Olympus Mons en yüksek dağ mı? NASA'nın iki sayfası farklı sayı veriyor

Dünya'da iş kolay görünür, çünkü elimizde deniz var. Everest'in 8.848,86 metresi deniz seviyesine göre ölçülmüş bir sayıdır. Mars'ta deniz yok. Vesta'da, Io'da, Iapetus'ta da yok. Referans düzlemi olmayan bir yerde “yükseklik” sözcüğünü kullanmak için onu önce tanımlamak zorundasınız, ve hangi tanımı kullandığınıza göre şampiyon değişiyor.

Mars'ta deniz yok, areoid var

Mars'ta deniz seviyesinin yerini areoid alıyor: gezegenin kütleçekim alanından hesaplanan, her noktasında aynı potansiyele sahip hayalî bir yüzey. Dünya'daki karşılığı jeoittir; deniz seviyesi dediğimiz şey de aslında odur. USGS Astrojeoloji, Mars'ın standart sayısal yükseklik modelini tanımlarken bunu açıkça yazıyor: yükseklikler “GMM-2B Mars kütleçekim alanı çözümünden belirlenen areoide göre” veriliyor; haritanın hücre boyutu 463 metre, toplam belirsizlik en az ±3 metre.

Bu verinin kaynağı Mars Global Surveyor'ın üzerindeki MOLA adlı lazer yükseklikölçeri. 1990'ların sonunda gezegeni tarayıp 200 milyondan fazla noktanın yarıçapını ölçtü; areoidin yarıçapı çıkarılınca elde kalan sayı, o noktanın “yüksekliği” oldu. Olympus Mons'un 21.290 metresi işte bu hesabın sonucu. Yani Mars için verilen “deniz seviyesinden yükseklik” benzeri rakamlar, aslında bir kütleçekim modelinden türetilmiş.

Taban nerede başlıyor?

İkinci ölçüt kulağa daha doğal geliyor: tabandan zirveye kadarki fark. Dağcılar da, Siegel'in Big Think'te yazdığı karşılaştırma da bunu kullanıyor. Sorun şu ki Olympus Mons'un tabanı belirgin bir çizgi değil.

USGS haritasını hazırlayan Peter Mouginis-Mark, dağın Tharsis bölgesinin kuzeybatı kenarından yaklaşık 22 kilometre kalktığını yazıyor. Ama Tharsis'in kendisi de bir kabartı: Mars Express'in stereo kamerasını işleten DLR'ye göre Tharsis, Avrupa büyüklüğünde geniş bir kabarma ve çevresindeki araziden neredeyse 5 kilometre yukarıda. Olympus Mons'u Tharsis'in kenarından değil, kuzeydeki ovalardan ölçmeye başlarsanız sayı büyür.

Bir de dağın eteğini saran yar var. NASA'nın StarChild sayfası bunu “taban yarı” diye tanımlıyor ve yer yer 6 kilometre yüksekte olduğunu söylüyor. Olympus Mons çevresindeki ovalara yumuşak bir kıvrımla değil, dik bir basamakla iniyor. Tabanı o basamağın dibi mi, basamağın üstündeki düzlük mü, Tharsis'in kenarı mı? Her tercih farklı bir rakam üretiyor — ve NASA'nın 26 ile 40 kilometre arasındaki açıklığı büyük ölçüde buradan geliyor.

Yürüyerek çıkılabilecek bir dağ

Olympus Mons'un asıl tuhaflığı yükseklik değil, biçim. StarChild sayfası iki cümleyle anlatıyor: dağ “yüksekliğinin yirmi katından fazla geniş” ve “çok yumuşak bir eğime” sahip. Türü kalkan volkan, yani Hawaii adalarını büyüten volkanlarla aynı aile; akıcı lav kilometrelerce yayılıp üst üste biriktiği için yayvan bir kalkan oluşuyor.

Ölçülere bakıp eğimi kendimiz hesaplayabiliriz. USGS haritası çapı yaklaşık 600 kilometre, dikey farkı da yaklaşık 22 kilometre veriyor. Yarıçap 300 kilometre olduğuna göre ortalama eğim 22'nin 300'e oranı, yani dört derece dolayında. Bu, bir otoyol rampasından daha az. Etekte durup yukarı baktığınızda bir dağ görmeniz pek mümkün değil: eğim o kadar ağır ki zirve ufuk çizgisinin arkasında kalıyor. Teknik olarak Güneş Sistemi'nin en yüksek dağına yürüyerek çıkılır; sadece 300 kilometre yürümek gerekir.

