Uzayda yaşam hakkında bütün haberler buraya...

Uzayda yaşam arayışında Satürn'ün uydusu Enceladus'tan harika haberler

Güneş sistemimizde dünya dışı yaşam bulma ihtimali nedir? Berlin Hür Üniversitesi'nden (Freie Universität Berlin) gezegen bilimi profesörü Frank Postberg, uluslararası bir araştırmacı ekibiyle birlikte Science Advances dergisinde bir çalışma yayımladı. Ekip, Enceladus'un buzlu yüzeyinin altında gizlenen okyanusun bileşenlerini belirlemenin, daha önce varsayılandan daha kolay olduğuna dair yeni kanıtlar sunuyor.

Postberg ayrıca aynı gün yayımlanan ikinci bir çalışmaya da katkıda bulundu. Bu çalışmada, kendisi ve Berlin Hür Üniversitesi'nden bir diğer gezegen bilimci olan Dr. Nozair Khawaja, belirli mikroorganizmaların Enceladus'un okyanusundaki koşullara, daha önce düşünülenden daha iyi dayanabildiğini göstermeye yardımcı oldular. Elde edilen sonuçlar, Satürn'ün uydusunda yaşam izlerine rastlama olasılığını artırıyor.

Enceladus'u uzayda yaşam arayışı açısından bu denli cazip kılan nedir?

Enceladus, güneş sistemimizde dünya dışı yaşam aramak için en umut verici yerlerden biri olarak kabul ediliyor. Araştırmacılar, uydunun buzlu kabuğunun altında sıvı sudan oluşan küresel bir okyanusun ve daha derinlerde kayalık bir çekirdeğin bulunduğunu düşünüyor. Kriyovolkanik (buz yanardağı) faaliyetler nedeniyle, uydunun güney kutbundaki kabuk çatlaklarından devasa püskürmeler gerçekleşiyor ve bu süreçte buz parçacıkları uzaya, yüzlerce kilometre uzağa fırlatılıyor.

NASA'nın Cassini uzay aracı, bileşimlerini analiz etmek amacıyla bu püskürmelerin içinden defalarca geçti. Enceladus'un okyanusu, bilim insanlarının doğrudan örneklerini analiz edebildiği tek dünya dışı "su kütlesi" olma özelliğini taşıyor. Örnekler; çeşitli tuzların ve organik bileşiklerin izlerini ortaya koydu. Cassini tarafından daha önce yapılan analizler de deniz tabanındaki hidrotermal süreçlere ve yaşamı destekleyebilecek diğer koşullara işaret etmişti.

Enceladus'un buz püskürmeleri, okyanusun bileşenlerini ayrıştırıp sınıflandırıyor

Postberg'in "Cassini CDA Observes Compositional Segregation of Enceladus' Ice Grains from Slow Freezing and Fragmentation of Oceanic Spray" (Cassini CDA, Okyanus Spreyinin Yavaş Donması ve Parçalanması Sonucu Enceladus'un Buz Taneciklerinde Bileşimsel Ayrışmayı Gözlemliyor) başlıklı çalışması, okyanus suyunun uzaya doğru yolculuğu sırasında neler olduğuna dair şaşırtıcı bulgular içeriyor. Uluslararası ekip, bu süreci yeniden yapılandırmak için Cassini verilerini, uzun vadeli laboratuvar deneylerini ve teorik modelleri kullandı. Gaz dolu kabarcıklar yükselip patladığında, okyanus yüzeyinde damlacıklar oluşur. Ardından su buharı, bu damlacıkları buz kabuğundaki çatlaklardan geçirerek uzaya taşır. Bilim insanları daha önce bu damlacıkların anında donduğuna inanıyordu. Yeni bulgular ise damlacıkların yavaşça donduğunu ve böylece (çözünmüş olanlar da dahil olmak üzere) bileşenlerin çoğunun birbirinden ayrılmasına olanak tanıdığını ortaya koyuyor. Böylece tuzlar ve organik maddeler, donmakta olan her bir damlacığın içinde farklı noktalara dağılır. Daha önce çözünmüş halde bulunan çeşitli tuz türleri de birbirinden ayrışır; örneğin sodyum klorür (sofra tuzu), sodyum karbonattan ayrılır.

Yukarı doğru hareket ederken donmuş damlacıklar, saatte 1.000 kilometreye (saatte 620 mil) varan hızlara ulaşır. Buzlu çatlakların duvarlarına çarpmaları halinde, uzaya fırlamadan önce yalnızca birkaç mikrometre boyutunda parçalara ayrılırlar. Sonuç olarak buz parçacıkları, genellikle daha önce ayrışmış, yüksek yoğunluklu tek bir maddeden meydana gelir.

Çalışmayı yürüten Postberg, "Enceladus, Dünya'daki kimya laboratuvarlarında analiz için numune hazırlama sürecinde normalde büyük çaba gerektiren işlerin çoğunu aslında bizim yerimize yapıyor," diyor. "Okyanus bileşenleri birbirinden ayrılıyor ve eş zamanlı olarak tekil buz parçacıkları içinde yoğunlaşıyor."

