Güneş Sistemi'nin en volkanik gökcisminin geçmişi nihayet aydınlatıldı

Io'daki volkanik faaliyetler 1979'da keşfedilmişti (NASA/JPL/DLR)
Io'daki volkanik faaliyetler 1979'da keşfedilmişti (NASA/JPL/DLR)
TT

Güneş Sistemi'nin en volkanik gökcisminin geçmişi nihayet aydınlatıldı

Io'daki volkanik faaliyetler 1979'da keşfedilmişti (NASA/JPL/DLR)
Io'daki volkanik faaliyetler 1979'da keşfedilmişti (NASA/JPL/DLR)

Io'nun, oluştuğundan beri Güneş Sistemi'nin en volkanik gökcismi olduğu ortaya çıktı. 

Bilim insanları Jüpiter'in uydusunun, gezegenin kendisi ve diğer uydularla arasındaki kütleçekimin yol açtığı gelgit kuvveti nedeniyle yoğun volkan patlamalarına sahne olduğunu biliyordu. Artık bu olayların muhtemelen 4,57 milyar yıldır, Güneş Sistemi'nin oluşumundan beri gerçekleştiği anlaşıldı. 

Io'nun yüzeyinde lavların sürekli akması nedeniyle uydunun genç kalması yüzünden araştırmacılar bu faaliyetlerin ne kadar süredir devam ettiğini saptayamıyordu. Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array/ALMA) adlı teleskobu kullanan bilim insanları, uydunun atmosferindeki sülfür ve kloru inceleyerek bu soruyu cevaplamayı başardı.

Science adlı hakemli dergide perşembe günü yayımlanan araştırmanın başyazarı Katherine de Kleer "Io'nun yüzeyine bakıp bir milyon yıldan daha uzun bir süre önce neler olduğu hakkında bir şeyler söylemek mümkün değil ve bu da jeolojik açıdan çok yakın bir zaman" diyor: 

Io büyük bir gizem barındırıyordu çünkü yüzeyi, daha az aktif uyduların yüzeyinden farklı olarak geçmişin kaydını tutmuyor.

Io'daki volkanik patlamalara Jüpiter'in diğer uyduları Europa'yla Ganymede'in gezegen etrafındaki yörüngeleri yol açıyor. Ganymede, Jüpiter'in yörüngesinde her tam tur attığında Europa iki, Io ise 4 tur atıyor. Rezonans diye bilinen bu ritim Io'nun kendi yörüngesinin daire yerine daha eliptik bir şekle girmesine neden oluyor. 

Elips şeklindeki yörüngesinde dönen Io, gezegene yaklaştığında daha güçlü bir kütleçekim kuvvetine maruz kalırken uzaklaştığı zaman bu kuvvet zayıflıyor. Bu durum Io'da gelgitler meydana getiriyor. Bunlar Dünya'daki gelgitlere benzese de çok daha güçlü olmaları nedeniyle uydunun yüzeyinin 100 metreye kadar yükselip inmesine yol açıyor. Bu sürtünme hareketleri Io'nun yüzeyini muazzam derecede ısıtarak patlamalar yaratırken sıra magma okyanusu da oluşturabiliyor. 

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü (Caltech) Gezegen Bilimi ve Astronomi Bölümü'nden de Kleer son 20 yıldaki bilgisayar simülasyonlarının, uyduların yörüngesinin oluşum aşamasında bu ritme girdiğine işaret ettiğini söylüyor. Bilim insanı, Space'e yaptığı açıklamada şöyle diyor:

Volkanik faaliyete neden olan şey bu rezonans. Bu nedenle uyduların oluştukları andan itibaren bu düzen içinde olması ve Io'nun da aynı süre boyunca volkanik olması mantıklı geliyor.

Io'daki volkanik faaliyetler, uydunun içiyle atmosferi arasında sürekli madde taşınmasına neden oluyor. Uydunun üst atmosferindeki sülfür ve kloru inceleyen araştırma ekibi, bu iki elementin üst atmosferdeki ağır izotop halinin (daha fazla sayıda nötrona sahip atomlar) hafif izotop halinden daha fazla olduğunu buldu. Bu durum hafif izotopların uzaya kolay kaçabilmesinden kaynaklanıyor. 

Io'nun hafif sülfür izotoplarının yüzde 94 ila yüzde 96'sını kaybettiğini tespit eden araştırmacılar bunun milyarlarca yıllık bir volkanik faaliyet sonucunda gerçekleşebileceğini söylüyor.

"Io'nun atmosferindeki sülfür izotoplarını kullanarak Io'nun milyarlarca yıldır sülfür bakımından zengin gaz ürettiğini ve dolayısıyla volkanik açıdan aktif olduğunu bulduk" diyen de Kleer şöyle ekliyor:

Bu, daha önceki bazı tahminleri doğrulayan güzel bir bulgu.

