NASA teleskobu, Uranüs'ün uydusundaki gizli okyanusa işaret etti

Bulgular bilim insanlarını da şaşırttı

Ariel'in yüzeyindeki kraterler, Uranüs'ün diğer uydularından daha genç olduğunu gösteriyor (NASA)
Ariel'in yüzeyindeki kraterler, Uranüs'ün diğer uydularından daha genç olduğunu gösteriyor (NASA)
TT

NASA teleskobu, Uranüs'ün uydusundaki gizli okyanusa işaret etti

Ariel'in yüzeyindeki kraterler, Uranüs'ün diğer uydularından daha genç olduğunu gösteriyor (NASA)
Ariel'in yüzeyindeki kraterler, Uranüs'ün diğer uydularından daha genç olduğunu gösteriyor (NASA)

Bilim insanları Uranüs'un uydusu Ariel'de okyanus olabileceğine dair bulgular elde etti. Sudan meydana gelen okyanus, uyduya dair uzun zamandır merak edilen bir soruyu yanıtlayabilir. 

Büyük ölçüde buz ve kayadan meydana gelen Ariel'in yüzeyi yüksek miktarda karbondioksit içeriyor. Fakat gökbilimciler, buz biçimindeki bu karbondioksitin oraya nasıl geldiğini bilmiyor. 

Güneş'e Dünya'dan en az 20 kat daha uzaktaki Uranüs ve uydularında karbondioksit gaza dönüşerek uzaya kaçıyor. Bu nedenle Ariel'in yüzeyindeki karbondioksiti sürekli yenileyen bir süreç olması gerekiyor. 

Daha önceki çalışmalarda Uranüs'ün manyetosferindeki elektrik yüklü parçacıklarla Ariel'in yüzeyi arasındaki etkileşim sonucu karbondioksitin yenilendiği öne sürülmüştü. 

Yeni bir çalışmadaysa bilim insanları bu sürecin uydunun dışında değil içinde gerçekleşebileceği sonucuna vardı. NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanarak beklenmedik keşifler yapan ekip, uydunun bir su okyanusu barındırabileceğini söylüyor.

The Astrophysical Journal Letters adlı hakemli dergide çarşamba günü yayımlanan araştırmada JWST'nin, Ariel'den yayılan ışığın spektrumuna dair gözlemleri incelendi. 

Kimyasal elementler ve moleküller ışığı kendilerine özgü bir biçimde emip yaydığı için spekturumda bazı işaretler bırakıyorlar.

Bilim insanları JWST gözlemlerini, laboratuvarda simüle edilmiş kimyasal karışımların spektrumlarıyla karşılaştırdı. Ariel'in, Güneş Sistemi'nde karbondioksit bakımından en zengin birikintilerden birine ev sahipliği yaptığı ortaya çıktı. 

Ariel'in kendi ekseninde dönüş süresi, Uranüs'ün etrafında dönüş süresiyle aynı olduğu için uydunun bir yüzü hiçbir zaman gezegene bakmıyor. Son çalışmada uydunun bu tarafındaki buz tabakasının, karbondioksit miktarı nedeniyle 10 milimetre kalınlaştığı saptandı. 

Araştırmacılar ayrıca uyduda karbonmonoksit birikintisine dair ilk kez net işaretler elde etti. Bilim insanları karbonmonoksitin bu şekilde varlığını sürdürmesi için ortam sıcaklığının -245 derecede kalması gerektiğini söylüyor. Ariel'in ortalama yüzey sıcaklığıysa 18 derece. Çalışmaya liderlik eden Richard Cartwright "Orada olmaması gerekirdi" diyerek ekliyor:

Hiç şüphesiz karbonmonoksitin aktif bir şekilde yenilenmesi gerekiyor.

Bilim insanları bu yenilenmenin kısmen Uranüs'ün manyetosferindeki parçacıklarla girilen etkileşimle açıklanabileceğini fakat böyle bir miktarın arkasında başka bir süreç olması gerektiğini ifade ediyor.

Ariel'in yüzeyindeki karbondioksit ve karbonmonoksitin büyük bir bölümü, uydunun yüzeyinin altında saklanan bir okyanustan geliyor olabilir.

Araştırmacılar bu bileşiklerin, yüzeydeki buz tabakasındaki çatlaklardan veya buzlu su püskürten patlamalar yoluyla yukarı çıkabileceğini öne sürüyor. 

Kayaların sıvı suyla etkileşimi sonucu ortaya çıkan karbonat minerallerine dair belirtiler de gözlemlenmesi, okyanus teorisini güçlendiriyor. Fakat bu gözlemin doğrulanmasına ihtiyaç duyulduğunu belirten Cartwright ekliyor:

Eğer bu karbonat özelliğine ilişkin yorumumuz doğruysa, bu epey büyük bir sonuç çünkü iç kısımda oluşması gerektiği anlamına geliyor.

Yeni araştırma, yeterince incelenmeyen Uranüs ve uydularına daha yakından bakılması gerektiğini gösteriyor.

Independent Türkçe, Space.com, Phys.org, The Astrophysical Journal Letters



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