Neden araştıralım? Bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda ne öğretebilir?

Universe Today, çarpma kraterleri, gezegen yüzeyleri, dış gezegenler, astrobiyoloji, güneş fiziği, kuyruklu yıldızlar, gezegen atmosferleri ve gezegen jeofiziğinin incelenmesinin önemi ve bu çeşitli bilimsel alanların araştırmacıların ve halkın daha iyi anlaşılmasına nasıl yardımcı olabileceği konusunda araştırmacılarla bazı harika tartışmalar yaptı. Dünya’nın ötesinde yaşam arayışı.

Burada, kozmokimyanın benzersiz alanını ve bunun araştırmacılara hem güneş sistemimiz hem de ötesi ile ilgili bilgileri nasıl sağladığını, faydaları ve zorlukları, Dünya’nın ötesinde yaşamı bulma ve kozmokimya eğitimi almak isteyen gelecek öğrenciler için düşündürücü yolları araştıracağız. . Peki kozmokimya nedir ve onu incelemek neden bu kadar önemlidir?

St. Louis’deki Washington Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Dr. Ryan Ogliore, Universe Today’e şunları söylüyor: “Kozmokimya, gezegenleri, yıldızları, uyduları, kuyruklu yıldızları ve asteroitleri oluşturan gerçek materyaller olan uzay malzemelerinin incelenmesidir.” . “Bu madde maddenin her biçimini alabilir: katı, sıvı, gaz ve plazma.

Kozmokimya, öncelikle bu şeylerle etkileşime giren ışığın incelenmesiyle ilgilenen astronomiden farklıdır. Gerçek astromateryalleri incelemenin iki temel faydası vardır: 1) materyaller oluştukları zaman ve yerdeki koşulları kaydederek derin geçmişe bakmamıza olanak tanır; ve 2) malzemelerin laboratuvar ölçümleri olağanüstü derecede hassas ve hassastır ve teknoloji geliştikçe gelişmeye devam etmektedir.”

Özetle, kimyasal kozmoloji olarak da bilinen kozmokimya alanı, Carl Sagan’ın şu meşhur sözünü mükemmel bir şekilde özetlemektedir: “Kozmos içimizdedir. Biz yıldızlardan yapılmışız. Bizler, kozmosun kendini bilmesinin bir yoluyuz.” Kozmokimyayı anlamak, Dünya’nın buraya nasıl geldiğini, bizim buraya nasıl geldiğimizi ve muhtemelen bir gün (umarız) onu bulacağımız yere yaşamın nasıl geldiğini anlamaktır.

Tüm bilimsel alanlar gibi, kozmokimya da evrenin en zor sorularından bazılarına, özellikle de evrendeki sayısız yıldız ve gezegen nesnelerinin nasıl ortaya çıktığına ilişkin, yanıt verme hedefiyle sayısız yöntem ve stratejiyi içerir. Bu yöntemler ve stratejiler öncelikle göktaşlarının ve ay, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar da dahil olmak üzere uzaydan getirilen diğer fiziksel örneklerin laboratuvar analizlerini içerir. Peki kozmokimyayı çalışmanın bazı yararları ve zorlukları nelerdir?

Universe Today’e konuşan Dr. Ogliore, “Kozmokimyanın temel faydalarından biri, ölçümleri yeniden üretebilme yeteneğidir” dedi. “Ben kendi laboratuvarımda bir şeyi ölçebiliyorum ve bir başkası da benim ölçümlerimi doğrulamak için aynı nesneyi veya çok benzer bir nesneyi başka bir laboratuvarda ölçebilir. Ancak farklı laboratuvarlar ve farklı tekniklerle tekrarlanan ölçümlerden sonra belirli bir iddia geçerli olacaktır. topluluk tarafından evrensel olarak kabul edilmektedir. Bunu astronomide yapmak zordur ve aynı zamanda güneş sistemindeki diğer cisimleri inceleyen uzay aracında uzaktan algılama ölçümlerini kullanmak da zordur.”

Ay’a yapılan mürettebatlı Apollo misyonları dışında, uzaydan alınan diğer tüm örnekler robotik uzay aracıyla geri getirildi. Dışarıdan bakıldığında bu kolay bir süreç gibi görünse de, uzaydan örnekler toplamak ve bunları Dünya’ya geri göndermek, sayısız test, prosedür, hassas hesaplamalar ve yüzlerce hatta binlerce bilim insanı ve mühendisin her şeyi garanti altına almasıyla oluşan çok göz korkutucu ve zaman alıcı bir süreçtir. Görevin tam başarısını sağlamak için, genellikle yalnızca birkaç ons malzeme toplamak için çok az ayrıntı ele alınmaktadır.

