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



Mavi köpekbalıklarının bukalemun gibi renk değiştirdiği keşfedildi

Fotoğraf: Wikimedia Commons
Fotoğraf: Wikimedia Commons
TT

Mavi köpekbalıklarının bukalemun gibi renk değiştirdiği keşfedildi

Fotoğraf: Wikimedia Commons
Fotoğraf: Wikimedia Commons

Yeni bir araştırmaya göre mavi köpekbalığının derisindeki benzersiz yapılar, bukalemun gibi renk değiştirebileceğine işaret ediyor.

Bu hafta Anvers'te düzenlenen Society for Experimental Biology konferansında sunulan çalışma, mavi köpekbalığının (Prionace glauca) derisindeki renkleri üreten küçük nano yapıları ortaya çıkardı. Köpekbalığının renginin sırrı, deriyi zırh gibi kaplayan pulların, dermal dentiküller diye bilinen pulpa boşluklarında saklı.

Çalışmada yer alan araştırmacılardan Viktoriia Kamska, "Mavi, hayvanlar alemindeki en nadir renklerden biri ve hayvanlar bunu üretmek için evrim boyunca çeşit çeşit benzersiz strateji geliştirdi. Bu da bu süreçleri bilhassa büyüleyici kılıyor" diyor.

Pulpa boşlukları içindeki guanin molekülü kristalleri, mavi reflektör görevi görüyor. Buna ek olarak melanin pigmenti içeren hücre bileşenleri diğer dalga boylarını emerek köpekbalığının karakteristik rengini üretiyor.

Dr. Kamska, "Bu bileşenler, aynalarla dolu torbaları ve siyah emicilerle dolu torbaları anımsatan şekilde ayrı hücrelerde toplanıyor ancak yakın ilişki içinde durarak birlikte çalışabiliyorlar" diye açıklıyor.

Melanin, belirli kalınlık ve aralıklara sahip guanin kristalleriyle işbirliği yaparak köpekbalığının derisindeki renk doygunluğunu artırıyor.

Bir diğer araştırmacı Mason Dean "Bu malzemeler bir araya getirilince, renk üretme ve değiştirmeyi sağlayan güçlü bir yetenek de ortaya çıkıyor" diyor.

Büyüleyici olan şey, kristalleri içeren hücrelerdeki küçük değişiklikleri gözlemleyerek bunların tüm organizmanın rengini nasıl etkilediğini görüp modelleyebilmemiz.

xsdfrgt
Mavi köpekbalığının dermal dentikülleri (Viktoriia Kamska)

Araştırma, renk üreten küçük yapıların biçimini, işlevini ve mimarisini tanımlayan gelişmiş görüntüleme teknikleri sayesinde mümkün oldu.

Dr. Dean "Rengi organizma düzeyinde, metre ve santimetre ölçeğinde incelemeye başladık ancak yapısal renk nanometre düzeyinde elde edildiğinden, bir dizi farklı yaklaşım kullanmamız gerekti" diyor.

Araştırmacılar daha sonra küçük deri yapılarındaki hangi yapısal parametrelerin, gözlemlenen görünümü üretmekten sorumlu olduğunu doğrulamak için bilgisayar simülasyonları kullandı.

Bu renk değişimi mekanizmasının, guanin kristal aralığını etkileyecek çevresel faktörler tarafından da yönlendirilebileceğini gösterdiler.

Dr. Dean, "Bu şekilde nem veya su basıncı değişiklikleri gibi basit bir şeyden kaynaklanan çok ince ölçekteki değişiklikler, vücut rengini değiştirebilir ve bu da hayvanın nasıl kamufle olacağını şekillendirir" ifadelerini kullanıyor.

Örneğin köpekbalığı daha derine yüzdüğünde, deriye daha fazla basınç uygulanması sonucu guanin kristallleri birbirine doğru itiliyor ve köpekbalığının rengi koyulaşarak çevresine daha iyi uyum sağlıyor.

Bu küçük yapıların davranış mekanizması köpekbalığının deri rengini de değiştiriyor olabilir. Dr. Dean şöyle diyor: 

Böylesine çok işlevli bir yapısal tasarım (yüksek hızlı hidrodinamik ve kamufle edici optik özellikleri birleştiren bir deniz canlısı yüzeyi) bildiğimiz kadarıyla daha önce görülmedi.

Independent Türkçe