Hem büyük hem de küçük dramatik püskürmeler, Satürn’ün uydusu Enceladus’un güney kutbuna yakın ünlü “kaplan çizgileri” boyunca birçok yerden su buzu ve buhar püskürtüyor. Kaynak: NASA/JPL/Uzay Bilimi Enstitüsü
Jüpiter’in uydusu Europa ve Satürn’ün uydusu Enceladus’un buz kabuklarının altında okyanuslar olduğuna dair kanıtlar var. NASA’nın yaptığı bir deney, eğer bu okyanuslar yaşamı destekliyorsa, organik moleküller (örneğin amino asitler, nükleik asitler, vb.) biçimindeki yaşamın izlerinin, bu dünyalardaki sert radyasyona rağmen yüzey buzunun hemen altında hayatta kalabileceğini öne sürüyor. Eğer bu uydulara yaşam belirtileri aramak için robotik iniş araçları gönderilirse, radyasyon tarafından değiştirilen veya yok edilen amino asitleri bulmak için çok derin kazmaları gerekmeyecektir.
“Deneylerimize dayanarak, Europa’da amino asitler için ‘güvenli’ örnekleme derinliği, yüzeyin meteor çarpmalarından fazla etkilenmediği Maryland, Greenbelt’teki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Alexander Pavlov, “Jüpiter etrafındaki Europa’nın hareket yönünün tersi yarımküre olan yüksek enlemlerde, yüzeyin meteor çarpmalarından fazla etkilenmediği bölgede, yaklaşık 8 inçtir (yaklaşık 20 santimetre)” dedi.
Pavlov, “Enceladus’ta amino asitlerin tespiti için yüzeyin altından örnekleme yapılmasına gerek yoktur; bu moleküller, Enceladus yüzeyinde yüzeyden birkaç milimetreden daha az uzaklıktaki herhangi bir noktada radyolizden (radyasyonla parçalanma) sağ çıkabilirler” diye devam etti.
İş şu: yayınlanan dergide Astrobiyoloji.
Bu neredeyse havasız uyduların soğuk yüzeyleri, hem ev sahibi gezegenlerinin manyetik alanlarında sıkışmış yüksek hızlı parçacıklardan hem de patlayan yıldızlar gibi derin uzaydaki güçlü olaylardan kaynaklanan radyasyon nedeniyle muhtemelen yaşanmazdır. Ancak her ikisinin de buzlu yüzeylerinin altında, ev sahibi gezegenin ve komşu uyduların çekim gücünden kaynaklanan gelgitlerle ısınan okyanuslar vardır. Bu yeraltı okyanusları, enerji kaynağı ve biyolojik moleküllerde kullanılan elementler ve bileşikler gibi başka gereksinimleri varsa, yaşama ev sahipliği yapabilir.
Araştırma ekibi, radyoliz deneylerinde buzlu uydulardaki biyomoleküllerin olası temsilcileri olarak amino asitleri kullandı. Amino asitler yaşam tarafından veya biyolojik olmayan kimya tarafından yaratılabilir. Ancak, Europa veya Enceladus’ta belirli amino asit türlerinin bulunması, karasal yaşam tarafından protein oluşturmak için bir bileşen olarak kullanıldıkları için potansiyel bir yaşam belirtisi olacaktır.
Proteinler, kimyasal reaksiyonları hızlandıran veya düzenleyen ve yapılar oluşturan enzimleri yapmak için kullanıldıkları için yaşam için olmazsa olmazdır. Amino asitler ve yeraltı okyanuslarından gelen diğer bileşikler, gayzer aktivitesi veya buz kabuğunun yavaş çalkalanma hareketi ile yüzeye getirilebilir.
Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’nın bu görüntüsü, NASA’nın Juno uzay aracının üzerindeki halk katılım kamerası JunoCam tarafından, görevin 29 Eylül 2022’deki yakın geçişi sırasında çekildi. Resim, JunoCam’in geçiş sırasında çekilen ikinci, üçüncü ve dördüncü görüntülerinin, dördüncü görüntünün perspektifinden görüldüğü gibi bir bileşimidir. Kuzey soldadır. Görüntülerin çözünürlüğü piksel başına 0,5 ila 2,5 milden biraz fazladır (piksel başına 1 ila 4 kilometre). Ay’ımızda ve Dünya’mızda olduğu gibi, Europa’nın bir tarafı her zaman Jüpiter’e bakar ve bu, burada görünen Europa’nın tarafıdır. Europa’nın yüzeyi, yaklaşık 90 milyon yıldan daha eski araziyi silen çatlaklar, sırtlar ve bantlarla çaprazlanmıştır. Vatandaş bilim insanı Kevin M. Gill, renkleri ve kontrastı artırmak için görüntüleri işledi. Kaynak: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Kevin M. Gill CC BY 3.0
Bu dünyalardaki amino asitlerin hayatta kalmalarını değerlendirmek için ekip, amino asit örneklerini yaklaşık eksi 321 Fahrenheit’e (-196 Santigrat) kadar soğutulmuş buzla, havasız, kapalı şişelerde karıştırdı ve bunları çeşitli dozlarda gama ışınları, bir tür yüksek enerjili ışıkla bombardımana tuttu. Okyanuslar mikroskobik yaşama ev sahipliği yapabileceğinden, buzdaki ölü bakterilerdeki amino asitlerin hayatta kalmalarını da test ettiler. Son olarak, meteoritlerden veya iç kısımdan gelen malzemenin yüzey buzuyla karışma olasılığını değerlendirmek için silikat tozuyla karıştırılmış buzdaki amino asit örneklerini test ettiler.
