Satürn’ün okyanus uydusu Enceladus’ta yaşam olabilir mi?
Ve eğer buzlu kabuğunun altındaki okyanusta mikroskobik yaşam varsa, bunu tespit edebilir miyiz? Ayın yüzey altı küresel okyanusu su, ısı ve organik madde içeriyor. Üçü de yaşam için, en azından Dünya’da aşina olduğumuz yaşam türleri için çok önemlidir. Okyanus, buzdan bir dış kabuğun altında yatıyor. Bununla birlikte, çok sayıda gayzer benzeri püskürtü okyanus suyunu uzaya püskürtür. San Diego’daki California Üniversitesi’nden araştırmacılar 5 Aralık 2023’te yaptıkları açıklamada, proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin Ay’ın dumanı üzerindeki çalkantılı bir yolculukta hayatta kalabileceğini söyledi.
Araştırma ekibi, hakemli bulgularını 4 Aralık 2023 tarihinde Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımladı.
Güncelleme: Konuyla ilgili olarak, tam da bu makale yayınlanmak üzereyken NASA, Enceladus’taki bir başka ilgi çekici keşif hakkında bazı haberler yayınladı. 14 Aralık’ta araştırmacılar, Cassini uzay aracı tarafından gönderilen veriler üzerinde yapılan ek bir çalışmanın, yaşamın kökeni için kilit öneme sahip bir molekül olan hidrojen siyanürün dumanlardaki varlığını doğruladığını söyledi. Hidrojen siyanür, amino asitleri oluşturmak için gereken en önemli ve çok yönlü moleküllerden biridir. Ayrıca okyanusun kendisinin daha önce hesaplanandan çok daha fazla güçlü bir kimyasal enerji kaynağı içerdiğine dair yeni kanıtlar var. Enerji kaynağı birkaç organik bileşik şeklindedir.
[su_posts posts_per_page=”1″ tax_term=”37″ tax_operator=”AND” offset=”1″ order=”desc” orderby=”none”]
Enceladus’taki Plumes
Enceladus’un püskürtüleri, ayın güney kutbundaki buzlu kabukta kaplan çizgileri adı verilen çatlaklardan gayzerler gibi fışkırır. Aslında, NASA’nın Cassini uzay aracı doğrudan içlerinden geçerek örnekleme yapmıştır. Organik moleküllerin varlığını doğrulamış olsa da Cassini yaşamın kendisini tespit etmek için tasarlanmamıştı. Ancak artık biliyoruz ki, dumanlarda çeşitli organik bileşikler bulunmaktadır. Cassini ayrıca buz taneleri, tuzlar ve sodyum, potasyum, klor ve karbonat içeren bileşiklerin konsantrasyonlarını da buldu.
Geçtiğimiz Haziran ayında bilim insanları, Cassini verilerinin yeni analizlerinin, yaşam için bir başka önemli bileşen ve yapı taşı olan fosforu ortaya çıkardığını da belirttiler.
Gazete şöyle diyor:
Dünya dışı yaşam arayışı, özellikle de güneş sistemimiz içerisinde, insanoğlunun en büyük çabalarından biridir. Satürn ve Jüpiter’in buzlu uyduları Enceladus ve Europa, üç önemli kriter olan su, enerji ve organik kimyasallar için kanıtlar gösterdiklerinden, yaşam barındırma konusunda özellikle umut vericidir. Her iki uydu da yüzey altı okyanus materyallerini buzlu parçacıklardan oluşan bir duman olarak fırlatmakta ve bu da okyanus bileşimini ve potansiyel yaşanabilirliği duman uçuşu örneklemesi yoluyla inceleme fırsatı sağlamaktadır.
Bir hız meselesi
Ancak kaç çeşit organik madde uzaya fırlatıldığında hayatta kalabilir? Peki ya amino asitler gibi yaşamla doğrudan ilişkili olabilecekler? Her şey hıza bağlı. Püskürmeler hızlıdır, saatte yaklaşık 800 mil (360 m/s) hızla püskürürler. Organik parçacıklar birbirlerine çarptıklarında bu hızda yok olurlar mı? Cassini onları bulduğu için bazılarının hayatta kalabileceğini zaten biliyoruz. Peki ya amino asitler?
Çalışma, dumanlardaki amino asitlerin saatte 9.400 mile (4.200 m/s) varan hızlarda hayatta kalabildiğini gösterdi. Ve dumanlar bundan çok daha yavaş püskürüyor. Bu nedenle araştırmacılar, amino asitlerin – eğer varsa – uzay yolculuğunda hayatta kalmaları gerektiği sonucuna vardılar. Aslında, en yüksek hızlara kadar sınırlı parçalanma ile tespit edilebilirler. Makalede, bir kütle spektrometresi kullanarak Enceladus’un dumanları içinden saatte 9.400 mil (15.000 km/s) hızla uçabilecekleri ve bozulmamış amino asitleri başarıyla tespit edebilecekleri belirtiliyor.
Enceladus’taki bulutlarda tek buz taneciklerinin etkilerinin ölçülmesi
Bilim insanları ilk kez tek bir buz tanesinin başka bir yüzeye çarptığında ne olduğunu ölçtüler. Enceladus’un bulutları, buz kabuğundaki çatlaklardan püsküren su buharının donmasıyla oluşan küçük buz taneciklerinden oluşur.