Jüpiter'in volkanik uydusunun geçmişini araştırmaya devam edeceğini söyleyen araştırmacı "Bundan sonra Io'nun, komşuları Europa ve Ganymede gibi bir zamanlar su okyanusuyla buz kabuğuna sahip olup olmadığını ve bunların volkanizma veya başka bir yolla ortadan kalkıp kalkmadığını öğrenmek istiyorum" diyor.

Independent Türkçe, Space, National Geographic, Science



En büyük kitlesel yok oluşta canlılara vaha olan bölge keşfedildi

Permiyen-Triyas yok oluşunda karada yaşayan türlerin yüzde 70'inin silindiği ancak bazı ekosistemlerin daha dirençli olduğu tahmin ediliyor (Dinghua Yang)
Permiyen-Triyas yok oluşunda karada yaşayan türlerin yüzde 70'inin silindiği ancak bazı ekosistemlerin daha dirençli olduğu tahmin ediliyor (Dinghua Yang)
TT

En büyük kitlesel yok oluşta canlılara vaha olan bölge keşfedildi

Permiyen-Triyas yok oluşunda karada yaşayan türlerin yüzde 70'inin silindiği ancak bazı ekosistemlerin daha dirençli olduğu tahmin ediliyor (Dinghua Yang)
Permiyen-Triyas yok oluşunda karada yaşayan türlerin yüzde 70'inin silindiği ancak bazı ekosistemlerin daha dirençli olduğu tahmin ediliyor (Dinghua Yang)

Çin'deki bir bölgenin, bugüne kadarki en şiddetli kitlesel yok oluştan diğer alanlara göre çok daha az etkilendiği bulundu. Bilim insanları bu bölgenin, canlılar için bir vaha görevi gördüğünü söylüyor.

Büyük Ölüm diye de bilinen Permiyen-Triyas yok oluşu yaklaşık 252 milyon yıl önce gerçekleştiğinde, denizdeki türlerin yüzde 80 ila 90'ını ortadan kaldırdığı tahmin ediliyor. 

Ancak bilinen 5 kitlesel yok oluştan en büyüğü kabul edilen bu olayda, karadaki türlerin ne kadarının silindiği konusunda fikir birliği sağlanamıyor. 

Bir teoriye göre Sibirya'daki volkanik patlamaların yol açtığı orman yangınları, asit yağmurları ve zehirli gazlar nedeniyle karasal türler de muazzam bir yıkıma uğramıştı. Güney Çin'de ve süper kıta Gondvana'daki Gigantopteris bitkilerinin, yaklaşık 252 milyon yıl önce yok olması bu iddiayı destekliyor.

Öte yandan Büyük Ölüm'den önce yaşayan bazı bitkilerin sonrasında da varlığını sürdürdüğüne işaret eden fosiller, teoriye gölge düşürüyor.

Uluslararası bir araştırma ekibi, Çin'deki Turfan-Kumul Havzası'nda fosil polen ve spor örneklerini detaylı bir şekilde analiz etti ve yeni bir tarihleme tekniği kullanarak karasal bitkilerin kitlesel yok oluştan sağ çıkabildiği bir ortamın varlığını ortaya koydu. 

Bulguları hakemli dergi Science Advances'ta dün (12 Mart) yayımlanan çalışmada, eğrelti otu çayırları ve iğne yapraklı ormanların, Büyük Ölüm'ün başlamasından 160 bin yıl öncesinden, bitiminden 160 bin yıl sonrasına kadar sürekli olarak geliştiği bulundu.

Çin Bilimler Akademisi'nden Mingli Wan, ortak yazarı olduğu çalışmanın bulguları hakkında şöyle diyor: 

Sağlam ağaç gövdeleri ve eğrelti otu saplarının varlığı, bu mikrofosillerin başka bir yerden taşınmadığını ve yerel bitki örtüsünü temsil ettiğini doğruluyor.

Bilim insanları bazı türlerin soyunun tükendiğini ancak bölgedeki spor ve polen türlerinin yok olma oranının sadece yüzde 21 olduğunu saptadı.

Yeni çalışmada ayrıca bölge ekosisteminin kitlesel yok oluşun ardından diğer yerlere kıyasla 10 kat daha hızlı toparlandığı tespit edildi. 

Bölgenin kısmen nemli ve yağışlı ikliminin bu dayanıklılığa zemin hazırladığı ve bitki örtüsünün göç eden hayvanlara destek sağladığı tahmin ediliyor. Bilim insanları bölgenin Büyük Ölüm'den sadece 75 bin yıl sonra hem etçil hem otçul olmak üzere çeşitli türlerin yaşadığı bir ortam sunduğunu belirtiyor.

Makalenin bir diğer yazarı Feng Liu "Bu durum, yerel iklim ve coğrafi faktörlerin şaşırtıcı direnç noktaları yaratabileceğini göstererek küresel çaptaki çevresel değişimler karşısında koruma çabalarına umut veriyor" diyor. 

Independent Türkçe, Popular Science, Interesting Engineering, Science Advances