Deneyler, radyoliz sabitleri adı verilen amino asitlerin parçalanma oranlarını belirlemek için temel veriler sağladı. Ekip, bunlarla, Europa ve Enceladus’taki buz yüzeyinin yaşını ve radyasyon ortamını kullanarak sondaj derinliğini ve amino asitlerin %10’unun radyolitik yıkımdan sağ çıkacağı yerleri hesapladı.
Amino asitlerin buzda hayatta kalmasını test etmek için deneyler daha önce yapılmış olsa da, bu, amino asitleri tamamen parçalamayan daha düşük radyasyon dozları kullanan ilk deneydir, çünkü onları sadece değiştirmek veya parçalamak, bunların potansiyel yaşam belirtileri olup olmadığını belirlemeyi imkansız hale getirmeye yeter. Bu ayrıca, bu bileşiklerin mikroorganizmalarda hayatta kalmasını değerlendirmek için Europa/Enceladus koşullarını kullanan ilk deneydir ve tozla karıştırılmış amino asitlerin hayatta kalmasını test eden ilk deneydir.
Bu görüntü, kısa bir süre sonra sıvı nitrojenle doldurulacak ve gama radyasyonuna tabi tutulacak olan özel olarak tasarlanmış dewar’a yüklenen deney örneklerini göstermektedir. Alevle kapatılmış test tüplerinin, test tüpleri sıvı nitrojende yüzer hale gelip dewar’da yüzmeye başlayarak uygun radyasyon maruziyetini engellediği için bir arada tutmak amacıyla pamuklu kumaşla sarıldığını fark edin. Kaynak: Candace Davison
Ekip, amino asitlerin tozla karıştığında daha hızlı, mikroorganizmalardan geldiğinde ise daha yavaş parçalandığını buldu.
Pavlov, “Europa ve Enceladus benzeri yüzey koşulları altında biyolojik örneklerdeki amino asit yıkımının yavaş oranları, Europa ve Enceladus iniş görevleri tarafından gelecekte yaşam tespiti ölçümleri yapılması için durumu destekliyor,” dedi. “Sonuçlarımız, hem Europa hem de Enceladus’taki silika açısından zengin bölgelerdeki potansiyel organik biyomoleküllerin bozunma oranlarının saf buzdakinden daha yüksek olduğunu gösteriyor ve bu nedenle, Europa ve Enceladus’a yapılacak olası gelecekteki görevler, her iki buzlu uyduda silika açısından zengin yerleri örneklemede dikkatli olmalı.”
Amino asitlerin bakterilerde neden daha uzun süre hayatta kaldığına dair olası bir açıklama, iyonlaştırıcı radyasyonun molekülleri değiştirme yollarını içerir; doğrudan kimyasal bağlarını kırarak veya dolaylı olarak yakınlarda reaktif bileşikler oluşturarak ve daha sonra ilgi duyulan molekülü değiştirerek veya parçalayarak. Bakteriyel hücresel materyalin, amino asitleri radyasyon tarafından üretilen reaktif bileşiklerden korumuş olması mümkündür.
Daha fazla bilgi:
Alexander A. Pavlov ve diğerleri, Europa ve Enceladus’taki Sığ Yeraltı Buzlarında Biyolojik ve Abiyotik Amino Asitler Üzerindeki Radyoaktif Etkiler, Astrobiyoloji (2024). DOI: 10.1089/ast.2023.0120
Alıntı: NASA deneyi, Enceladus ve Europa uydularının yüzeylerinin yakınında yaşam izlerinin varlığını sürdürebileceğini öne sürüyor (2024, 18 Temmuz) 20 Temmuz 2024’te https://phys.org/news/2024-07-signatures-life-survive-surfaces-moons.html adresinden alındı
Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla herhangi bir adil kullanım dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.