Marslı'daki gibi bir toz fırtınası astronotu devirebilir mi? Mars'ın ince havası

Marslı bir toz fırtınasıyla başlıyor: Ares 3 mürettebatı, giderek şiddetlenen bir fırtına yüzünden görevi yarıda keserek yükselme aracına koşuyor; savrulan enkaz mürettebattan Mark Watney'e çarpıyor ve ekip arkadaşları onu öldü sanıp gezegenden ayrılıyor. Bütün hikâye bu tek sahneye dayanıyor. Peki Mars'ta bir toz fırtınası gerçekten böyle bir yıkım yaratabilir mi?

Kısa yanıt: Hayır. Üstelik bunu romanın yazarı Andy Weir de kabul ediyor.

Yazarın kendi itirafı

Weir, Google çalışanlarına yaptığı bir konuşmada kitabın temel kurgusunun bilimsel olarak tutmadığını söylemiş: Mars'ta bir toz fırtınasının içinde olsanız bile rüzgârı hissetmezsiniz. NASA'nın Güneş Sistemi Keşif programından Dave Lavery de Popular Science'a verdiği yanıtta aynı yöne işaret etmiş; Lavery'nin aktardığına göre Weir, bunu o zaman bilseydi aynı olayı yıldırımla kurgulayabileceğini söylemiş.

Mars'ın havası ne kadar ince?

NASA'nın Mars bilgi tablosuna göre gezegenin yüzey basıncı ortalama 6,36 milibar; mevsime göre 4,0 ile 8,7 milibar arasında değişiyor. Dünya'da deniz seviyesinde basınç yaklaşık 1013 milibar, yani Mars'ta yüzde 1'in altında. Yüzey havasının yoğunluğu ise yaklaşık 0,016 kg/m³; Dünya'da bu değer 1,2 kg/m³ dolayında. Atmosfer ağırlıklı olarak karbondioksit, azot ve argondan oluşuyor.

Rüzgârın bir cisme uyguladığı basınç, hava yoğunluğuyla hızın karesinin çarpımının yarısı kadar (½·ρ·v²). Basit bir hesap durumu gösteriyor. Saatte yaklaşık 100 milin (yaklaşık 45 m/s) üzerindeki bir Mars rüzgârı, yüzeydeki havanın yoğunluğuyla yaklaşık 16 pascal basınç uygular. Dünya'da aynı basıncı, saniyede yaklaşık 5 metrelik, yani saatte 19 kilometre dolayında hafif bir meltem verir. Bu, kendi hesabımız ve yuvarlak sayılarla yapılmış bir tahmin; ama Lavery'nin aynı derginin sayfalarında verdiği örnekle örtüşüyor: Ona göre Mars'ta saatte 100 mil hızla esen bir rüzgâr, insana Dünya'da saatte yaklaşık 11 millik bir rüzgârla aynı etkiyi yapar. Hesabın varsayımları basit (sabit yoğunluk, rüzgâra dik bir yüzey), ama büyüklük sırası sağlam. Böyle bir rüzgârın büyük parçalar savurmasını ya da ağır ekipmanı yerinden oynatmasını beklemek zor.

Mars'ın fırtınaları yine de gerçek

Bu, Mars'ta toz fırtınası olmadığı anlamına gelmiyor. NASA'ya göre bazen rüzgârlar gezegenin büyük bölümünü kaplayan toz fırtınaları çıkaracak kadar güçleniyor ve ardından tozun tamamen çökmesi aylar sürebiliyor. 2018'de NASA'nın Mars Reconnaissance Orbiter aracı fırtınanın başladığını 30 Mayıs'ta saptadı; 12 Haziran'da gezegenin dörtte biri tozla kaplandı, 19 Haziran'da fırtına gezegeni çepeçevre saran bir düzeye ulaştı.

Tehlike, tozun çarpması değil, ışığı kesmesiydi. Güneş panelleriyle çalışan Opportunity, panellerine yeterli ışık ulaşmadığı için 10 Haziran'dan sonra sustu; nükleer enerjiyle çalışan Curiosity ise veri toplamayı sürdürdü. NASA, 23 Temmuz'da gezegenin ince havasına kaldırılandan daha fazla tozun geri çöktüğünü bildirdi ve toz bittiğinde yüzeyde yalnızca bir saç teli kalınlığında, birkaç on mikronluk ince bir film kalacağını söyledi. Opportunity'nin öyküsünü İyi Geceler Oppy yazımızda anlatmıştık.

Fırtınanın bu kadar uzun sürmesi rastlantı değil: İnce toz, ince atmosferde uzun süre asılı kalıyor. NASA'nın kayıtlarına göre 30 Mayıs'ta başlayan 2018 fırtınası ancak 23 Temmuz'a gelindiğinde, çöken toz miktarının kaldırılandan fazla olduğu sönme evresine girdi; yani aradan yaklaşık sekiz hafta geçmişti. Filmdeki gibi kısa süreli bir "kaç ve kurtul" senaryosu bu zaman ölçeğiyle bağdaşmıyor.

Astronotlar için gerçek risk de rüzgâr değil, toz. NASA'nın 26 Ekim'de duyurduğu çalışmaya göre Perseverance, uzay giysisi örneklerine yapışan Mars tozunu ölçtü; 2,5 mikrometreden küçük taneler akciğerlere ulaşabiliyor ve statik elektrik yüzünden giysilere yapışıyor. Ayrıntılar bu haberimizde var.

Film neden fırtınayı böyle kurmuş?

Yanıt dramatik gerekçe: Mürettebatın bir arkadaşını geride bırakması için ani, kaçınılmaz ve korkutucu bir tehdit gerekiyor. Weir'in romanı, hesapları ve mühendislik ayrıntılarıyla tanınıyor; bu yüzden en baştaki bu istisna daha da dikkat çekiyor. Lavery'nin aktardığı yıldırım ya da göktaşı gibi alternatifler, aynı sonucu bilimsel olarak daha savunulabilir bir yolla verebilirdi. Yine de yazarın bu tercihi, kitabın geri kalanının inandırıcılığını gölgelemiyor: Fırtına dışında sonraki sorunlar, yani su, yiyecek, haberleşme ve ulaşım, mühendislik mantığıyla ilerliyor.

Nerede haklı, nerede değil?

• Haklı: Mars'ta gezegen çapında toz fırtınaları gerçekten oluyor ve haftalarca, hatta aylarca sürebiliyor.
• Haklı: Toz, görevleri ciddi biçimde etkileyebiliyor; Opportunity'nin 2018'de sessizleşmesi bunun kanıtı.
• Haksız: Mars'ın yoğunluğu Dünya'nın yüzde 1'inden azken rüzgâr, enkaz savuran ya da bir yükselme aracını devirecek bir güç değil.
• Haksız: Bir fırtınanın mürettebatı birkaç dakikada görevi terk etmeye zorlaması bilimsel dayanaktan yoksun; yazarın kendisi de bunu kabul ediyor.

Sonuç

Marslı'nın asıl gücü açılış sahnesinde değil, ardından gelen mühendislik problemlerinde: Hayatta kalmak için çözülen tek tek, adım adım işler. Fırtına sahnesi ise hikâyeyi başlatan dramatik bir gerekçe. Gerçek Mars'ın fırtınası daha sessiz ve daha karanlık: Gökyüzünü örten, güneş panellerini sönük bırakan, haftalarca süren bir toz sisi. Mars'ın patates bahçesi gibi öteki unsurlarını da ayrı bir yazıda sınamıştık.