Zirve de düşündüğünüz gibi değil. Tepede altı iç çukurdan (patera) oluşan 80 × 65 kilometrelik bir kaldera var. Mouginis-Mark'ın haritasına göre kaldera tacının yüksekliği 21.080 metreyle 19.380 metre arasında değişiyor ve dağın en yüksek noktası kaldera kenarında bile değil: kalderanın yaklaşık 11 kilometre güneyinde, kenardan 200 metre kadar yukarıda. Hemen yanı başında da 10,4 kilometre çapında Pangboche adlı bir çarpma krateri duruyor.

Rakip: Vesta'nın güney kutbundaki tepe

“Tabandan zirveye” ölçütünü ciddiye alırsanız Olympus Mons'un tahtı sallanıyor. Rakip, Mars'ta değil, asteroit kuşağında.

NASA'nın Dawn uzay aracı 2011-2012 arasında 4 Vesta'nın çevresinde dolandı. NASA'nın Dawn bilim sayfasına göre Vesta'nın güney kutbundaki Rheasilvia havzası yaklaşık 500 kilometre genişlikte — asteroidin ortalama çapının yüzde 95'i — ve yaklaşık 19 kilometre derin. Aynı sayfa havzanın ortasındaki tepenin 12 ile 16 mil (yaklaşık 20-26 kilometre) kalktığını ve 100 milden geniş olduğunu yazıyor. NASA'nın Dawn fotoğraf künyesinde (PIA15667) rakamlar biraz farklı: merkezdeki dağ “yaklaşık 180 kilometre genişlikte ve 20 ile 25 kilometre yükseklikte”, havzanın kenarında da 15-20 kilometre yüksek yarlar var.

NASA kendi sayfasında sonucu çekinmeden yazıyor: bu tepe “Güneş Sistemi'nin en büyük dağı olmak için Mars'ın Olympus Mons'uyla yarışıyor.” Siegel bir adım ileri gidiyor: daha iyi ölçümlerle Rheasilvia'nın merkez tepesinin taban-zirve yüksekliğinin Olympus Mons'u geçtiğini görebiliriz. Belirsizlik aralığı 19-25 kilometre gibi geniş bir bant olduğu için şu an kesin konuşan kimse yok.

Bir de üçüncü bir ölçüt var ki tabloyu tamamen değiştiriyor: dağı cismin yarıçapına oranlamak. Siegel'in hesabına göre Olympus Mons, Mars'ın yarıçapının yüzde 0,65'i kadar. Rheasilvia'nın merkez tepesi Vesta'nın yarıçapının yüzde 8,4'ü. Oransal olarak kıyas bile kabul etmiyor — çünkü küçük ve hafif bir cisimde kendi ağırlığı altında çökmeyen çok daha abartılı biçimler durabiliyor.

Rakamları yan yana koymak

Aşağıdaki tablonun verisi NASA, NASA/JPL, USGS ve DLR'nin yayımladığı sayılardan derlendi; Io ve Iapetus satırları Siegel'in Big Think'teki derlemesine dayanıyor.

Tablodaki iki Mars satırı dikkat çekici: DLR, Ascraeus Mons'u 18 kilometreyle “Mars'ın ikinci en yüksek dağı” sayıyor, ama NASA/JPL Arsia Mons için “neredeyse 20 kilometre” diyor. İki kurum, iki sıralama. Aynı belirsizlik Mars'ın içinde de sürüyor.

Dünya'da da aynı tartışma var

Bu ölçüt sorunu Mars'a özel değil. Everest'in bugünkü resmî sayısı olan 8.848,86 metre, Nepal ve Çin'in 8 Aralık 2020'de birlikte duyurduğu ortak ölçümden geliyor. İki ülkenin yıllardır farklı rakam vermesinin sebebi de ölçütten başka bir şey değildi: Çin kayanın tepesini esas alıyordu, Nepal zirvedeki karı da sayıyordu. Aradaki yaklaşık dört metre, tam olarak “neyi ölçüyoruz” sorusunun bedeliydi.

