Mars’ın Gale Krateri çökeltileri üzerinde yapılan çalışmalar, organik madde oluşumundaki biyolojik olmayan süreçleri vurgulayan, atmosferik etkileri öne süren benzersiz organik bileşimler göstermektedir. (Sanatçının konsepti.) Kredi: SciTechDaily.com
Mars‘ antik jeolojik özellikler geçmişte suyun varlığını düşündürmektedir ve Gale Krateri’ndeki çökeltiler üzerinde yapılan son araştırmalar, bu organik maddenin kaynağı olarak biyolojik aktiviteye değil, atmosferik süreçlere işaret eden, benzersiz izotopik bileşimlere sahip organik maddeyi ortaya çıkarmaktadır.
Mars’ın Jeolojik Geçmişi
Mars şu ana kadar hiçbir yaşam belirtisi olmayan çorak, tozlu bir manzara sunsa da deltalar, göl yatakları ve nehir vadileri gibi jeolojik özellikleri, bir zamanlar yüzeyinde suyun bol miktarda aktığı bir geçmişe işaret ediyor. Bu olasılığı araştırmak için bilim insanları bu oluşumların yakınında korunan çökeltileri inceliyor. Bu çökeltilerin bileşimi, erken dönem çevresel koşullar, gezegeni zaman içinde şekillendiren süreçler ve hatta geçmiş yaşamın potansiyel işaretleri hakkında ipuçları taşıyor.
Gale Krateri’nden İçgörüler
Böyle bir analizde, Curiosity gezgini tarafından, yaklaşık 3,8 milyar yıl önce asteroit çarpması nedeniyle oluşan eski bir göl olduğuna inanılan Gale Krateri’nden toplanan çökeltilerde organik madde ortaya çıktı. Bununla birlikte, bu organik madde önemli ölçüde daha düşük miktarda karbon-13 izotopuna sahipti (13C) karbon-12 izotoplarına göre (12C) Dünya’da bulunanlarla karşılaştırıldığında, Mars’ta farklı organik madde oluşum süreçlerine işaret ediyor.
Organik maddenin atmosferik kökeni, Mar yüzeylerinin önceden tahmin edilenden daha fazla miktarda organik bileşik içerebileceğini düşündürmektedir. Kredi bilgileri: Tokyo Tech
Yeni Araştırma Bulguları
Şimdi, bir çalışma bu tutarsızlığı aydınlatıyor ve karbondioksitin (CO2) atmosferde karbon monoksite (CO) dönüşür ve bunu takip eden indirgenme, organik maddenin tükenmesiyle sonuçlanır. 13C içeriği. Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nden Profesör Yuichiro Ueno ve Kopenhag Üniversitesi’nden Profesör Matthew Johnson tarafından yürütülen araştırma dergide yayınlandı. Doğa Jeolojisi 9 Mayıs 2024’te.
“Arasındaki kararlı izotop oranının ölçülmesi üzerine 13C ve 12C, Mars’ın organik maddesinin bir 13C bolluğu onu oluşturan karbonun %0,92 ila %0,99’unu oluşturur. Bu, Dünya’nın yaklaşık %1,04 olan tortul organik maddesi ve atmosferik CO2 ile karşılaştırıldığında son derece düşüktür.2Her ikisi de biyolojik kalıntılar ve yaklaşık %1,05 olan meteoritlerdeki organik maddeye benzemiyorlar,” diye açıklıyor Ueno.
Mars’ta İzotopik Fraksiyonlama
Erken Mars’ın CO açısından zengin bir atmosferi vardı2 her ikisini de içeren 13C ve 12C izotopları. Araştırmacılar, laboratuvar deneylerinde Mars atmosferinin bileşimi ve sıcaklığının farklı koşullarını simüle ettiler. Bunu ne zaman buldular 12CO2 Güneşin ultraviyole (UV) ışığına maruz kaldığında tercihen UV radyasyonunu emer ve bu da onun CO2’ye ayrışmasına yol açar. 13C, CO’yu geride bırakıyor2 zenginleştirilmiş 13C.
Bu izotopik parçalanma (izotopların ayrılması), Güneş’ten gelen UV ışınımının CO’ya neden olduğu Mars ve Dünya’nın üst atmosferlerinde de gözlenir.2 tükenmiş halde CO’ya ayrışmak 13C içeriği. İndirgen Mars atmosferinde CO, formaldehit ve karboksilik asitler gibi basit organik bileşiklere dönüşür. Yüzey sıcaklıklarının suyun donma noktasına yakın olduğu ve 300 K’yi (27°C) aşmadığı erken Mars döneminde, bu bileşikler suda çözünmüş ve çökeltilere yerleşmiş olabilir.
Mars Tortuları için Çıkarımlar
Araştırmacılar, model hesaplamalarını kullanarak CO içeren bir atmosferde şunu buldular:2 90:10 CO oranı, %20 CO dönüşümü2 CO’ya dönüşmesi δ ile tortul organik maddeye yol açacaktır13CVPDB -135 ‰ değerleri. Ayrıca kalan CO2 zenginleştirilecek 13δ ile C13CVPDB +20‰ değerleri. Bu değerler, Curiosity gezgini tarafından analiz edilen ve Mars’taki bir göktaşından tahmin edilen çökeltilerde görülen değerlerle yakından eşleşiyor. Bu bulgu, erken Mars’ta organik madde oluşumunun ana kaynağının biyolojik değil atmosferik bir süreç olduğuna işaret ediyor.
“Bu araştırmadaki tahmin doğruysa, Mars çökeltilerinde beklenmedik miktarda organik madde mevcut olabilir. Bu, Mars’ta yapılacak gelecekteki keşiflerin büyük miktarlarda organik madde ortaya çıkarabileceğini gösteriyor” diyor Ueno.
Referans: “Sentezi 13Yuichiro Ueno, Johan A. Schmidt, Matthew S. Johnson, Xiaofeng Zang, Alexis Gilbert, Hiroyuki Kurokawa, Tomohiro Usui ve Shohei Aoki, 9 Mayıs 2024, Doğa Jeolojisi.
DOI: 10.1038/s41561-024-01443-z