Güneş Sistemi’nin kıyısında ilkel su izleri bulundu

Güneş Sistemi’nin en uzak bölgelerinden biri olan Kuiper Kuşağı’nda milyarlarca yıl öncesine ait ilkel suyun izleri bulundu. Bilim insanları, Dünya atmosferinden toplanan kozmik toz parçacıklarını inceleyerek uzak Güneş Sistemi’ndeki suyun, Dünya ve Asteroit Kuşağı’ndaki sulardan farklı bir kimyasal geçmişe sahip olduğunu ortaya koydu.

NASA Johnson Uzay Merkezi'nden gezegen bilimci Lindsay Keller liderliğindeki araştırma ekibinin Science Advances dergisinde yayımladığı çalışma, Güneş Sistemi’nin dış bölgelerinde bulunan buzlu gök cisimlerinin geçmişine ışık tutuyor.

Neptün’ün ötesinde, Güneş’e Dünya’dan en az 30 kat daha uzak mesafede bulunan Kuiper Kuşağı, Güneş Sistemi’nin oluşum döneminden kalan buz ve kaya parçalarını barındırıyor.

Bu uzak bölgeden doğrudan örnek toplamak oldukça zor. Araştırmacılar ise bu engeli aşmak için Dünya’ya ulaşan kozmik tozları inceledi.

Her yıl Dünya’ya yaklaşık 5 bin 200 ton kozmik toz ulaşıyor. NASA’nın yüksek irtifa uçaklarıyla stratosferden topladığı parçacıkları inceleyen ekip, 10 ila 30 mikrometre genişliğinde 12 özel toz taneciği belirledi.

Araştırmacılar, toz parçacıklarının hangi bölgeden geldiğini belirlemek için üzerlerinde uzay radyasyonunun bıraktığı izleri inceledi.

Uzayda yolculuk eden parçacıklar, Güneş’ten ve diğer kozmik kaynaklardan gelen yüksek enerjili parçacıkların etkisiyle kristal yapılarında radyasyon izleri biriktiriyor.

İncelenen 12 toz taneciğinin, Asteroit Kuşağı veya Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızlarından gelen tozlara kıyasla yaklaşık 100 kat daha fazla radyasyon izi taşıdığı belirlendi. Bu bulgu, parçacıkların Güneş Sistemi’nin çok daha uzak bölgelerinden gelmiş olabileceğine işaret etti.

Toz taneciklerinde dikkat çeken bir diğer özellik ise yüksek karbon içeriği ve saponit ile serpantin gibi kil minerallerinin varlığı oldu.

Bu mineraller, suyun kayaçlarla kimyasal tepkimeye girmesi sonucunda oluşuyor. Günümüzde Kuiper Kuşağı'ndaki gök cisimleri aşırı soğuk koşullarda bulunsa da araştırmacılar, geçmişte bu cisimlerin iç kısımlarında sıvı su bulunmuş olabileceğini değerlendiriyor.

Radyoaktif elementlerin bozunması veya gök cisimleri arasındaki çarpışmaların oluşturduğu ısı, buzların erimesine ve suyun kayaçlarla etkileşime girmesine yol açmış olabilir.

Araştırmanın en önemli bulgularından biri de kil minerallerindeki oksijen izotoplarının incelenmesiyle elde edildi.

Bilim insanları, oksijenin 16, 17 ve 18 kütle numaralı izotoplarını analiz ederek parçacıkların kimyasal geçmişini araştırdı. Sonuçlar, Kuiper Kuşağı kaynaklı olduğu değerlendirilen toz taneciklerinin, Dünya'daki ve Asteroit Kuşağı'ndan gelen meteoritlerdeki maddelerden farklı bir oksijen izotopu bileşimine sahip olduğunu gösterdi.

Bu farklılık, Güneş Sistemi'nin dış bölgelerindeki suyun oluşum ve değişim süreçlerinin iç bölgelerdekinden farklı olduğunu ortaya koyuyor.

Araştırmacılar, Kuiper Kuşağı'ndaki ilkel materyallerin Güneş'e yakın bölgelerdeki maddelerle neden daha az karıştığını açıklamak için gaz devlerinin oluşum sürecindeki rolüne dikkat çekiyor.

Güneş Sistemi'nin oluşum modellerine göre Satürn'ün kütleçekim etkisi, genç Güneş'i çevreleyen gaz ve toz diskinde bir basınç bariyeri oluşturmuş olabilir. Bu bariyerin, dış bölgelerdeki materyallerin iç Güneş Sistemi'ne taşınmasını sınırlandırdığı değerlendiriliyor.

Araştırmacılara göre Dünya'ya ulaşan kozmik tozların önemli bir bölümü Kuiper Kuşağı kaynaklı olabilir. Bu parçacıklar, Güneş Sistemi'nin 4,5 milyar yıl önceki oluşum koşullarını ve uzak bölgelerdeki suyun kimyasal geçmişini anlamak açısından önemli veriler sunuyor.