: Gerçek bir dahi
İngiltere'den Ukrayna'ya milyarlarca sterlinlik dev paket
Ukrayna ordusundan devrim gibi karar! Dünyanın ilk "Hava Dronlu Tıbbi Tahliye Birimi" kuruluyor!
