Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 11 °C
Yağışlı

Süper-Dünyalar, Yaşamın Doğması ve Gelişmesi İçin Misafirperver Koşullar Yaratabilir mi

25.02.2021
121
A+
A-
Süper-Dünyalar, Yaşamın Doğması ve Gelişmesi İçin Misafirperver Koşullar Yaratabilir mi

Süper Dünya iç dinamikleri, yaşanabilirlik için masayı oluşturabilir mi?

Carnegie’nin Yingwei Fei tarafından yönetilen yeni araştırma, süper Dünya’ların – ana gezegenimizin 1,5 ila 2 katı büyüklüğündeki kayalık dış gezegenlerin – iç mekanlarını anlamak için bir çerçeve sunuyor ve bu onların yaşanabilirlik potansiyellerini değerlendirmek için bir ön koşul. Bu büyüklükteki gezegenler, dış gezegen sistemlerinde en bol bulunanlar arasındadır. Makale Nature Communications‘da yayınlandı.

“Bir dış gezegenin atmosferik kompozisyonunun gözlemleri, Dünya‘nın ötesindeki yaşamın izlerini aramanın ilk yolu olsa da, bir gezegenin yüzeyde yaşanabilirliğinin birçok yönü, gezegenin yüzeyinin altında olup bitenlerden etkilenir ve bu, Carnegie araştırmacısının Aşırı sıcaklıklar ve basınçlar altında kayalık malzemelerin özellikleri devreye giriyor, ”diye açıklıyor Earth and Planets Laboratuvarı Direktörü Richard Carlson.

Yeryüzünde, silikat mantonun ve metalik çekirdeğin iç dinamikleri ve yapısı plaka tektoniğini harekete geçirir ve manyetik alanımıza güç veren ve bizi tehlikeli iyonlaştırıcı parçacıklardan ve kozmik ışınlardan koruyan jeodinamoyu oluşturur. Bildiğimiz gibi hayat, bu koruma olmadan imkansız olurdu. Benzer şekilde, süper Dünya’ların iç dinamikleri ve yapısı da gezegenin yüzey koşullarını şekillendirecek.

Son on yıllarda çeşitli kayalık dış gezegenlerin heyecan verici keşifleriyle, çok daha büyük süper-Dünya’lar, yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için misafirperver koşullar yaratma yeteneğine sahip mi?

Bir süper-Dünya yüzeyinin altında neler olup bittiğine dair bilgi, uzak bir dünyanın yaşama ev sahipliği yapıp yapamayacağını belirlemek için çok önemlidir. Ancak süper-Dünya kütlesel gezegen içlerinin aşırı koşulları, araştırmacıların orada bulunması muhtemel minerallerin maddi özelliklerini araştırma yeteneğine meydan okuyor.

Laboratuar temelli taklitçinin devreye girdiği yer burasıdır.

Dış gezegenin iç mekanlarında olması muhtemel koşulları araştırmak için laboratuar tabanlı teknikleri kullanan bir bilim adamının bir illüstrasyonu. Kaynak: Carnegie Bilim Enstitüsü, Katherine Cain’in izniyle

On yıllardır Carnegie araştırmacıları, küçük malzeme örneklerini muazzam basınçlar ve yüksek sıcaklıklar altına koyarak gezegenin iç mekanlarının koşullarını yeniden yaratmada lider oldular. Ancak bazen bu teknikler bile sınırlarına ulaşır.

“Süper Dünya’nın iç dinamiklerini ve yapısını anlamamıza izin veren modeller oluşturmak için, orada bulunabilecek koşullara yaklaşık olan, atmosfer basıncının 14 milyon katını aşabilen örneklerden veri alabilmemiz gerekiyor. Fei açıkladı, “Ancak, laboratuvarda bu koşulları yaratmaya gelince, sınırlamalara karşı koşmaya devam ettik. “

Carnegie’den Asmaa Boujibar ve Peter Driscoll’un yanı sıra Christopher Seagle, Joshua Townsend, Chad McCoy, Luke Shulenburger ve Sandia Ulusal Laboratuvarlarından Michael Furnish dahil olmak üzere takıma dünyanın en güçlü, manyetik olarak çalışan darbeli cihazına erişim hakkı verildiğinde bir atılım gerçekleşti. Güç makinesi (Sandia’nın Z Darbeli Güç Tesisi), yüksek yoğunluklu bir bridgmanit örneğini – kayalık gezegenlerin mantolarında baskın olduğuna inanılan yüksek basınçlı bir magnezyum silikat – doğrudan şok etmek için onu ilgili aşırı koşullara maruz bırakmak için süper Dünya’ların içi.

Temsili süper-Dünya manto malzemesi üzerinde yapılan bir dizi aşırı hızlı şok dalgası deneyleri, süper Dünya’ların gözlemlenen kütlelerini ve yarıçaplarını yorumlamak için temel olacak yoğunluk ve erime sıcaklığı ölçümleri sağlamıştır.

Araştırmacılar, süper Dünya’nın iç kısımlarını temsil eden baskılar altında, bridgmanitin iç dinamikler için önemli etkileri olabilecek çok yüksek bir erime noktasına sahip olduğunu buldular. Bazı termal evrim senaryoları altında, büyük kayalık gezegenlerin evrimlerinin erken dönemlerinde termal olarak yönlendirilen bir jeodinamoya sahip olabileceğini, ardından soğuma yavaşladığında milyarlarca yıl boyunca kaybedebileceğini söylüyorlar. Sürdürülebilir bir jeodinamo, iç çekirdek kristalizasyonu yoluyla daha hafif elementlerin hareketi ile sonunda yeniden başlatılabilir.

Fei, “Bu ölçümleri yapabilme yeteneği, süper Dünya’nın iç yapısının gezegenimizin kütlesinin sekiz katına kadar güvenilir modellerini geliştirmek için çok önemlidir,” diye ekledi. “Bu sonuçlar, gözlemsel verileri yorumlama becerimiz üzerinde derin bir etki yaratacak.”

Statik yüksek basınçlı sentez tekniklerinin ve dinamik yöntemlerin bir kombinasyonunun, araştırmacıların, bir süper Dünya’nın içini taklit eden aşırı koşullar altında kayalık gezegenlerin mantosunda baskın olduğuna inanılan magnezyum silikat bridgmaniti araştırmasına nasıl olanak tanıdığını gösteren bir çizim. Kaynak: Resim Yingwei Fei’nin izniyle kullanılmıştır. Sandia Z Machine fotoğrafı Randy Montoya tarafından, Sandia National Laboratories’in izniyle

Referans: “MgSiO Erime ve yoğunluğu 3 Yingwei Fei’nin Christopher T. Seagle Joshua P. Townsend, Çad A. McCoy, Asmaa Boujibar Peter Driscoll, Luke Shulenburger ve Michael D. Furnish tarafından 1254GPa için bridgmanite şok sıkıştırması ile belirlenir”, 9 Şubat 2021, Nature Communications

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.