Bu çizim, Satürn’ün buzlu uydusu Enceladus’u, ayın güney kutup bölgesindeki çatlaklardan fışkıran buz parçacıkları, su buharı ve organik moleküllerden oluşan bir bulutla birlikte gösteriyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Bir çalışma, verileri yakınlaştırıyor NASA‘S Cassini toplandı Satürn‘nin buzlu ayına girer ve yaşam için önemli bir bileşenin ve onu besleyecek aşırı yüklü bir enerji kaynağının kanıtını bulur.
Bilim adamları, Satürn’ün uydusu Enceladus’tan yayılan dev buz taneleri ve su buharı bulutunun, bazılarının bildiğimiz şekliyle yaşam için önemli olan organik bileşikler açısından zengin olduğunu biliyorlardı. Şimdi, NASA’nın Cassini misyonundan elde edilen verileri analiz eden bilim insanları, yaşanabilirliğe dair kanıtları bir adım daha ileriye taşıyor: Yaşamın kökeni için anahtar olan bir molekül olan hidrojen siyanürün güçlü bir şekilde doğrulandığını buldular.
Araştırmacılar ayrıca ayın buzlu dış kabuğunun altında saklanan ve bulutu besleyen okyanusun güçlü bir kimyasal enerji kaynağı barındırdığına dair kanıtlar da ortaya çıkardı. Şimdiye kadar tanımlanamayan enerji kaynağı, bazıları Dünya’da organizmalar için yakıt görevi gören çeşitli organik bileşikler formundadır.
14 Aralık’ta yayınlanan bulgular Doğa Astronomi, bu küçük ayın içinde önceden düşünülenden çok daha fazla kimyasal enerji olabileceğini gösteriyor. Ne kadar çok enerji mevcut olursa, yaşamın çoğalması ve sürdürülmesi olasılığı da o kadar artar.
Satürn’ün uydusu Enceladus’un yeraltı okyanusundan gelen su, devasa çatlaklardan uzaya fışkırıyor. Bu görüntüyü 2010 yılında yakalayan NASA’nın Cassini uzay aracı buzlu parçacıkları örnekledi ve bilim insanları verilerden yeni keşifler yapmaya devam ediyor. Katkıda bulunanlar: NASA/JPL-Caltech/Uzay Bilimleri Enstitüsü
Harvard Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan ve bu alanda çok önemli çalışmalar yapan baş yazar Jonah Peter, “Çalışmamız, Enceladus’un hem yaşamın yapı taşlarını oluşturmak hem de bu yaşamı metabolik reaksiyonlar yoluyla sürdürmek için en önemli moleküllerden bazılarına ev sahipliği yaptığına dair daha fazla kanıt sağlıyor” dedi. NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda çalışırken araştırmanın sonuçları. “Enceladus yalnızca yaşanabilirlik için temel gereksinimleri karşılamakla kalmıyor, aynı zamanda orada karmaşık biyomoleküllerin nasıl oluşabileceği ve ne tür kimyasal yolların söz konusu olabileceği hakkında da artık bir fikrimiz var.”
Çok Yönlü ve Enerjik
Peter, “Hidrojen siyanürün keşfi özellikle heyecan vericiydi çünkü bu, yaşamın kökenine ilişkin çoğu teorinin başlangıç noktasıydı” dedi. Bildiğimiz şekliyle hayat, aşağıdaki gibi yapı taşlarını gerektirir: amino asitlerve hidrojen siyanür, amino asitleri oluşturmak için gereken en önemli ve çok yönlü moleküllerden biridir. Molekülleri birçok farklı şekilde bir araya getirilebildiğinden, çalışmanın yazarları hidrojen siyanürü amino asitin İsviçre çakısı olarak adlandırıyor. asit öncüler.
Peter şunu ekledi: “Alternatif modelleri test ederek sonuçlarımızda delikler açmaya çalıştıkça, kanıtlar daha da güçlendi. Sonunda, hidrojen siyanürü dahil etmeden duman bileşimini eşleştirmenin mümkün olmadığı ortaya çıktı.”