Aynı gezegende, tabandan zirveye ölçerseniz birinci Everest değil. Mauna Kea'nın zirvesi, NASA Earth Observatory'ye göre deniz seviyesinin 4.205 metre üzerinde; ama dağ orada bitmiyor, Siegel'in aktardığına göre deniz tabanına doğru 5.000-6.000 metre daha iniyor. Deniz tabanındaki temelinden ölçüldüğünde Everest'i geçiyor. NASA/JPL'in Arsia Mons künyesinde benzer bir karşılaştırma var: Dünya'nın en büyük volkanı Mauna Loa, deniz tabanındaki tabanından 10 kilometre kalkıyor ve 120 kilometre çapında — Mars'ın volkanlarının yanında ufak kalmasının sebebi de bu.

Üçüncü bir ölçütle bakarsanız öne çıkan bir başkası: Dünya'nın merkezinden uzaklık. NASA Earth Observatory, Ekvador'daki Chimborazo için şunu yazıyor: “Dünyanın en yüksek zirvesi olmasa da zirvesi, Dünya'nın merkezinden en uzak noktadır.” Sebep, Dünya'nın ekvatorda hafifçe şişkin olması ve Chimborazo'nun ekvatorun bir derece güneyinde durması. Everest'in deniz seviyesinden yüksekliği daha fazla; ama merkezden uzaklıkta Chimborazo önde.

Neden Mars'ta bu kadar büyüyor

Siegel'in yazısı Olympus Mons'un bu boyutu iki nedene bağlıyor: Mars'ta kıtaların kayması yok ve Mars'ın kütleçekimi Dünya'nınkinden zayıf. Dünya'da bir sıcak nokta kabuğu delip volkan kurduğunda, üzerindeki levha yavaşça kayıp volkanı magma kaynağından uzaklaştırır; Hawaii'de adalar zinciri bu yüzden var. Mars'ta levha hareketi olmadığı için aynı sıcak noktanın ürettiği her damla lav milyarlarca yıl boyunca aynı dağın üstüne eklenmiş.

Zayıf kütleçekim de taşın kendi ağırlığı altında çökmeden daha yükseğe yığılmasına izin veriyor. Vesta'nın yarıçapının yüzde 8'ini aşan bir tepeyi taşıyabilmesi de aynı mantığın ucu: cisim küçüldükçe izin verilen abartı artıyor.

Haritası çıkarılmamış yerler

Asıl açık kapı burada. Siegel'in derlediği listede Io'nun Boösaule Montes'inin güney zirvesi 17,5-18,2 kilometre, Iapetus'un ekvator sırtı 20 kilometre, Ceres'in buz volkanı Ahuna Mons ise 4 kilometre. Bu ölçümler sırasıyla 1979'da Voyager 1'in, 2004'te Cassini'nin ve 2011'de Dawn'ın gözlemlerine dayanıyor.

Bu rakamların ne kadar oturmadığını NASA'nın kendi sayfaları gösteriyor: NASA'nın Iapetus sayfası ekvator sırtını “ayın ekvatorunu çevreleyen 10 kilometre yüksek dağ zinciri” diye tanıtıyor. Siegel aynı sırt için 20 kilometre yazıyor. İki kat fark.

Ve listenin dışında kalan kocaman bir alan var. Uranüs ile Neptün'ün uydularının hiçbiri ayrıntılı haritalanmadı. Voyager 2'nin uçuş geçişleri ve New Horizons'ın Plüton geçişi dışında, Satürn'ün yörüngesinin ötesinde hiçbir katı cismin bütün yüzeyi görüntülenmedi. O yüzden Siegel yazısını şöyle bitiriyor: Olympus Mons'un Güneş Sistemi'nin büyük gezegenlerindeki en yüksek dağ olduğundan emin olabiliriz, ama taban-zirve farkı daha büyük yapılar hâlâ dışarıda olabilir.

Yani soru sanıldığı kadar kapalı değil. Üç ölçüt üç ayrı şampiyon veriyor: areoide göre Olympus Mons, tabandan zirveye büyük olasılıkla Rheasilvia, cismin yarıçapına oran olarak açık ara Vesta. Bir sonraki dış gezegen uydusu görevi haritaları doldurduğunda listenin başı yine değişebilir. Sorulması gereken ise kaç kilometre olduğu değil: neyi ölçtüğümüzü söylemeden verilen bir rakamın ne anlamı var?

Fotoğraf: Image by NASA, modifications by Seddon, Public domain, Wikimedia Commons