Deneyde araştırmacılar, suyun yüksek voltajda tutulan bir iğnenin içinden itildiği elektrosprey iyonizasyonunu kullanarak buz taneleri oluşturdular. Elektrik yükü suyu giderek daha küçük damlacıklara ayırıyor. Daha sonra araştırmacılar damlacıkları donacakları bir vakum odasına fırlatıyorlar.
Ekip, tanelerin kütlesini ve yükünü ölçebildi. Görüntü yük dedektörleri, taneleri spektrometreden geçerken gözlemledi. Araştırmacılar bir mikrokanal plaka dedektörü kullanarak buz tanelerinin çarpma anını nanosaniyeye kadar doğru bir şekilde zamanladılar. Bir nanosaniye saniyenin milyarda biridir.
Amino asitlerin darbelere dayanabilmesi çok önemlidir. Bu, benzer bozulmamış amino asitlerin Enceladus’un ve hatta kesin olmayan Europa’nın plumlarında hala var olabileceğini göstermektedir. (Europa’dakilerin varlığı henüz kanıtlanmış değil, ancak kanıtlar artıyor).
San Diego’daki California Üniversitesi’nden yardımcı yazar Robert Continetti şunları söyledi:
Güneş sisteminde ne tür bir yaşamın mümkün olabileceğine dair bir fikir edinmek için, örneklenen buz tanelerinde çok fazla moleküler parçalanma olmadığını bilmek istersiniz, böylece onu kendi kendine yeten bir yaşam formu yapan şeyin parmak izini alabilirsiniz. Çalışmamız bunun Enceladus’un buz kütlelerinde mümkün olduğunu gösteriyor.
Tuz ve amino asitler
Yeni çalışma ayrıca tuzun dumanlardaki amino asitlerin tespit edilebilirliğini nasıl etkileyebileceğini de gösterdi. Cassini’den elde edilen veriler Enceladus’un okyanusunun Dünya’daki okyanuslar gibi tuzlu olduğunu gösteriyor. Tuz bazı moleküllerin çözünürlüğünü değiştirebilir. Bu da amino asitler gibi moleküllerin daha kolay tespit edilebileceği anlamına geliyor. Çünkü bu moleküller bulutların içindeki buz taneciklerinin yüzeyinde kümelenebilir. Bu da dumanları örnekleyen bir uzay aracının bu molekülleri bulmasını kolaylaştıracaktır.
Bu heyecan vericidir çünkü yaşam kanıtlarının – canlı organizmalarla ilişkili moleküllerin izleri – doğrudan dumanların içinde tespit edilebileceği anlamına gelir. Aşağıdaki okyanusa ulaşmak için buz kabuğunu delmeye gerek yok. Cassini’yi takip eden bir görev gerektirecek ama yapılabilir. Continetti şöyle dedi:
Bu okyanus-dünya uydularının yüzeyine yapılacak görevler olmaksızın güneş sisteminin başka yerlerinde yaşamın tespit edilmesine yönelik çıkarımlar çok heyecan vericidir, ancak çalışmamız buz tanelerindeki biyo-imzaların ötesine geçmektedir. Temel kimya için de etkileri var. UC San Diego’nun kurucu öğretim üyeleri Harold Urey ve Stanley Miller’ın izinden giderek buz taneciklerinin çarpmasıyla harekete geçen kimyasal reaksiyonlardan yaşamın yapı taşlarının oluşumuna bakma ihtimali bizi heyecanlandırıyor.
Enceladus’a Dönüş … ve Europa
Enceladus’a henüz planlanmış bir görev olmasa da bilim insanları geri dönmek için sabırsızlanıyor. Bu arada, amino asit araştırma sonuçları, Ekim 2024’te Europa’ya fırlatılması planlanan Europa Clipper görevi için de yararlı olabilir. Makalenin özetlediği gibi:
Sonuçlarımız, bu yörünge örnekleme yönteminin yaşam belirtilerini başarılı bir şekilde tespit etmesi ve geçmiş ve gelecekteki verilerin yorumlanması için bir ölçüt sağlamaktadır. Bu çalışma sadece potansiyel bir Enceladus misyonu için değil, aynı zamanda yaklaşmakta olan Europa Clipper misyonu için de çıkarımlara sahiptir.
Yani Enceladus’taki tüylerin yaşam belirtisi taşıyıp taşımadığını henüz bilmiyoruz. Ama öğrenmeye yaklaşıyoruz.
Sonuç olarak: Enceladus’taki su birikintileri Ay’ın okyanusunda yaşam olduğuna dair kanıtlar içeriyor mu? Yeni bir çalışma amino asitlerin hayatta kalabileceğini ve uzay araçları tarafından tespit edilebileceğini gösteriyor.
Yararlanılan Kaynaklar:
Detection of intact amino acids with a hypervelocity ice grain impact mass spectrometer
Via University of California, San Diego
Read more: Building block for life found on Saturn’s moon Enceladus
NASA Study Finds Life-Sparking Energy Source and Molecule at Enceladus