Yaşam belirtilerini bulmayı kolaylaştırmak

Bu mekanizma, araştırmacıların okyanusu yaşam için potansiyel bir yaşam alanı olarak tanımlamalarına yardımcı oluyor. Ayrıca, biyolojik imzaların —yani yaşamın ölçülebilir göstergelerinin— aranmasında da özellikle yararlıdır. Eğer bir okyanus damlası dünya dışı mikroplara ait bileşenler içeriyorsa, damla donarken bu bileşenler diğerlerinden ayrışabilir. Parçalanma sonrasında, mikrobiyal materyal buz parçacıklarının yalnızca küçük bir kısmında bulunabilir; ancak bu parçacıkların içinde söz konusu materyal yüksek yoğunlukta ve nispeten saf halde olacaktır.

Postberg, "Bu, yaşam arayışı açısından harika bir haber," diyor. "Gelecekteki uzay araçları, püsküren gaz ve buz bulutundaki çok sayıda tekil buz parçacığını analiz etmek zorunda kalacak. Ancak içinde mikrobiyal materyal bulunan bir parçacığa rastlarlarsa, mevcut teknolojilerle o parçacıktaki biyolojik imzaları nispeten kolay bir biçimde tespit edebilirler."

Bu keşif, ESA'nın planlanan L4 görevi gibi Enceladus'a yönelik gelecekteki uzay görevleri açısından önemli sonuçlar doğurabilir. Söz konusu görev, Satürn'ün uydusunda özellikle yaşam belirtileri arayacak. Postberg'in Berlin Hür Üniversitesi'ndeki (Freie Universität Berlin) laboratuvarı, daha önce özel cihazların buz püskürmelerinden gelen tekil parçacıklardaki mikrobiyal hücresel materyali tespit edebildiğini gösteren laboratuvar çalışmaları yürütmüştü.

Enceladus'ta gerçekten yaşam olabilir mi?

Yakın tarihli bir çalışma, bu soruya dair yeni bir bakış açısı sunuyor. Postberg'in makalesinin Science Advances dergisinde yayımlandığı gün, Münih Ludwig-Maximilians Üniversitesi'nden (LMU) bilim insanları da aynı dergide bir makale yayımladı: "Enceladus Benzeri Jeokimya, Aşırı CO₂ Kısıtlaması Altında Metanogenezi Besliyor." Postberg ve Khawaja da bu çalışmaya katkıda bulundu.

Bilim insanları, Enceladus'un okyanus koşullarını bir laboratuvar ortamında yeniden oluşturdu. Bu okyanus; çok düşük oksijen ve çok yüksek karbonat konsantrasyonuna sahip olup oldukça alkalidir (pH değeri 10 veya 11 civarındadır). Okyanusun kayalık tabanıyla olan hidrotermal etkileşimi de dahil olmak üzere bu koşulları simüle ettikten sonra, araştırmacılar Methanothermococcus okinawensis adlı mikroorganizmayı bu ortama yerleştirdiler.

Bu mikroorganizma, Dünya'da normalde derin deniz hidrotermal bacalarının yakınında yaşayan, metan üreten bir arkeadır. Hayatta kalmak için —ki Enceladus'ta nadir bulunan bir maddedir— oksijene ihtiyaç duymaz. Metabolizması yalnızca hidrojen ve karbondioksit gerektirir.

Sonuçlar şaşırtıcıydı: Organizma, çözünmüş karbondioksit eksikliği nedeniyle, bu denli yüksek pH değerine sahip ideal bir laboratuvar ortamında gelişemedi. Buna karşılık, su-kayaç etkileşimleri sonucu açığa çıkan hidrojeni kullanarak metan ürettiği Enceladus benzeri ortamda büyümeye devam etti. Simüle edilen bu koşullar altında mikroorganizmalar, metabolizmalarını düşük karbondioksit seviyelerine bile uyarlayabildiler. Khawaja, "Bu bizim için gerçekten sürpriz oldu," dedi. "Böylesine başarılı bir sonuç beklemediğimiz bir deneydi."

Science Advances dergisinde yayımlanan bu iki çalışma birlikte ele alındığında, dünya dışı yaşam arayışına yeni bir bakış açısı kazandırıyor. Postberg, "Enceladus'taki özgün jeokimyasal koşullar, Dünya'da bilinen en eski metabolik sistemlerden birinin, son derece alkali ortamlarda dahi işlev görmesine olanak tanıyabilir," diyor. "Bu durum Satürn'ün uydusunda mutlaka yaşam olduğu anlamına gelmese de, ilk çalışmamız şunu gösteriyor: Eğer orada yaşam varsa, gelecekteki uzay görevleri Enceladus'un püskürttüğü gaz ve toz bulutundan (plume) alınan tekil buz taneciklerini analiz ederek bu yaşama dair izler bulma konusunda büyük bir şansa sahip olabilir."

Kaynak: PHYS