NASA’nın Mars’taki Merak gezicisindeki en önemli keşiflerden beşi

Antik Mars’ın potansiyel olarak yaşanabilir iklimini ortaya çıkarmak, NASA’nın bilinmeyeni keşfetme ve anlama, insanlığa ilham verme ve fayda sağlama misyonunun önemli bir parçasıdır ve 10 yıldır Curiosity gezgini Kızıl Gezegen’de görev yapmaktadır.

Bu vesileyle, bilim insanlarının Curiosity’nin Mars’ta Örnek Analizi (SAM) alet takımını kullanarak yaptığı en önemli keşiflerden beşi burada. SAM, NASA’nın Mars’taki en güçlü astrobiyoloji araçlarından biridir. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde tasarlanan ve inşa edilen SAM, bildiğimiz şekliyle yaşam için önemli olan organik molekülleri ve hafif elementleri arar ve ölçer. Bu görevi tamamlamak için SAM, bilim adamlarının Mars örneklerini test etmek için uzaktan kullandıkları bileşenleri taşır.

1. Mars’ta organik bileşiklerin tespiti

SAM’ın Goddard’daki baş ve müdür yardımcısı araştırmacıları Charles Malespin ve Amy McAdam, SAM’ın en önemli bulgusu üzerinde büyük ölçüde hemfikirdir: SAM, Mars’ın Gale Krateri’nden toplanan kaya örneklerinde organik moleküller tespit etti. Organik moleküller (karbon içerenler) yaşam için yapı taşları ve “gıda” olarak kullanılabilir. Mars’taki varlıkları, gezegenin bir zamanlar, eğer var olsaydı, yaşamı destekleyebileceğini gösteriyor.

Bazı SAM numune analizleri sırasında ölçülen karbondioksit ve metandaki izotoplar, gözlemlenen organikleri üreten eski biyolojik aktivite ile tutarlı olabilirken, daha da önemlisi, yaşam temelli olmayan açıklamalar da vardır; örneğin, bu izotopik sinyal bir etkileşimin sonucu olabilir. Güneşten gelen ultraviyole ışık ile Mars’ın atmosferindeki karbondioksit arasında yüzeye düşen organikler üretir, yaşam gerekmez.

Genel olarak, bu sonuçlar, SAM ve tüm Merak araç takımı ile devam eden ve gelecekteki çalışmaları ve ayrıca yaşanabilir ortamların ve Dünya’nın ötesindeki yaşamın kanıtlarını arayan diğer gezegen misyonlarını motive ediyor.

2. Metan değişkenliği

Bilim adamları, NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda geliştirilen SAM’ın Ayarlanabilir Lazer Spektrometresini kullanarak, Merak’ın numune topladığı yüzeye yakın atmosferde metan bolluğunda dalgalanmalar tespit ettiler. Dünya’da atmosferde bulunan metanın çoğu, yaşamdan gelen süreçler sayesinde oraya gelir ve biyolojik süreçlerdeki değişiklikler sonucu değişir, ancak Mars’ta durumun böyle olup olmadığını bilmiyoruz.

Curiosity, tespit ettiği metanın biyolojik süreçlerden kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirleyecek donanıma sahip değil, ancak Kızıl Gezegen misyonları, heyecan verici bulmacayı bir araya getirmeye devam ediyor.

3. Gale Kraterinde kaya oluşumu ve maruz kalma yaşı

Bilim insanları SAM sayesinde başka bir gezegenin yüzeyindeki bir kayanın hem oluşum yaşını hem de maruz kalma yaşını ilk kez belirlediğinde, Curiosity bir yıldan biraz daha uzun bir süredir Mars’ta bulunuyordu.

