İki yeni araştırma, Enceladus’un buzlarla kaplı yüzeyinin altındaki okyanusta bazı Dünya mikroorganizmalarının hayatta kalabileceğini ve olası yaşam izlerinin uzaya püsküren buz parçacıkları içerisinde tespit edilmesinin beklenenden daha kolay olabileceğini gösterdi.
Güneş Sistemi’nde Dünya dışında yaşam arayışının en önemli hedeflerinden biri olan Satürn’ün buzlu uydusu Enceladus, mikroorganizmaların yaşayabilmesi için düşünülenden daha elverişli koşullara sahip olabilir.
REKLAM
REKLAM
Bilim insanlarının yayımladığı iki yeni araştırma, Enceladus’un buzlarla kaplı yüzeyinin altındaki okyanusta bazı Dünya mikroorganizmalarının hayatta kalabileceğini ve olası yaşam izlerinin uzaya püsküren buz parçacıkları içerisinde tespit edilmesinin beklenenden daha kolay olabileceğini gösterdi.
Araştırmacılar, bulguların Enceladus’ta kesinkes yaşam bulunduğu anlamına gelmediğini özellikle vurguluyor. Ancak çalışmalar, hem uydunun yaşamı destekleyebilecek kimyasal koşullara sahip olabileceğine hem de gelecekteki uzay araçlarının olası yaşam belirtilerini tespit edebileceğine yönelik yeni kanıtlar sunuyor.
Enceladus neden yaşam arayışının merkezinde?
İlk bakışta Jüpiter ve Satürn gibi Güneş’ten uzaktaki gezegenlerin donmuş uyduları, Dünya dışı yaşam aramak için pek uygun yerler gibi görünmeyebilir.
Ancak Jüpiter’in uydusu Europa ve Satürn’ün uydusu Enceladus’un kalın buz tabakalarının altında sıvı halde dev okyanuslar var.
Üstelik önceki araştırmalar, bu okyanuslarda karmaşık organik moleküllerin de bulunabileceğine işaret ediyor. Bu nedenle iki uydu da Güneş Sistemi’nde yaşam belirtilerinin aranabileceği en umut verici yerler arasında gösteriliyor.
Enceladus hakkındaki bilgilerimizin önemli bir bölümü NASA'nın Cassini uzay aracından geliyor.
2004 ile 2017 yılları arasında Satürn ve uydularını inceleyen Cassini, Enceladus'un yüzeyindeki çatlaklardan uzaya püsküren su buharı ve buz parçacıklarından oluşan dev sütunların içerisinden defalarca geçti.
Uzay aracının topladığı veriler daha sonra incelendiğinde, Enceladus’un yeraltı okyanusundan gelen bu maddelerin içerisinde organik moleküller tespit edildi.
Yeni araştırmalar ise bu püskürmelerin olası yaşamı tespit etmek açısından beklenmedik bir avantaj sağlayabileceğini gösteriyor.
Enceladus doğal bir laboratuvar gibi çalışıyor
Berlin Özgür Üniversitesi’nden gezegen bilimci Prof. Frank Postberg liderliğindeki araştırmacılar, Cassini verilerini laboratuvar deneyleri ve bilgisayar modelleriyle birleştirerek Enceladus'un okyanusundaki suyun uzaya fırlatılırken başına ne geldiğini gösteren bir simülasyon tasarladı.
Araştırmaya göre süreç, okyanusun yüzeyine doğru yükselen gaz kabarcıklarıyla başlıyor.
Bu kabarcıklar yüzeye ulaştığında küçük su damlacıkları oluşturuyor. Su buharı daha sonra bu damlacıkları buz tabakasındaki çatlaklardan yukarı doğru sürükleyerek uzaya taşıyor.
Bilim insanları daha önce damlacıkların bu süreç sırasında neredeyse anında donacağını düşünüyordu. Yeni araştırma ise donmanın daha yavaş gerçekleştiğine işaret ediyor.
Bu süre içerisinde damlacığın içinde çözünmüş halde bulunan farklı maddeler birbirinden ayrılmaya başlıyor. Örneğin sofra tuzu olarak bilinen sodyum klorür ile sodyum karbonat donma sırasında farklı bölgelere yoğunlaşabiliyor.
Damlacıklar buz tabakasındaki çatlaklardan saatte 1.000 kilometreye varan hızlarla yukarı doğru ilerliyor.
Çatlakların duvarlarına çarpmaları halinde ise yalnızca birkaç mikrometre büyüklüğünde parçalara ayrılabiliyorlar.
Sonuçta uzaya püsküren küçük buz parçacıklarının her biri, okyanusta bulunan belirli bir maddeyi oldukça yüksek konsantrasyonda taşıyabiliyor.
BBC'nin Science Focus bilim yayınına konuşan Postberg, “Enceladus aslında Dünya’daki kimya laboratuvarlarında büyük çaba gerektiren numune hazırlama işleminin önemli bir bölümünü bizim için gerçekleştiriyor,” diyor.
Araştırmacıya göre okyanustaki bileşenler birbirinden ayrılırken aynı zamanda farklı buz parçacıkları içerisinde yoğunlaştırılıyor.
Yaşam izlerini bulmak kolaylaşabilir
Bu mekanizma özellikle “biyoişaret” olarak adlandırılan yaşam belirtilerinin aranması açısından önem taşıyor.
Biyoişaretler, bir gezegen veya uyduda yaşamın varlığına işaret edebilecek kimyasal veya moleküler izleri ifade ediyor.
