Mars’ta Vatandaş Bilimi: Planet Four Projesi

Martin Holverda/iStockphoto.com

Güneş Sistemi’nde Güneş’e yakınlığına göre dördüncü gezegen olan Mars (diğer adıyla Kızıl gezegen), bazı özellikleriyle Dünya’ya benzerliği dikkat çeker. Tarih boyunca merak uyandırmış ve yakın dönemlerde birçok filme de konu olmuştur. Bu gezegeni daha iyi anlayabilmek ve gizemlerini çözebilmek amacıyla başta gezegen bilimciler olmak üzere farklı disiplinlerden pek çok araştırmacı çeşitli çalışmalar yürütüyor. Bu araştırmalardan biri de 2012 yılında Zooniverse platformunda başlatılan Planet Four adlı proje.

Zooniverse, bilim insanlarıyla Dünya’nın dört bir yanından gönüllüleri buluşturan ve onları çeşitli bilimsel araştırmalara dâhil eden dünyanın en büyük vatandaş bilimi (citizen science) platformudur. Astronomi, ekoloji, tıp, iklim bilimi ve tarih gibi pek çok alandaki aktif projelere ev sahipliği yapan platform, kitlesel katılım yoluyla veri analizine olanak tanıyor. Katılımcılar herhangi bir uzmanlık gerektirmeksizin projelere katkı sağlayabiliyor. Bu sayede Planet Four projesinde de Mars gibi uzak ve zorlu ortamlardan elde edilen büyük miktarda veri, binlerce gönüllünün katkısıyla daha hızlı ve etkili biçimde analiz edilebiliyor.

Planet Four projesi, Mars'ın mevsimsel rüzgârlarını inceleyerek iklimini daha iyi anlamayı ve bu bilgilerden yola çıkarak gezegenin iklim modellerini geliştirmeyi amaçlayan önemli bir vatandaş bilimi projesi. Gezegen bilimci Dr. Meg Schwamb’ın baş araştırmacılığını yaptığı bu proje, NASA, JPL (Jet Propulsion Laboratory - Jet İtki Laboratuvarı) ve Arizona Üniversitesi gibi pek çok kurumun iş birliği ile yürütülüyor. Araştırmada, özellikle Mars’ın ilkbahar mevsimi ve güney kutup bölgesine odaklanılıyor. Bilim insanları, bu bölgede bahar aylarında görülen karbondioksit (CO₂) jetleri yani yüzeyin altından aniden fışkıran gaz püskürmeleri ile bu jetlerin oluşturduğu yelpaze biçimli koyu izlerin yön ve uzunluklarını görsel ve sayısal verilerle kaydediyor. Bu izler, rüzgârın yönü ve şiddeti hakkında doğrudan bilgi vererek gezegenin mevsimsel atmosfer hareketlerini anlamamıza yardımcı oluyor.

Güney kutup bölgesinin ve ilkbahar mevsiminin seçilmesi tesadüf değil. Mars’ta kış boyunca bu bölgede yüzeyin üzerinde biriken mevsimsel karbondioksit (CO₂) buzları, baharda güneş ışığının etkisiyle hızla süblimleşiyor yani katı hâlden doğrudan gaz hâline geçiyor. Bu süreç, yüzeyin altından yukarıya doğru aniden fışkıran CO₂ jetlerine yol açıyor. Püskürmeler sırasında havalanan toz ve parçacıklar, rüzgâr tarafından taşınarak yüzeyde yelpaze biçimli koyu birikintiler oluşturuyor. Yelpazenin yönü rüzgârın yönünü, uzunluğu ise rüzgârın gücünü gösteriyor. Bu nedenle güney kutup bölgesi, mevsimsel rüzgârların yön ve hız değişimlerini gözlemlemek için adeta doğal bir laboratuvar işlevi görüyor. Ayrıca bu bölgede sıkça görülen örümcek benzeri (araneiform) yüzey şekilleri ve CO2 jetleri, Mars’ın aktif yüzey süreçlerinin en belirgin işaretleri arasında yer alıyor. Mars Keşif Uydusu’nun (Mars Reconnaissance Orbiter) HiRISE kamerası da bu bölgeyi mevsim boyunca defalarca görüntüleyerek yüzeydeki değişimlerin ayrıntılı biçimde kaydedilmesini sağlıyor.

Planet Four projesinde, Dünya’nın dört bir yanından binlerce gönüllü Mars görüntüleri üzerindeki yelpazeleri tek tek işaretledi. Sonuçta yaklaşık 400.000 adet yelpaze yapısının yüksek doğrulukta bir kataloğu oluşturuldu. Elde edilen veriler, Mars için geliştirilmiş özel atmosfer modeli olan MRAMS (Mars Regional Atmospheric Modeling System - Mars Bölgesel Atmosferik Modelleme Sistemi) ile karşılaştırıldı. Sonuçlar, gönüllülerin verileri ile MRAMS tarafından öngörülen rüzgâr yönleri ve hızlarının büyük ölçüde uyumlu olduğunu gösterdi. Örneğin modelleme ve gözlemler, yelpazelerin genellikle sabah saatlerinde oluştuğunu ortaya koydu; bu durum Güneş ışınlarının düşük açıyla geldiği sabah saatlerinde süblimleşmenin daha etkili olduğunu gösteriyor.

Elde edilen tüm bu bulgular, Planet Four’un Mars’ın güney kutup bölgesindeki mevsimsel rüzgâr değişimlerini ayrıntılı ve çok katmanlı verilerle analiz etmesini sağlıyor. Proje, vatandaş bilimi ile MRAMS verilerini bir araya getirerek bilim dünyasına yenilikçi ve etkili bir yaklaşım sunuyor. Gönüllülerin işaretlediği yüz binlerce yelpaze yapısının MRAMS’ın öngördüğü rüzgâr yönleri ve hızlarıyla büyük ölçüde uyuşması, yöntemin güvenilirliğini ve başarısını ortaya koyuyor. Planet Four, kitlesel katılımın bilimsel araştırmalara kattığı değeri somut bir biçimde gösteren en güzel vatandaş bilimi uygulama örneklerinden biri.

Kaynaklar:

• Piqueux, S., Schwamb, M. E., Hansen, C. J., Aharonson, O., Pommerol, A., ... (2015). Planet Four: Probing springtime winds on Mars by mapping the southern polar CO₂ jet deposits. Icarus, 251, 164–180. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.10.048
• Schwamb, M. E., & Planet Four Team. (n.d.). Planet Four: Probing springtime winds on Mars by mapping the southern polar CO₂ jet deposits [Graphics]. NASA Astrophysics Data System. https://ui.adsabs.harvard.edu
• Aharonson, O., Piqueux, S., & Schwamb, M. E. (2015). Planet Four: Derived South Polar Martian Winds Interpreted Using Mesoscale Modeling. Journal of Geophysical Research: Planets, 120(8), 1430–1447. https://doi.org/10.1002/2015JE004878
• Zooniverse. (n.d.). Planet Four. https://www.zooniverse.org/projects/mschwamb/planet-four
• WikiImages. (n.d.). Mars Kırmızı Gezegen [Fotoğraf]. Pixabay. https://pixabay.com/tr/photos/mars-k%C4%B1rm%C4%B1z%C4%B1-gezegen-uzay-1622282/

Yazar Hakkında:

Çisem Kasap

Havacılık ve Uzay Mühendisi