Satürn'de muazzam bir enerji dengesizliği saptandı

NASA aracının bulguları, gaz devlerine dair bilinenleri baştan yazabilir

Satürn'ün yanı sıra Jüpiter, Uranüs ve Neptün'ün içinde yer aldıgı gaz devleri, sert bir yüzeyi olmayan ve büyük ölçüde helyum veya hidrojenden oluşan gezegenleri ifade ediyor (NASA)
Satürn'ün yanı sıra Jüpiter, Uranüs ve Neptün'ün içinde yer aldıgı gaz devleri, sert bir yüzeyi olmayan ve büyük ölçüde helyum veya hidrojenden oluşan gezegenleri ifade ediyor (NASA)
TT

Satürn'de muazzam bir enerji dengesizliği saptandı

Satürn'ün yanı sıra Jüpiter, Uranüs ve Neptün'ün içinde yer aldıgı gaz devleri, sert bir yüzeyi olmayan ve büyük ölçüde helyum veya hidrojenden oluşan gezegenleri ifade ediyor (NASA)
Satürn'ün yanı sıra Jüpiter, Uranüs ve Neptün'ün içinde yer aldıgı gaz devleri, sert bir yüzeyi olmayan ve büyük ölçüde helyum veya hidrojenden oluşan gezegenleri ifade ediyor (NASA)

NASA'nın uzay aracının verileri, Satürn'ün saldığı ısıda mevsimden mevsime muazzam değişimler yaşandığını ortaya koydu. İlk defa bir gaz devinde saptanan böyle bir enerji dengesizliği, bu gezegenlere dair bilinenlerin tekrar incelenmesini gerektirebilir. 

Güneş Sistemi'ndeki bütün gezegenlerin yıldızdan aldığı radyasyon ve ne kadarını geri uzaya saldığı arasındaki dengeyi ifade eden bir enerji bütçesi var. Gezegenlerin kendi enerji kaynakları da olduğu için bu iki miktar aynı olmuyor fakat genellikle iç kaynaklar düşük seviyede kalıyor. 

NASA'nın 2017'de Satürn'e düşmesiyle görevi sona eren aracı Cassini'nin verilerini inceleyen araştırmacılar gezegenin enerji bütçesinde mevsimden mevsime muazzam bir dengesizlik yaşandığını ve bunun gezegenin yörüngesinden kaynaklandığını tespit etti.

Nature Communications adlı hakemli dergide 18 Haziran'da yayımlanan çalışmanın ortak yazarı Prof. Liming Li "Bir gaz devinde mevsimsel ölçekte küresel bir enerji dengesizliği ilk kez gözlemleniyor" diyor. 

Bu bize sadece gezegenlerin oluşumu ve evrimi hakkında yeni bilgiler vermekle kalmıyor, aynı zamanda gezegen ve atmosfer bilimi hakkında düşünme şeklimizi de değiştiriyor.

Satürn'ün yörüngesinin eliptik olması Güneş'ten aldığı enerjinin değişmesine yol açıyor. Dünya'nın da yörüngesi tam bir daire değil fakat Satürn'deki bu durum, Güneş'e en yakın ve en uzak olduğu anlarda aldığı enerji arasında çok yüksek bir farka yol açıyor.

Biriken bu enerjinin bir şekilde salınması gerekirken yeni araştırmayı yürüten ekip bunun gezegendeki büyük ve uzun süreli fırtınalara yol açarak uzun bir sürede gerçekleştiğini düşünüyor.

Houston Üniversitesi'nden Xinyue Wang, liderlik ettiği araştırmayı "Gaz devlerinin atmosferi, iklimi ve evrimiyle ilgili mevcut model ve teorilerde, küresel enerji bütçesinin dengeli olduğu varsayılıyor" sözleriyle değerlendiriyor:

Ancak keşfettiğimiz bu mevsimsel enerji dengesizliğinin, bu model ve teorilerin yeniden değerlendirilmesini gerektirdiğine inanıyoruz.

Independent Türkçe, IFL Science, Science Alert, Nature Communications



İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
TT

İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)

İkiye katlansa veya bölünse bile çalışmaya devam eden batarya geliştirildi. 

Lityum iyon bataryalar, akıllı telefonlardan elektrikli araçlara kadar pek çok alanda kullanılıyor. Ancak alev almaya yatkın olmaları nedeniyle bilim insanları farklı seçenekleri araştırıyor. 

Bu çalışmalarda öne çıkan seçeneklerden biri de lityum sülfür bataryalar. Daha güvenli olması beklenen bu cihazlar ayrıca yüksek enerji yoğunluğu sunma ve ucuza mal edilme potansiyeliyle de öne çıkıyor.

Ancak lityum sülfür bataryalar, bütün bu artılarına rağmen uzun ömürlü değil. Bu bataryaları yüksek sıcaklıkta kararlı halde tutmak için karbonat bazlı elektrolit kullanılması öneriliyor.

Fakat katottaki sülfür, elektrolit içinde çözünmeye devam ederek katı bir çökelti oluşturuyor ve bataryanın kapasitesini düşürüyor. 

Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi'nden araştırmacılar, katot ve elektrolit arasına bir katman daha koymanın bu sorunu çözeceğinden yola çıkarak farklı maddelerle deneyler yürüttü. 

Bulgularını hakemli dergi ACS Energy Letters'ta 13 Eylül'de yayımlayan ekip, poliakrilik asidin sülfür-demir batarya katotlarında en iyi sonucu veren kaplama olduğunu saptadı.

Araştırmacılar bu kaplamayla hem esnek ve düz bir batarya olan kese pil hem de düğme pil prototipi üretti. 

Kese pil, 100 şarj-deşarj döngüsü boyunca herhangi bir bozulma belirtisi olmadan çalıştı. Ayrıca batarya ikiye katlandığında veya kesildiğinde de güç sağlamaya devam etti.

Çalışmaya liderlik eden Liping Wang, Interesting Engineering'e yaptığı açıklamada "Batarya, benzersiz tasarımı sayesinde kesildikten sonra da çalışmaya devam ediyor; iletken ağ fiziksel hasardan sonra bile sağlam kalıyor" diyerek ekliyor:

Bu muhtemelen mekanik kopmaya rağmen iyon ve elektron akışına izin veren sağlam ve esnek bir bağlayıcı sistem ya da yapısal tasarımdan kaynaklanıyor. İletken yollar, kesilme sırasında tamamen koparılmadığı için devre işlemeye devam ediyor.

Düğme pil ise 300 şarj-deşarj döngüsünün ardından kapasitesinin yüzde 72'sini korumayı başardı. 

Daha sonra kaplamayı diğer metallerden yapılmış katotlarda test eden ekip, lityum molibden ve lityum vanadyum batarya üretti. Bu piller de 300 şarj-deşarj döngüsü boyunca kapasitesini korudu.

Bulgular, sadece lityum sülfür bataryaların değil başka türden metallerle yapılanların da kaplamayla uzun ömürlü ve güvenli hale getirilebileceğine işaret ediyor.

Independent Türkçe, Interesting Engineering, Cosmos Magazine, EurekAlert, ACS Energy Letters