Örneğin Enceladus’un okyanusunda mikroorganizmalar bulunuyorsa, bunlara ait moleküllerin su damlacıkları içerisinde taşınması mümkün olabilir.
Yeni çalışmaya göre donma sırasında gerçekleşen ayrışma, mikrobiyal maddelerin diğer kimyasal bileşenlerden ayrılarak belirli buz parçacıklarında yoğunlaşmasını sağlayabilir.
Bu da gelecekte Enceladus’a gönderilecek bir uzay aracının yaşam izlerini yakalamasını kolaylaştırabilir.
Postberg, “Bu, yaşam arayışı açısından harika bir haber,” diyor ve ekliyor:
“Gelecekteki uzay araçlarının püskürme içerisindeki çok sayıda buz parçacığını ayrı ayrı analiz etmesi gerekecek. Ancak mikrobiyal madde içeren bir parçacığa rastlarlarsa, mevcut teknolojilerle bu parçacık içerisindeki biyoişaretleri nispeten kolay biçimde tespit edebilirler.”
Dünya'daki mikroorganizma Enceladus koşullarında yaşamayı başardı
İkinci araştırmada ise bilim insanları farklı bir sorunun peşine düştü: Enceladus'un okyanusunda gerçekten bir mikroorganizma yaşayabilir mi?
Ludwig Maximilian Münih Üniversitesi'ndeki bilim insanlarının yürüttüğü ve Postberg ile Berlin Özgür Üniversitesi’nden Dr. Nozair Khawaja'nın da katkıda bulunduğu çalışmada Enceladus’un okyanus koşulları laboratuvarda yeniden oluşturuldu.
Uydunun okyanusunun düşük oksijen konsantrasyonuna, yüksek karbonat miktarına ve oldukça alkali bir ortama sahip olduğu düşünülüyor.
Araştırmacılar bu koşulları laboratuvarda oluşturduktan sonra ortama "Methanothermococcus okinawensis" adlı mikroorganizmayı yerleştirdi.
Dünya’da derin denizlerdeki hidrotermal bacaların yakınlarında yaşayan bu mikroorganizma, hayatta kalmak için oksijene ihtiyaç duymuyor.
Bu özelliği onu oksijenin çok az olduğu düşünülen Enceladus okyanusunun koşullarını test etmek için uygun bir aday haline getiriyor.
Sonuç araştırmacıları bile şaşırttı. Mikroorganizma, laboratuvarda oluşturulan Enceladus benzeri ortamda büyümeye devam etti.
Üstelik su ile kaya arasındaki kimyasal reaksiyonların oluşturduğu hidrojeni kullanarak metan üretebildi ve metabolizmasını ortamdaki düşük karbondioksit miktarına uyarlayabildi.
Dünya'nın en eski metabolizmalarından biri
Deneyin merkezindeki mikroorganizma, “metanojen” olarak bilinen canlılar arasında yer alıyor.
Metanojenler oksijen kullanmak yerine hidrojen gibi maddelerden enerji elde edip metan üretebiliyor. Bu metabolizma biçiminin Dünya'daki en eski biyolojik enerji üretim mekanizmalarından biri olduğu düşünülüyor.
Enceladus açısından önemli nokta ise uydunun okyanus tabanında su ile kayaların etkileşime girmesi sonucunda hidrojen oluşabilmesi.
Dünya’daki hidrotermal bacaların çevresinde yaşayan mikroorganizmalara benzer varsayımsal canlıların Enceladus’un okyanus tabanında da enerji elde edip edemeyeceği uzun süredir tartışılıyor. Yeni deney, en azından Dünya'dan bir mikroorganizmanın Enceladus için öngörülen son derece alkali koşullarda bu metabolizmayı sürdürebildiğini gösteriyor.
Enceladus'ta yaşam var mı?
Araştırmalar bu soruya henüz yanıt vermiyor.
Laboratuvarda Dünya'dan alınan bir mikroorganizmanın Enceladus benzeri koşullarda yaşayabilmesi, Satürn'ün uydusunda gerçekten mikroorganizmaların bulunduğunu kanıtlamıyor.
Benzer şekilde organik moleküllerin varlığı da tek başına yaşam anlamına gelmiyor. Organik bileşikler biyolojik olmayan kimyasal süreçlerle de oluşabiliyor.
Ancak iki çalışma birlikte değerlendirildiğinde önemli bir tablo ortaya çıkıyor.
Birincisi, Enceladus'un yeraltı okyanusundaki koşullar en azından bazı mikroorganizma türlerinin metabolizmasını sürdürebilmesine izin verebilir. İkincisi, böyle mikroorganizmalar gerçekten mevcutsa bunlardan geriye kalan moleküler izler, okyanustan uzaya püsküren buz parçacıkları içerisinde yoğunlaşabilir.
Bu durumun önemli bir avantajı daha var: Yaşamı aramak için uzay aracının kilometrelerce kalınlıktaki buz tabakasını delerek okyanusa ulaşması gerekmeyebilir.
Enceladus, okyanusundan aldığı örnekleri yüzeyindeki çatlaklardan sürekli olarak uzaya püskürtüyor. Dolayısıyla gelecekte uydunun yakınından geçecek ve bu buz parçacıklarını tek tek inceleyebilecek yeterince hassas bir uzay aracı, yeraltı okyanusuna hiç girmeden olası yaşamın kimyasal izlerini araştırabilir.