Bilim İnsanları Söylüyor: Uzay Buzunun Gizemi!
Gökbilimciler için, “uzay buzu” denen kavrama odaklanmak ve bu buzun moleküler yapısını ve nasıl oluştuğunu araştırmak, sadece dünya dışı jeolojiyi değil, aynı zamanda uzayda yaşam potansiyelini anlamanın anahtarı olabilir.
Pazartesi günü Physical Review B‘de yayımlanan bir araştırmada, İngiltere’deki araştırmacılar, “uzay buzunun” içinde sayısız küçük kristal barındırdığını ve astronomların daha önce düşündüğünden daha az sıvı benzeri olduğunu bildirdiler. En azından, bilgisayar simülasyonları ve deneysel kopyalamalar böyle gösteriyor. Bu keşif, buzun derin uzayın dondurucu boşluğunda nasıl davrandığına dair bilgilerimizi değiştiriyor ve gezegen oluşumu, kuyrukluyıldız kimyası ve hatta yaşamın kökeni hakkındaki teorilerimizi etkileyebilir.
İngiltere’deki University College London (UCL) fizikçisi ve çalışmanın baş yazarı Michael B. Davies, açıklamasında “Şimdi, evrendeki en yaygın buz formunun atomik seviyede nasıl göründüğüne dair iyi bir fikrimiz var,” dedi. “Bu önemli, çünkü buz birçok kozmik süreçte rol oynuyor, örneğin gezegenlerin nasıl oluştuğu, galaksilerin nasıl evrimleştiği ve maddenin evrende nasıl hareket ettiği gibi.”
Elbette uzay, Dünya’da buzu bulduğumuz yerlere hiç benzemez, ister bir buzlukta ister Antarktika’da olsun. Uzay, neredeyse vakum koşullarında var olduğundan, sıcaklıklar hem inanılmaz derecede sıcak hem de acımasızca soğuk olabilir. Bu yüzden, astronomlar için uzay buzunun, Dünya’da gördüğümüz düzgün, petek şeklindeki kristalleri oluşturacak kadar enerjiye sahip olmaması daha mantıklıydı. Aksine, dalgalanan koşullar teoride garip, soyut bir şekil ortaya çıkarmalıydı.
Yeni çalışma, uzayın en yaygın buz formu olan düşük yoğunluklu amorf buzun bulunması beklenenden farklı olduğu fikrini sorguluyor — genellikle kuyrukluyıldızlarda, buzlu uydularda ve genç yıldız ve gezegenlerin yakınındaki toz bulutlarında bulunur. Ekip, buzun muhtemelen hangi sıcaklık koşulları altında oluştuğuna dair birkaç model oluşturdu ve sonra sonuçları mevcut X-ışını verileriyle karşılaştırdı.
Sürpriz bir şekilde, en iyi uyum, buzun nanokristal organizasyonunun bazı seviyelerini gösterdiği model oldu — DNA’nın tek bir zincirinden biraz daha geniş olan küçük kristaller yapısının içinde yer alıyordu ve bu, uzay buzunun tamamen şekilsiz olduğu uzun zamandır kabul edilen inancı çelişiyor.
Çalışmalarını kontrol etmek için, araştırmacılar farklı şekillerde oluşmuş amorf buzun gerçek örneklerini tersine mühendislikle incelemeye çalıştılar, ve her kristalin nasıl oluştuğuna dair net bir “hafıza” buldular. Bu, sadece buz kristallerinin başlangıçta belirli bir yapıya sahip olması durumunda mümkün olurdu, çalışmanın sonuçlarına göre.
UCL kimyacısı ve çalışmanın ortak yazarı Christoph Salzmann açıklamasında, “Evrendeki buz, uzun süreli olarak, sıvı suyun bir fotoğrafı olarak kabul edildi – yani, bir yerde sabitlenmiş düzensiz bir düzenleme,” diye açıkladı. “Bulunan gerçekler, bunun tamamen doğru olmadığını gösteriyor.”
Bu yeni bulguların, teorisyenlere, deneycilere ve mühendislik alanındaki araştırmacılara uzayda yapılacak yeni çalışmalarda rehberlik etmesi umuluyor. Örneğin, uzay buzunun nasıl oluştuğunu daha iyi anlamak, buzlu aylar veya kuyrukluyıldızlar için iklim modellerinin güncellenmesine yardımcı olabilir.Ancak, Cambridge Üniversitesi’nde kimyager olan çalışmanın ortak yazarı Angelos Michaelides, bu bulgular aynı zamanda suyun kendisi hakkındaki anlayışımızın gelişmesine de yardımcı olabilir. Michaelides, “[amorf] buzlar, suyun birçok anomalinin açıklamasında kilit rol oynayabilir,” diye ekledi.
Pratik uygulamalara gelecek olursak, uzay buzunun bu alışılmadık özellikleri, onu “uzayda potansiyel olarak yüksek performanslı bir malzeme” haline getirebilir. Davies açıklamasında, “Uzay araçlarına radyasyondan kalkan sağlayabilir veya hidrojen ve oksijen şeklinde yakıt olarak kullanılabilir. Bu yüzden bu çeşitli formlarını ve özelliklerini bilmemiz gerekiyor,” dedi.
