Kızıl Gezegen Mars'ın kendi ekseni üzerindeki devasa eğimler, geçmiş 20 milyon yıl içinde gezegenin kurumasına neden olmuş olabilir. Yeni bir çalışma, Mars'ın bir zamanlar göllere, nehirlere ve hatta muhtemelen okyanuslara sahipken nasıl bu kadar susuz kaldığına dair uzun süredir devam eden gizemi çözmeye yardımcı olabilir.
Günümüzde Mars yüzeyinin büyük bir kısmı kuru ve tozla kaplı çöllere sahip. Astronomlar, gezegenin az sayıdaki su rezervlerinin çoğunun ince taneli yüzey toprağında donmuş halde bulunduğunu, yüzeydeki buzun ise kutup bölgeleriyle sınırlı olduğunu düşünüyor.
Ancak Kızıl Gezegen her zaman bu kadar kurak değildi. Erken dönem Mars görevleri tarafından fotoğraflanan yarıklar, göl yatakları ve vadiler, Mars'ın doğuşundan bu yana gezegenin yüzeyinin periyodik olarak milyarlarca galon sıvı suyla sular altında kaldığını gösteriyor. Hatta, gezegen bilimcileri bu jeolojik yapıları oluşturan su hacminin, gezegenin tüm yüzeyini en az 100 metre kalınlığında bir tabaka halinde kaplayabileceğini hesapladı.
Suyun nereye gittiğine dair bir hipotez, büyük bir kısmının “kaynatarak” uzaya kaçmasıydı. Bilim insanları, Mars atmosferindeki su buharının – güçlü toz fırtınalarıyla yükseklere taşınan – Güneş'in güçlü ultraviyole radyasyonu nedeniyle atomik hidrojen ve oksijene ayrıştığını belirtiyor. Bu hafif atmosferik hidrojenin bir kısmı uzaya kaçacak kadar enerjiye sahip olabiliyordu.
Araştırmacılar, “Sonuçta Mars atmosferindeki hidrojen sudan geldiği için, hidrojen atomlarının kaçışı su moleküllerinin kaybını içerir.” şeklinde açıklama yaptı.
Devam eden bir Mars atmosferi ve uçucu maddeler görevi tarafından yapılan ölçümler, şu anda Mars atmosferinden her saniye yaklaşık 100 trilyon trilyon hidrojen atomunun ayrıldığını gösteriyor. Ancak bu güncel kaçış hızı kullanılarak yapılan tahminler, Mars'ın 4 milyar yıllık ömrü boyunca kaybettiği toplam su miktarının, çeşitli jeolojik özellikleri şekillendirdiği düşünülen miktarın en iyi ihtimalle sadece dörtte birini açıklıyor. Başka bir deyişle, Mars'ın tarihi su kaybının çoğu tek başına bu mekanizma ile açıklanamıyor.
Bu tutarsızlığı gidermek için, yeni çalışmanın yazarları farklı bir fikir öne sürdü: Mars'ın dönüş ekseni geçmişte aşırı derecede eğimli olduğunda çok daha fazla su kaybettiği. Bugün Mars'ın eğimi, Güneş etrafındaki yörünge düzlemine göre 25.2 derece olup, Dünya'nın 23.5 derecelik eğimine benzer. Ancak Kızıl Gezegen'in eğimi son birkaç milyon yıldır sabit kalmadı.
Araştırmacılar, “Ana neden, Mars'ın, Dünya'nın aksine, gezegenin yörünge değişimlerini stabilize etmede büyük rol oynayan devasa bir uyduya (Ay) sahip olmamasıdır.” dedi. Sonuç olarak Mars, 0 dereceden devasa bir 66 dereceye kadar çılgınca salınımlar yapmış ve ortalama 35 derece eğime sahip olmuştur.
Araştırmacılar, Mars daha fazla eğildiğinde kuzey kutbunun daha fazla güneş ışığı aldığını ve bunun da muhtemelen daha fazla buzu eriteceğini ve kaçabilecek atmosferik buhar miktarını artıracağını varsaydılar. Çalışmaya dahil olmayan başka bir uzman da bu akıl yürütmeye katıldığını belirterek, “Mars için artan eksenel eğim aralıklarında küresel sıcaklıklar aslında arttı ve gezegenin dört bir yanındaki buzun bir kısmı su buharına süblimleşti.” yorumunda bulundu.
Hipotezlerini test etmek için yeni çalışmanın yazarları, Mars atmosferi için şu anda sahip olduğumuz en iyilerden biri olarak kabul edilen “Mars Gezegensel İklim Modeli” adı verilen bir hesaplama simülasyonuna başvurdu. Ekip, gezegenin eğimini sanal olarak 30 ve 35 dereceye değiştirdi ve bir Mars yılı boyunca kaybedilen hidrojen miktarını takip etti. Ayrıca, toz fırtınalarının etkisini gerçek veriler kullanarak değerlendirdiler.
Analizler, bu tür fırtınaların, fırtınanın gücüne bağlı olarak hidrojen kayıplarını %50'ye kadar artırdığını ortaya koydu. Ancak asıl şaşırtıcı sonuç eğimden geldi: 35 derecelik bir eğimde, Mars atmosferinden her saniye ortalama 19 daha fazla hidrojen atomu (günümüz değerlerine kıyasla) kaçıyordu. Bu da, günümüzdeki hidrojen kayıplarına kıyasla bir Mars yılı başına milyarlarca daha fazla hidrojen atomu kaybına karşılık geliyor. Araştırmacılar, bunun Mars'ın ömrü boyunca 80 metre kalınlığında küresel bir su tabakasına eşdeğer su kaybettiği anlamına geleceğini ve bu miktarın su içeriği için en düşük jeolojik tahmine yakın olduğunu belirtti.
Yakın zamanda bir bilim dergisinde yayınlanan bulgular, gezegenin eğimindeki değişikliklerin, kaybedilen hidrojen — ve dolayısıyla su — miktarını önemli ölçüde artırdığını gösterdi. Bu, atmosferik termal kaçışın gezegeni kurutmada düşünülenden daha büyük bir rol oynadığını düşündürüyor. Ancak, bilim insanları, gezegenin toz bileşimi gibi faktörlerin muhtemelen günümüz değerlerinden farklı olduğunu ve bunun da su kaybını etkilemiş olabileceğini not etti.
