Deney düzeneği, dünya dışı aylardan yayılan tek buz tanesinde yaşam belirtilerinin tespit edilebildiğini gösteriyor

Satürn ve Jüpiter’in yörüngesindeki bazı uyduların buzla kaplı okyanusları, dünya dışı yaşam arayışında önde gelen adaylardır. Seattle’daki Washington Üniversitesi ve Berlin Freie Üniversitesi tarafından yürütülen laboratuvar temelli yeni bir çalışma, bu gezegensel cisimlerden fırlatılan bireysel buz taneciklerinin, sonbaharda oraya gönderilen aletlerin, eğer yaşam varsa, yaşam belirtilerini tespit etmek için yeterli malzeme içerebileceğini gösteriyor. .

UW’de Dünya ve uzay bilimleri alanında doktora sonrası araştırmacı olan baş yazar Fabian Klenner, “İlk kez, hücresel malzemenin çok küçük bir kısmının bile bir uzay aracındaki kütle spektrometresi tarafından tanımlanabileceğini gösterdik” dedi. “Sonuçlarımız, yaklaşmakta olan araçları kullanarak, okyanus taşıyan aylarda mevcut olabileceğine giderek daha fazla inandığımız Dünya’dakilere benzer yaşam formlarını tespit edebileceğimiz konusunda bize daha fazla güven veriyor.”

Açık erişimli çalışma şuydu: yayınlanan içinde Bilim Gelişmeleri. Uluslararası ekipteki diğer yazarlar Birleşik Krallık’taki The Open University’den; NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı; Colorado Üniversitesi, Boulder; ve Leipzig Üniversitesi.

2017 yılında sona eren Cassini misyonu, Satürn’ün uydusu Enceladus’un güney kutbu yakınında paralel çatlaklar keşfetti. Bu çatlaklardan gaz ve buz taneleri içeren dumanlar çıkıyor. NASA’nın Ekim ayında başlatılması planlanan Europa Clipper misyonu, Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’yı daha ayrıntılı olarak keşfetmek için daha fazla alet taşıyacak.

Bu göreve hazırlanmak için araştırmacılar bu yeni nesil araçların neler bulabileceğini araştırıyor. Gerçek çarpışma hızı olacağından, bir gözlem aracına çarpmak için uzayda saniyede 4 ila 6 kilometre hızla uçan buz tanelerinin doğrudan simüle edilmesi teknik olarak yasaklayıcıdır.

Bunun yerine yazarlar, ince bir sıvı su ışınını vakuma gönderen ve burada damlacıklara parçalanan bir deney düzeneği kullandılar. Daha sonra damlacıkları harekete geçirmek için bir lazer ışını kullandılar ve uzay sondasındaki hangi aletlerin algılayacağını taklit etmek için kütle spektral analizini kullandılar.

Yeni yayınlanan sonuçlar, araçların gelecekteki görevlerde kullanılmasının planlandığını gösteriyor. Yüzey Toz Analizörü Europa Clipper, yüzbinlerce buz tanesinden birindeki hücresel materyali tespit edebiliyor.

Çalışma, Alaska açıklarındaki sularda yaygın bir bakteri olan Sphingopyxis alaskensis’e odaklandı. Pek çok çalışmada Escherichia coli bakterisi model organizma olarak kullanılsa da, bu tek hücreli organizma çok daha küçüktür, soğuk ortamlarda yaşar ve az miktarda besinle hayatta kalabilir. Bütün bunlar onu Satürn veya Jüpiter’in buzlu uydularındaki potansiyel yaşam için daha iyi bir aday haline getiriyor.

Klenner, “Son derece küçükler, dolayısıyla teoride Enceladus veya Europa gibi bir okyanus dünyasından yayılan buz taneciklerine sığabilecek kapasitedeler” dedi.

Sonuçlar, cihazların bu bakteriyi veya bir kısmını tek bir buz tanesinde tespit edebildiğini gösteriyor. Farklı moleküller farklı buz taneciklerinde bulunur. Yeni araştırma, biyomateryalin yoğunlaşabileceği tek buz tanelerini analiz etmenin, milyarlarca ayrı tanecik içeren daha büyük bir numunenin ortalamasını almaktan daha başarılı olduğunu gösteriyor.

Aynı araştırmacılar tarafından yürütülen yakın tarihli bir araştırma, Enceladus’ta fosfatın kanıtlarını gösterdi. Bu gezegensel gövdenin artık enerji, su, fosfat, diğer tuzlar ve karbon bazlı organik materyal içerdiği görülüyor ve bu da Dünya’da bulunanlara benzer yaşam formlarını destekleme olasılığını giderek artırıyor.

Yazarlar, eğer bakteri hücreleri Dünya’daki gibi bir lipit zarla kaplanırsa, okyanus yüzeyinde de bir kabuk oluşturacaklarını öne sürüyorlar. Dünya’da okyanus pisliği, okyanus kokusuna katkıda bulunan deniz serpintisinin önemli bir parçasıdır. Okyanusun yüzeye bağlı olduğu buzlu bir ayda (örneğin, buz kabuğundaki çatlaklar yoluyla), dış uzayın boşluğu bu yeraltı okyanusunun kaynamasına neden olacaktır. Gaz kabarcıkları okyanus boyunca yükselir ve yüzeyde patlar; burada hücresel materyal, bulutun içindeki buz taneciklerine karışır.

Klenner, “Burada, bakteriyel hücrelerin teorik olarak Enceladus veya Europa’daki sıvı sudan oluşan buzlu malzemeye nasıl dahil edilebileceği ve daha sonra uzaya yayılabileceği konusunda makul bir senaryoyu açıklıyoruz” dedi.

Europa Clipper’daki Yüzey Toz Analizörü, geçmiş görevlerdeki cihazlardan daha güçlü olacak. Bu ve gelecekteki cihazlar aynı zamanda ilk kez negatif yüklü iyonları tespit edebilecek ve bu da onları yağ asitleri ve lipitleri tespit etmeye daha uygun hale getirecek.

Klenner, “Benim için lipitleri veya yağ asitlerini aramak, DNA’nın yapı taşlarını aramaktan çok daha heyecan verici ve bunun nedeni, yağ asitlerinin daha kararlı görünmesidir” dedi.

Gezegen bilimleri profesörü kıdemli yazar Frank Postberg, “NASA’nın Europa Clipper uzay sondasındaki Yüzey Toz Analizörü gibi uygun cihazlarla, buzlu aylarda yaşamı veya izlerini bulmak düşündüğümüzden daha kolay olabilir” dedi. Freie Universität Berlin’de.

“Tabii ki orada yaşam mevcutsa ve yer altı su deposu gibi bir ortamdan kaynaklanan buz taneciklerinin içinde kalmayı önemsiyorsa.”