Birisi bir iniş gönderene kadar esrarengiz Merkür bir bilmece olarak kalacak

Merkür, güneş sistemimizin anlaşılması en zor ve incelenmesi en zor gezegenlerinden biri olmaya devam ediyor. Satürn veya Jüpiter’in buzlu uydularına, hatta Plüton’a sonda göndermek, en içteki gezegenimiz Merkür’e iniş yapmaktan daha kolaydır.

Yerde konuşlu optik gözlemevleri, gözlerini Merkür’e çevirdiğinde yakındaki güneşin parıltısı nedeniyle optiklerine zarar verme riskiyle karşı karşıyadır. Bu nedenle, iç güneş sistemimizdeki gezegenler arasında Merkür, tartışmasız hem en az keşfedilen hem de en yanlış anlaşılan gezegen olmaya devam ediyor.

NASA’nın Mariner 10’u, 1974 ile 1975 yılları arasında Merkür’e üç kez yakın uçuş gerçekleştirdi. Bunu, 2011’de NASA’nın MESSENGER misyonunun Merkür’e yörüngeye yerleştirmesi izledi ve bu görev, yaklaşık dört yıl boyunca gezegenin yörüngesinde başarıyla döndü.

Ancak Avrupa Uzay Ajansı ve Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı’nın Merkür’e uzun süredir beklenen ortak BepiColombo misyonuna rağmen, birileri bize Merkür’ün yüzey bileşimi ve iç kısmı hakkında çok daha net bir gösterge verecek verileri geri getirecek kadar uzun süre güvenli bir şekilde iniş yapabilecek ve çalışabilecek bir iniş aracı göndermenin bir yolunu bulana kadar bu tuhaf küçük dünyanın bilmecelerini çözmemiz pek mümkün değil.

Gelecek ayın sonlarında yörüngeye girmesi planlanan BepiColombo, şu anda gezegen hakkında yeni veriler elde etmek için tek şansımız. Ancak Nisan 2027’ye kadar bilimsel veri toplamaya başlaması beklenmiyor.

St. Louis’deki Washington Üniversitesi’nden gezegen bilimcisi Paul Byrne, e-posta yoluyla bana BepiColombo’dan sonra çizim tahtasında hiçbir şey olmadığını söyledi. Ancak Byrne bana, teknik açıdan zorlu ve pahalı bir teklif olsa bile, Merkür’ün keşfinde bir sonraki doğal adımın iniş yapmak olduğunu söyledi.

Bir iniş görevi olmadan Merkür’ün temel bilim bulmacaları kalacaktır.

Bunlar şunları içerir:

Gezegenin orantısız derecede büyük, demir açısından zengin çekirdeğinin, gezegenin yarıçapının yaklaşık %85’ini oluşturduğu düşünülüyor.

Byrne, dev demir çekirdeğe sahip gibi görünen çok daha büyük, daha büyük kayalık ötegezegenlere dair kanıtlar bulmaya başladığımızı söylüyor. Bu yüzden Merkür’ün tek seferlik bir ucube mi olduğunu yoksa düşündüğümüzden daha yaygın olan gezegensel bir sonuç mu olduğunu merak ediyor.

Büyük bir metalik çekirdeğin varlığını açıklamak için iki ana hipotez formüle edilmiştir.

Washington DC’deki Carnegie Laboratuvarı’nda kadrolu bilim insanı ve yüksek basınç deneycisi olan Anne Pommier bana e-posta yoluyla, ilkinin Merkür’ün Dünya gibi diğer gezegenlerden daha zengin metal yapı taşlarından oluştuğunu ileri sürdüğünü söyledi. Pommier’in bana söylediğine göre ikincisi, Merkür’ün başlangıçta bugünkünden daha büyük olduğunu ve kabuk-manto-çekirdek oranının Dünya’nınkine daha yakın olduğunu öne sürüyor.

BepiColombo’daki manyetometre cihazının ortak araştırmacısı Pommier bana, büyük çarpışmaların Merkür’ün kayalık mantosunun büyük bir kısmını sıyırdığını ve böylece anormal derecede büyük bir demir çekirdekle kaldığını söyledi.

Ancak büyük bir metalik çekirdeğin varlığının açıklanması halen zordur; Pommier, Merkür’ün gezegen oluşumu anlayışımıza meydan okuduğunu söylüyor.

Merkür, Dünya dışında, güneş sistemimizde küresel manyetik alana sahip tek kayalık gezegendir.

Pommier, Dünya’nınkiyle karşılaştırıldığında Merkür’ün manyetik alanının zayıf olduğunu ve bu alanın çekirdeğin sıvı kısmında üretildiğinin düşünüldüğünü söylüyor. Bu sıvıdaki sürekli hareketin elektrik akımları yarattığını ve bunun da milyarlarca yıl boyunca sürdürülebilecek bir manyetik alan dinamosu yarattığını söylüyor.

