Uzayın derinliklerinde, yıldızlararası bulutlarda ve buzlu uydularda bulunan su buzu, uzun zamandır “amorf” yani düzensiz yapılı olarak kabul ediliyordu. Ancak University College London (UCL) ve Cambridge Üniversitesi’nden bilim insanlarının yaptığı yeni bir araştırma, bu görüşü önemli ölçüde değiştirecek bulgular ortaya koydu. Araştırmaya göre, uzaydaki su buzu tamamen düzensiz değil, aksine belirli oranda kristal yapılar içerebiliyor.
Uzayda Buz Nasıl Oluşur?
Dünya’da su buzu, kar tanelerinin zarif simetrisine benzer şekilde düzenli kristal yapıdadır. Bu yapı, moleküllerin hareket etmesine izin verecek kadar sıcaklık (yaklaşık 0°C civarı) sayesinde oluşur. Ancak uzayda sıcaklıklar çok daha düşük, genellikle –100°C ile –200°C arasında değişir. Bu kadar düşük sıcaklıklarda moleküller donma anında yerleşecek kadar enerjiye sahip olamaz ve bu nedenle amorf (şekilsiz) buz oluştuğu varsayılmıştır.
Örneğin, Satürn’ün uydusu Enceladus’tan uzaya yayılan su buharı, dondurucu koşullarda donarak yüzeye geri kar gibi yağar. Bilimsel düşünceye göre bu kar kristalleri, Dünya’daki gibi karmaşık yapılar taşımaz. Ancak 7 Temmuz 2025’te Physical Review B dergisinde yayımlanan bu yeni çalışma, bunun tam olarak doğru olmayabileceğini gösteriyor.
Simülasyonlar ve Gerçek Ölçümler Ne Gösteriyor?
Dr. Michael B. Davies liderliğindeki ekip, amorf buzun atomik düzeyde nasıl yapılandığını anlamak için iki farklı bilgisayar simülasyonu gerçekleştirdi. İlk simülasyon, suyu farklı hızlarda soğutarak buz kristalleri oluşturdu ve sonuçta buzun yaklaşık %20’sinin kristal yapılardan oluştuğu gözlendi. İkinci simülasyon daha düzenli moleküler dizilimle başladı ve %25’e varan kristal oranı saptandı.
Simülasyonların gerçeklikle örtüşüp örtüşmediğini anlamak için ekip, çeşitli yöntemlerle oluşturulan amorf buz örneklerine X-ışını kırınımı uyguladı. X-ışınlarının buz içerisindeki moleküllerden nasıl saptığına bakılarak, kristal yapıların varlığı doğrulandı. Ayrıca, yeniden kristalleştirme işlemiyle amorf buzun önceki yapısını “hatırladığı” gözlemlendi. Bu da buzun tamamen düzensiz değil, kısmen kristal olduğunu ortaya koydu.
“Artık evrende en yaygın bulunan buz formunun atomik düzeyde nasıl göründüğüne dair net bir fikrimiz var,” diyen Dr. Davis, bu bulgunun yalnızca astronomi değil, gezegen oluşumu, galaksilerin evrimi ve evrende maddenin hareketi gibi birçok alanda önemli etkileri olduğunu belirtti.
Üç Tür Amorf Buz: Yoğunluklarına Göre Sınıflandırma
-
Düşük yoğunluklu amorf buz (LDA): Evrenin en yaygın buz formudur. 1930’larda su buharının –110°C’de metal bir plaka üzerine kondensasyonu ile keşfedilmiştir.
-
Yüksek yoğunluklu amorf buz (HDA): 1980’lerde –200°C’de amorf buzun ezilmesiyle elde edilmiştir.
-
Orta yoğunluklu amorf buz (MDA): 2023 yılında Dr. Davis’in ekibi tarafından ilk kez üretilmiştir. İlginç şekilde sıvı suyla aynı yoğunluğa sahiptir, bu nedenle ne yüzer ne de batar.
Bu çalışma, özellikle LDA tipi buz üzerinde gerçekleştirilmiştir.
Uzayda Buzun Kullanım Alanları
Dr. Davis, uzayda buzun yalnızca bir kozmik kalıntı olmadığını, aynı zamanda yüksek performanslı bir malzeme olarak da işlev görebileceğini belirtiyor. Buz, uzay araçlarını radyasyondan korumak veya bileşiminden hidrojen ve oksijen elde edilerek yakıt üretmek gibi pratik amaçlarla kullanılabilir.
Yaşamın Kökeni ve Organik Bileşikler
Araştırma ayrıca, yaşamın kökenine dair teorilere de ışık tutuyor. Dünya’ya yaşamın yapı taşlarının buzla kaplı toz tanecikleriyle taşındığı hipotezi, bu yeni bulgularla tamamen çürütülmese de, sınırlandırılıyor. Çünkü kristal yapıların gözenekleri azdır, bu da organik moleküllerin yerleşebileceği alanları kısıtlar.
“Kısmen kristal yapıya sahip buz, organik bileşenlerin içine gömülmesi için daha az boşluk sunar,” diyen Davis, buna rağmen tamamen düzensiz alanların hâlâ bu işlevi görebileceğini vurguluyor.
Kaynaklar:
-
Physical Review B, 7 Temmuz 2025
-
University College London (UCL)
-
Cambridge Üniversitesi
-
NASA/JPL görsel arşivi
Bu araştırma, evrendeki suyun yapısı hakkındaki bilgilerimizi yeniden şekillendiriyor ve hem bilimsel hem teknolojik potansiyeliyle yeni soruları gündeme getiriyor.
- Demirtaş’tan PKK’nin Silah Bırakması Sonrası Sırrı Süreyya Önder’li Mesaj: “Kaybeden Olmadı, Olmayacak” - 12 Temmuz 2025
- Özgür Özel’den Antalya’da Sert Çıkış: “Sıfırladım Babacığım Diyenler Dışarıda, Belediye Başkanları İçeride” - 12 Temmuz 2025
- Beylikdüzü’nde Nöbet: Yurttaşlardan Murat Çalık’a Destek, Tahliye Çağrısı Büyüyor - 12 Temmuz 2025