Bu büyük çaba, yalnızca başarılı numune toplamayı sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda numunelerin eve dönüş yolculukları sırasında kirlenmeyi önlemek için başarılı bir şekilde saklanmasını sağlamak ve daha sonra numuneler, bir kapsüle konduktan sonra düzgün bir şekilde paketlendikten sonra Dünya’ya geri almakla görevlidir. kataloglanır ve laboratuvar analizi için saklanır.

Örnek iade görevini yürütmenin zorluğunu göstermek için, yalnızca dört ülke başka bir gezegen gövdesinden örnekler toplamak için robotik kaşifleri başarıyla kullandı ve bunları Dünya’ya geri gönderdi: eski Sovyetler Birliği, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve Çin. Eski Sovyetler Birliği, 1970’ler boyunca ay örneklerini başarıyla Dünya’ya iade etti; Amerika Birleşik Devletleri kuyruklu yıldızdan, asteroitten ve hatta güneş parçacıklarından örnekler gönderdi; Japonya iki asteroitten başarıyla örnekler gönderdi; ve son olarak Çin, robotik numune iade görevlerinde mevcut rekor olan aydan 61,1 ons geri getirmeyi başardı. Başarılı bir örnek iade görevi yürütmenin zorluğuna rağmen kozmokimya bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda ne öğretebilir?

Universe Today’e konuşan Dr. Ogliore, “Kozmokimya bize, yaşam için gerekli bileşenlerin asteroitler veya kuyruklu yıldızlar aracılığıyla gezegenlere veya aylara ulaştırılması hakkında bilgi verebilir” dedi. “Laboratuvarda hem asteroit hem de kuyruklu yıldız materyali bulunduğundan, ilkel biyotik öncesi organik bileşiklerin bu cisimler tarafından taşınmış olabileceğini söyleyebiliriz. Elbette bu, Dünya’da (veya başka bir yerde) yaşamın bu şekilde başladığı anlamına gelmiyor. sadece bir yol. Başka bir dünyadaki yaşamın tespiti bilim tarihinin en büyük keşiflerinden biri olacaktır. Dolayısıyla elbette kesinlikle emin olmak isteriz! Bu, farklı laboratuvarlar tarafından farklı teknikler kullanılarak tekrarlanan ölçümler gerektirir. “Dünya’dan bir örnek gerekiyor. Sanırım Europa, Enceladus veya Mars’ta yaşam olup olmadığından emin olmamızın tek yolu bu yerlerden Dünya’ya bir örnek getirmemizdir.”

Görünen o ki NASA, Dr. Ogliore’un MSR Ölçüm Tanımlama Ekibi’nin bir üyesi olduğu Mars Örnek İadesi (MSR) görevi üzerinde aktif olarak çalışıyor. MSR’nin amacı, tarihte ilk kez Mars regolit örneklerini toplamak ve Dünya’ya iade etmek için Kızıl Gezegene seyahat etmek olacak. Bu görevin ilk adımı şu anda NASA’nın Jezero Krateri’ndeki Perseverance gezgini tarafından gerçekleştiriliyor, çünkü yavaş yavaş örnekler topluyor ve bunları gelecekte MSR tarafından geri getirilmek üzere Mars yüzeyi boyunca tüplere bırakıyor.

Europa için, Europa’nın okyanusundan bir örnek geri gönderme görevini tartışan 2002 tarihli bir çalışma ve potansiyel bir duman numunesi geri gönderme görevini tartışan 2015 tarihli bir çalışma da dahil olmak üzere, bir örnek iade misyonuyla ilgili çeşitli tartışmalar olsa da, şu anda Europa’dan kesin bir örnek iade görevi mevcut değildir. muhtemelen muazzam mesafe nedeniyle çalışıyor. Buna rağmen ve her ne kadar hayat bulma görevi olmasa da Dr. Ogliore, Jüpiter’in volkanik ayı Io’ya, çok sayıda volkanı keşfetmek üzere robotik bir göreve liderlik etmekle görevlendirildi. Enceladus için, Enceladus’un Yaşamı Araştırması (LIFE) misyonu, Enceladus’un dumanından örneklerin geri getirilmesi için bir dizi görev teklifi sundu ancak bu teklif henüz kabul edilmedi. Peki Dr. Ogliore’un kariyeri boyunca üzerinde çalıştığı kozmokimyanın en heyecan verici yönü nedir?