Küresel bir manyetik alan

Dergide yer alan 2024 tarihli bir makalenin yazarları, Merkür’ün şu anda yüzeyde ağırlıklı olarak çift kutuplu ve Dünya’nın yüzey alanından yaklaşık 100 kat daha zayıf olan küresel bir manyetik alan ürettiğini belirtiyor. Dünya ve Gezegen Bilimi Mektupları Not. Yazarlar, 3,7 ila 3,9 milyar yıllık olduğu tahmin edilen kalıcı kabuk mıknatıslanmasının, dinamonun Merkür’ün erken tarihinde çalıştığını gösterdiğini belirtiyor.

Merkür, çok sınırlı miktarda oksijen, hidrojen, sodyum ve helyumdan oluşan ince bir ekzosfere sahiptir.

Fakat eğer Merkür zayıf bir manyetik alana sahipse neden gerçek bir atmosfere tutunamıyor?

Manyetik alana sahip olmak yeterli değil: Atmosferi dolduracak kadar büyük olmanız ve atmosferinizin patlamaması için yıldızınızdan yeterince uzakta olmanız gerekiyor, diyor Byrne. Merkür’ün güneşe nispeten yakın olduğunu, bunun da güneş rüzgârından darbe aldığı anlamına geldiğini söylüyor.

Merkür’ün kendisi küçülüyor

Pommier, yüzeyde gezegenin küçüldüğüne dair kanıtların da bulunduğunu söylüyor. Bu sürecin muhtemelen çekirdek soğumasından kaynaklandığını ancak tam olarak anlaşılmadığını söylüyor.

Son olarak Merkür, yüzeyinin geniş alanlarını kaplayan bir tür esrarengiz düşük yansıtıcı malzemeye sahiptir.

Bu malzeme muhtemelen grafit gibi endojenik karbon içeriyor.

Pommier, bazı kraterlerde diğer katmanların altında gizlenmesinin beklendiğini, dolayısıyla varlığının hem yüzeyde hem de yeraltında olduğunu söylüyor. Kökeni ile ilgili bir hipotez, Merkür tarihinin başlarında bir magma okyanusunun kristalleşmesinin bir parçası olarak oluştuğunu söylüyor.

Eşsiz bir grafit manzarası mı?

Byrne, bu grafitin bir zamanlar yaygın olan ve muhtemelen gezegeni kaplayan, karbon açısından zengin ince bir yüzdürme kabuğunun kalıntıları olabileceğini söylüyor. Zamanla, art arda gelen çarpışmaların kabuk malzemelerini çalkalaması ve yeniden dağıtması ve ayrıca yüzey volkanizması ile bu grafit açısından zengin kabuğun çoğunun gömüldüğünü, yeniden işlendiğini veya uzaya taşındığını söylüyor.

Dünya üzerinde bilinen Merkür göktaşları var mı?

Pommier, bazı meteoritlerin (enstatit kondritler gibi) Merkür’den gelebileceğini öne süren çeşitli çalışmalara rağmen, şu anda Dünya’da Merkür’den gelen resmi olarak onaylanmış bir meteor bulunmadığını söylüyor.

Ancak gezegene inişin bu kadar önemli olmasının bir nedeni de budur.

Byrne, Merkür’e inmenin ve yerinde kimyasal analizler yapmanın, dünyadaki mevcut göktaşı koleksiyonlarında neleri aramamız gerektiği konusunda bize çok daha iyi bir fikir vereceğini söylüyor. Bu koleksiyonlarda zaten Merkür’ün tanınmayan parçalarının bulunmasının kesinlikle mümkün olduğunu söylüyor.

Zorluklar, yol boyunca geçen süre, başarılı bir yörüngeye yerleştirme ve iniş için uzay aracını yavaşlatmak için gereken enerjidir. Güneş’in yerçekimi kuyusunun derinliklerine inmek, hızda (veya delta-V) çok büyük bir değişiklik gerektirir; bu da Plüton’a bir sonda göndermek için gerekenden daha fazla enerji gerektirir.

2020 NASA gezegen misyonu konsept çalışması, bir iniş görevinin Merkür’e gün batımından yaklaşık 30 saat önce inmeden önce 10 yıllık bir seyir aşamasına sahip olacağını belirtiyor. Buradaki fikir, iniş aracının yaklaşık 88 Dünya gününü kapsayan Merkür gecesi boyunca tamamen çalışır durumda olmasıdır. İniş aracı, Merkür’ün yüzeyini fotoğraflamak için LED ışıkları kullanacak ve hatta gezegenin sodyum eksosferinden gelen dağınık bir parıltıyla desteklenecek.

Sonuç olarak?

Bir iniş aracının öncelikle Merkür’ün yüzeyine yumuşak bir şekilde inmesi gerekir.

Atmosfer olmadığında, iniş yapan kişi yalnızca geriye dönük roketlere güvenebilir; Byrne, bunu ay için yapma deneyimimiz olduğunu ancak Merkür’deki yerçekiminin yaklaşık iki kat daha yüksek olduğunu söylüyor. Dolayısıyla zorluk daha büyük ve bunun mutlaka aya ve hatta Mars’a kıyasla çok daha uzun bir yolculuk aşamasından sonra gerçekleşeceğini söylüyor.