Gale Krateri’nin etrafındaki kayalar yaklaşık 4 milyar yıl önce oluştu ve ardından Yellowknife Körfezi’ne tortu olarak taşındı. McAdam, “Burada gömüldüler ve tortul kayalar haline geldiler” dedi. Oradan, ayrışma ve erozyon yavaş yavaş bozuldu ve kayaları yaklaşık 70 milyon yıl önce yüzey radyasyonuna maruz bıraktı. Bir örneğin ne kadar süreyle maruz kaldığını bilmek, Mars’ın erozyon oranları hakkında fikir vermenin yanı sıra, bilim insanlarının, potansiyel biyolojik imzaları belirleme yeteneğini etkileyebilecek organik bileşiklerde radyasyon kaynaklı olası değişiklikleri dikkate almalarını sağlar.

McAdam, “Yaş tarihleme deneyi lansmandan önce planlanmamıştı” dedi. “Ancak SAM’ın tasarım ve işletimindeki esneklik ve bilim adamları ve mühendislerden oluşan bir ekibin özverisi, başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesini sağladı.”

4. Mars’taki suyun tarihini araştırmak

SAM ayrıca Mars’ın daha nemli geçmişine ve gezegenin nasıl kuruduğuna da ışık tuttu. Malespin, su, bildiğimiz şekliyle yaşam için hayati derecede önemlidir ve “birden çok kanıt, Gale Krateri kayalarının zengin bir su geçmişi kaydettiğini gösteriyor” dedi. McAdam, bu kanıtın bir kısmının, yalnızca sulu ortamlarda oluşan kırmızı-sarı bir mineral olan jarositin varlığı olduğunu söyledi. SAM ve başka bir Merak aracı (APXS) ile yapılan yaş belirleme deneyi, jarositin beklenenden yüz milyonlarca yıl daha genç olduğunu buldu.

Bu bulgu, Mars yüzeyinin büyük bir kısmı kuruyor olsa bile, Gale Krateri ortamında yüzeyin altında bir miktar sıvı su kaldığını ve var olabilecek herhangi bir Marslı mikrop için yaşanabilirlik süresini uzattığını gösteriyor.

Ek olarak, SAM tarafından yapılan analizler, Mars’ın erken sıcak ve ıslak durumundan mevcut soğuk ve kurak duruma uzun vadeli evrimine yol açan atmosferinin kaybına dair fikir verdi. Su, H₂O, iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içerir. Hidrojen, döteryum adı verilen daha ağır bir formla değiştirilebilir. Curiosity, numunelerindeki döteryum-hidrojen oranını ölçerek, Mars’ta hidrojen kaçışı ve su kaybı geçmişine dair kanıtları ortaya çıkardı.

5. Biyolojik olarak faydalı nitrojen

Yeryüzünde nitrojen, yaşam tarifinde temel bir bileşendir – ancak herhangi bir nitrojen bunu yapmaz. Biyolojik süreçlerin çoğunun bundan yararlanabilmesi için, nitrojen atomlarının önce “sabitlenmesi”, yani yalnızca kendileriyle etkileşime girmeye yönelik güçlü eğilimlerinden kurtulması gerekir. Malespin, “DNA, RNA ve proteinlerin sentezi için sabit nitrojen gereklidir.” Dedi. “Bunlar, bildiğimiz şekliyle yaşamın yapı taşlarıdır.”

SAM, 2015 yılında analiz ettiği kaya örneklerinde nitrat formunda sabit nitrojen tespit etti. Bulgu, 3,5 milyar yıl önce Mars’ta biyolojik ve kimyasal olarak kullanılabilir nitrojen bulunduğunu gösterdi.

McAdam, “Bu nitrat, Mars tarihinin başlarında meteor çarpmalarından kaynaklanan termal şoklarla üretilebilirken, bugün Mars atmosferinde bazılarının oluşması mümkün” dedi.

SAM veya Curiosity’nin diğer araçlarından elde edilen hiçbir bulgu, Mars’taki geçmiş yaşam için olumlu kanıtlar sunamaz, ancak daha da önemlisi, bu keşifler bunu dışlamaz. Bu yılın başlarında NASA, Merak’ın misyonunu en az 2025’e kadar uzatarak, gezicinin ve mobil SAM kimya laboratuvarının, Mars’ın yaşanabilirliği konusundaki heyecan verici konuya odaklanmasına izin verdi.