Dr. Ogliore, Universe Today’e şunları söylüyor: “Bana göre kozmokimya tarihindeki en önemli tek ölçüm, güneşin oksijen izotopik bileşiminin ölçümleriydi.” “Bunu yapmak için, NASA’nın Genesis misyonunda yaptığımız gibi, güneş rüzgarı örneklerini Dünya’ya geri göndermemiz gerekiyordu. Ancak örnek geri dönüş kapsülü Dünya’ya düştü. Peki bu kozmokimyacıları durdurdu mu?! Hayır, hayır! Kevin McKeegan ve meslektaşları UCLA’da bu örnekleri incelemek için özel, devasa ve karmaşık bir alet yapılmıştı.Çarpışmaya rağmen McKeegan ve meslektaşları güneş rüzgarındaki oksijeni analiz ettiler ve bunun Dünya’da bulunan oksijenden %6 daha hafif olduğunu ve Dünya’nın bileşimiyle eşleştiğini buldular. Güneş sistemindeki bilinen en eski nesneler: meteorlarda bulunan milimetre boyutunda kalsiyum-alüminyum kalıntıları (CAI’ler).

Ogliore, Universe Today’e bu sonucun Chicago Üniversitesi’nden Bob Clayton tarafından nasıl tahmin edildiğini anlatarak devam ediyor ve kendi doktora sonrası araştırmacısı Lionel Vacher’a Genesis sonuçlarını temel alan bir araştırma projesi yürüttüğü için teşekkür ediyor ve şunu belirtiyor: “Bu, Gerçekten eğlenceli bir projeydi çünkü teknik olarak çok zorlayıcıydı ve sonuçlar güneş sistemini astrofiziksel bağlamına oturtuyordu.”

Universe Today’in bu dizi boyunca incelediği sayısız bilimsel disiplin gibi, kozmokimya da evrenin en zor sorularından bazılarını yanıtlama hedefine katkıda bulunan multidisipliner doğası nedeniyle başarılıdır. Dr. Ogliore, laboratuvar örneklerinin analizinin, araştırmacıların her bir örnekte neyi gözlemlediğini ve bunların oluşturulmasından sorumlu süreçleri anlamak için çok sayıda bilimsel geçmişi gerektirdiğini vurguluyor. Ek olarak, bu aynı zamanda yukarıda bahsedilen örnek iade görevlerini ve her görevde yer alan yüzlerce, binlerce bilim insanı ve mühendisi de içermektedir. Bu nedenle, Dr. Ogliore kozmokimyaya devam etmek isteyen gelecek öğrencilere ne gibi tavsiyelerde bulunabilir?

“Biyoloji, kimya, jeoloji, fizik, matematik, elektronik; hepsine ihtiyacınız var!” Dr. Ogliore Universe Today’e anlatıyor. “Sürekli yeni şeyler öğrenmekten hoşlanıyorsanız, o zaman gezegen bilimi tam size göre. Çok geniş bir eğitim almak iyi bir şey. Bu, birçok kariyerde size iyi hizmet edecek, ancak özellikle gezegen bilimi ve kozmokimya için geçerli. Anlıyorum. yanardağlar üzerinde çalışan insanlarla ve kaotik hareket üzerinde çalışan matematikçilerle çalışmak. Bu ne kadar havalı?!”

Her şey göz önüne alındığında, kozmokimya, yıldızlar, gezegenler, aylar da dahil olmak üzere güneş sistemi ve ötesindeki gök cisimlerinin varlığından sorumlu olan süreçlerle ilgili en zor ve uzun süredir devam eden soruların bazılarını yanıtlamaya çalışan hem son derece zorlu hem de ödüllendirici bir çalışma alanıdır. , meteorlar ve kuyruklu yıldızlar ile birlikte küçük mavi dünyamızda yaşamın nasıl ortaya çıktığı. Belirtildiği gibi kozmokimya, Carl Sagan’ın ünlü sözünü mükemmel bir şekilde özetlemektedir: “Kozmos içimizdedir. Biz yıldızlardan yapılmışız. Bizler evrenin kendisini bilmesinin bir yoluyuz.” Kozmokimya ve göktaşlarının ve geri dönen diğer örneklerin analizi, araştırmacıların yaşamı neyin oluşturduğuna ve onu nerede bulabileceğimize cevap verme yolunda yavaş yavaş ilerlemesine olanak tanıyor.

Dr. Ogliore, Universe Today’e “Meteorlar insanlığın bildiği en muhteşem doğa kayıtlarıdır” dedi. “Elimizde Mars’tan, Ay’dan, volkanik dünyalardan, Vesta asteroitinden ve onlarca başka dünyadan kayalar var. Demir meteorlar parçalanmış gezegenlerin çekirdekleridir. Bu kayalar 4,5 milyar yıl önce meydana gelen süreçleri kaydeder ve 1950’lerde Dünya’ya düşer. Saniyede kilometrelerce hızla hareket eden yanan bir ateş topu. Ateş toplarını takip eden çeşitli blogları takip edebilir, hatta göktaşlarının düşmüş olabileceği alanları hesaplayabilirsiniz. Eğer fırsatınız varsa, gidip bu yeni düşmüş göktaşlarından birini bulmaya çalışın. İhtimaller yüksek ama denemeye değer. Henüz kendim göktaşı bulamadım ama bu benim yaşam amacım.”