NASA’nın Cassini uzay aracı, Satürn’ün yörüngesinde dönerken merkezde görülen yansıtıcı Enceladus’un bu görüntüsünü yakaladı. 2007 tarihli görüntüde ayrıca iki uydu daha var: Halkaların yakınında uçan parlak bir benek olan Pandora ve sağ altta Mimas. Kredi bilgileri: NASA/JPL/Uzay Bilimleri Enstitüsü
2017’de bilim insanları Enceladus’ta, eğer varsa okyanusta yaşamın sürdürülmesine yardımcı olabilecek kimyaya dair kanıtlar buldular. Dumandaki karbondioksit, metan ve hidrojen kombinasyonu, metan üreten metabolik bir süreç olan metanogenezi akla getiriyordu. Metanojenez Dünya’da yaygındır ve gezegenimizdeki yaşamın kökeni açısından kritik öneme sahip olabilir.
Yeni çalışma, metan yapımından çok daha güçlü ve çeşitli ek enerji kimyasal kaynaklarına dair kanıtları ortaya çıkarıyor: Yazarlar oksitlenmiş bir dizi organik bileşik buldular; bu da bilim adamlarına Enceladus’un yeraltında yaşamı potansiyel olarak sürdürmek için birçok kimyasal yol bulunduğunu gösteriyor. okyanus. Bunun nedeni oksidasyonun kimyasal enerjinin salınmasına yardımcı olmasıdır.
“Eğer metanojenez, enerji açısından küçük bir saat pili gibiyse, o zaman sonuçlarımız Enceladus okyanusunun, mevcut olabilecek herhangi bir yaşama büyük miktarda enerji sağlama kapasitesine sahip, araba aküsüne daha benzer bir şey sunabileceğini gösteriyor.” söz konusu JPLKevin Hand, çalışmanın ortak yazarı ve yeni sonuçlara yol açan çalışmanın baş araştırmacısı.
Matematik Yoldur
Cassini’nin Enceladus’ta bulduğu koşulları kopyalamak için laboratuvar deneyleri ve jeokimyasal modelleme kullanan daha önceki araştırmaların aksine, yeni çalışmanın yazarları ayrıntılı istatistiksel analizlere dayanıyordu. Cassini’nin topladığı verileri incelediler iyon ve nötr kütle spektrometresiSatürn’ün etrafındaki gaz, iyonlar ve buz tanelerini inceleyen.
Verilerin içerdiği bilgi miktarını ölçerek yazarlar, farklı kimyasal bileşiklerin Cassini sinyalini ne kadar iyi açıkladığı konusundaki ince farkları ortaya çıkarabildiler.
Peter, “Gözlemlenen verileri eşleştirmeye çalışırken birbirine uyabilecek pek çok potansiyel yapboz parçası var” dedi. “Sınırlı veri kümesini aşırı yorumlamadan, hangi yapboz parçası kombinasyonunun bulut kompozisyonuyla en iyi şekilde eşleştiğini ve verilerden en iyi şekilde yararlandığını bulmak için matematik ve istatistiksel modelleme kullandık.”
Bilim insanları yaşamın Enceladus’ta başlayıp başlamadığına dair cevap vermekten hala çok uzaktalar. Ancak Peter’ın da belirttiği gibi, yeni çalışma, laboratuvarda test edilebilecek yaşam için kimyasal yollar ortaya koyuyor.
Bu arada Cassini, Enceladus’un aktif bir uydu olduğu ortaya çıktıktan çok sonra bile vermeye devam eden görevdir. 2017 yılında görev, uzay aracının kasıtlı olarak Satürn’ün atmosferine daldırılmasıyla sona erdi. Çalışmanın ortak yazarı ve JPL gezegen bilimcisi Tom Nordheim, “Çalışmamız, Cassini’nin misyonu sona ermiş olsa da gözlemlerinin bize Satürn ve esrarengiz Enceladus dahil uyduları hakkında yeni bilgiler sağlamaya devam ettiğini gösteriyor” dedi. Cassini ekibinin bir üyesi.
Referans: Jonah S. Peter, Tom A. Nordheim ve Kevin P. Hand tarafından “Enceladus dumanında HCN ve çeşitli redoks kimyasının tespiti”, 14 Aralık 2023, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-023-02160-0
Misyon Hakkında Daha Fazla Bilgi
Cassini-Huygens misyonu NASA ve ESA’nın ortak bir projesiydi (Avrupa Uzay Ajansı) ve İtalyan Uzay Ajansı. Caltech’in Pasadena, California’daki bir bölümü olan JPL, NASA’nın Washington’daki Uzay Misyonu Direktörlüğü görevini yönetti. JPL, Cassini yörünge aracını tasarladı, geliştirdi ve monte etti.