Bu makale, Science X’in editoryal süreçlerine ve politikalarına göre incelenmiştir. Editörler, içeriğin güvenilirliğini sağlamak için şu nitelikleri vurgulamıştır: doğruluk kontrolü, güvenilir kaynak, düzeltilmiş metin.
Dünya ile Merkür’ün evrimsel geçmişleri temelden farklıdır. Güneş‘e en yakın olan ve en küçük gezegen olan Merkür, Dünya’dan farklı olarak erken bir dönemde soğumaya başladı. Yaklaşık 1 milyar yıl sonra, volkanik aktivite durdu ve gezegenin yüzeyinde katı bir “kaya kabuğu” oluştu. Dünya’nın kabuğu ise hala hareket halindedir; volkanizma ve tektonik hareketler sürekli olarak “Dünya pudingini” karıştırır.
Merkür’ün benzersiz volkanik geçmişinin tam olarak nasıl olduğu ve mevcut görünümünü nasıl şekillendirdiği hala belirsizdir. Ancak, araştırmacılar yüzey bileşiminden önemli ipuçları elde edebilirler. Yeni bir çalışmada, Max Planck Güneş Sistemi Araştırmaları Enstitüsü’nden ve Almanya’daki Münster ve Göttingen üniversitelerinden araştırmacılar, Merkür’ün yüzeyindeki silisyum dioksitin oranını daha önce olduğundan daha doğru bir şekilde belirlemişlerdir. Bulgular, Planetary Research dergisinde yayınlanmıştır.
Çalışma, şaşırtıcı bir sonuç ortaya koymaktadır: Yaklaşık %37’lik bir kütle oranıyla, Merkür’ün yüzeyindeki silisyum dioksitin oranı, daha önce düşünüldüğünden %25’e kadar daha düşüktür. Dünya’da ise, bu bileşik (bir silisyum atomu ve iki oksijen atomundan oluşur) neredeyse her yerde bulunur: saf halde kum olarak ve aynı zamanda bazalt, andezit ve granit gibi volkanik kayalarda, bu kayaların %75’ine kadarını oluşturabilir.
“Bulgularımız, Merkür’deki volkanik kayaların, daha önce düşünüldüğünden daha derinlerdeki manto malzemesinden oluştuğunu göstermektedir,” diyor çalışmanın başyazarı ve MPS’deki “Deneyimli Magma Okyanusu” araştırma grubunun lideri Christian Renggli.
Silisyum dioksit, genç bir gezegenin manto katmanında (katı kabuğun altındaki tabaka) zamanla birikir. Bunun nedeni, manto soğudukça, ilk oluşan kayaların eriyikten nispeten daha az silisyum dioksit çıkarmasıdır. Bu nedenle, yüzeye yükselen sıcak lavlar zamanla giderek daha fazla silisyum dioksit içerir. Yüzeyde düşük miktarda bulunan bu bileşik, içerde yüksek sıcaklıklara işaret eder.
Ayrıca, Merkür’ün başlangıçta daha fazla silisyum diokside sahip olduğu ve bunun zamanla oksijen kaybettiği de mümkündür.
Araştırmacılar, öncelikle laboratuvarda, yaklaşık yarım milimetre boyutunda, kesin olarak belirlenmiş silisyum dioksit oranlarına sahip minik cam parçalar ürettiler ve bunların kızılötesi radyasyon özelliklerini belirlediler. Bu cam parçalar, bir terazideki “kalibrasyon ağırlıkları” gibi işlev görür: Ağırlıkları tam olarak bilinir ve bu nedenle terazi dengesinin doğru yorumlanmasına yardımcı olurlar. Benzer şekilde, cam parçalar, kızılötesi radyasyon özelliklerinden çıkarılabilecek sonuçların doğru yorumlanmasına olanak tanır.
Tamamen emin olmak için, ekip, yeni keşfettikleri silisyum dioksit içeriği ile kızılötesi radyasyon arasındaki ilişkiyi ikinci bir aşamada, daha büyük ve doğal bir nesne üzerinde test etti: Ay. Bu, ideal koşullar sunar: NASA‘nın Lunar Reconnaissance Orbiter uydusu 2009’dan beri Ay’ın yörüngesinde olup, yüzeyinden yüksek mekansal çözünürlükte kızılötesi radyasyon ölçümleri yapmaktadır.
Araştırmacılar, bu verilerden Ay’ın yüzeyindeki silisyum dioksit içeriğinin ilk kapsamlı haritasını oluşturabildiler. Hem insanlı hem de insansız görevlerle Dünya’ya getirilen çeşitli bölgelerden alınan kaya örnekleri, sonuçların doğrulanmasına yardımcı oldu.
“Ay, bizim için bir tür ‘test nesnesi’dir ve Merkür’e ulaşma yolundaki önemli bir kavramsal adımdır,” diyor Renggli.
Araştırmacılar, “Ay testi”nden başarıyla geçtikten sonra, araştırmalarını üçüncü ve son aşamada, kızılötesi verilerin analizine odakladılar. Bu veriler, örneğin Arizona’daki Steward Gözlemevi’ndeki Bok Teleskobu ile toplanmıştır.
Ekip şimdi, ESA’nın BepiColombo görevinin elde edeceği verilerden de düşük silisyum dioksit içeriğini doğrulamayı umuyor. Görev, iki ayrı probdan (ESA ve JAXA tarafından sağlanan) oluşmaktadır ve bu yılın Kasım ayında Merkür’ün yörüngesine girmesi planlanmıştır.
Bu süreçteki ilk adım olan her iki progun da taşıyıcı modülden ayrılması, 3 Eylül 2026 Perşembe günü gerçekleşmesi planlanan bir olaydır. BepiColombo’nun MERTIS cihazı (DLR tarafından geliştirilen ve inşa edilen), Merkür’ün yüzeyinden daha hassas ve yüksek çözünürlüklü kızılötesi veriler toplayacaktır.
“Çalışmamız, BepiColombo’nun elde edeceği ölçümlerden en doğru bilgileri çıkarmak için bir temel oluşturmaktadır,” diyor Renggli.
