Deneyler, yaşam arayışına yardımcı olmak için dünya dışı okyanusların donma noktasını ölçer

Washington Üniversitesi ve California Üniversitesi, Berkeley’den araştırmacılar, buzlu dünya dışı dünyalarda sıvı suyun varlığının fiziksel sınırlarını ölçen deneyler yaptılar. Jeoloji bilimi ve mühendisliğin bu karışımı, dünya dışı yaşam arayışına ve diğer gezegenlerin uydularında okyanusların yaklaşan robotik keşfine yardımcı olmak için yapıldı.

Sonuçlar yakın zamanda yayınlandı Hücre Raporları Fizik Bilimleri.

UW’de Dünya ve uzay bilimleri yardımcı doçenti olan ortak yazar Baptiste Journaux, “Bir sıvı ne kadar kararlıysa, yaşanabilirlik için o kadar umut vericidir” dedi. “Sonuçlarımız, diğer gezegenlerin uydularının derin okyanusunda bulunan soğuk, tuzlu, yüksek basınçlı sıvıların, düşük basınçlarda olduğundan çok daha soğuk bir sıcaklıkta sıvı kalabildiğini gösteriyor. Bu, buzlu aylardaki olası habitat aralığını genişletiyor ve biyo-imzaları veya yaşam belirtilerini nerede aramamız gerektiğini belirlememize izin verecek.”

Europa, Ganymede ve Titan dahil Jüpiter ve Satürn’ün buzlu uyduları, dünya dışı yaşama ev sahipliği yapmak için güneş sistemimizde önde gelen adaylardır. Bu buzla kaplı uyduların, Dünya’daki okyanus hacminin birkaç düzine katına kadar muazzam sıvı okyanusları barındırdığı düşünülüyor.

Journaux, “‘Mavi mermer’ olarak adlandırılmasına rağmen, Dünya bu dünyalarla karşılaştırıldığında oldukça kuru” dedi.

Bu uydulardaki okyanuslar çeşitli tuz türleri içerebilir ve Europa’da yaklaşık 100 mil derinlikten Titan’da 400 mil derinliğe kadar değişmesi beklenir.

Journaux, “Suyun yaşamı desteklediğini biliyoruz, ancak bu aylardaki okyanusların büyük bir kısmı muhtemelen sıfır santigrat derecenin altında ve Dünya’da yaşananlardan daha yüksek basınçlarda.” Dedi. “En derin uçurumu da dahil olmak üzere, tamamen donmadan önce bir okyanusun ne kadar soğuk olabileceğini bilmemiz gerekiyordu.”

Çalışma ötektiklere veya tuzlu bir çözeltinin tamamen donmadan önce sıvı kalabileceği en düşük sıcaklığa odaklandı. Tuz ve su buna bir örnektir—tuzlu su, saf suyun donma sıcaklığının altında sıvı halde kalır, insanların kışın buz oluşumunu önlemek için yollara tuz serpme nedenlerinden biri.

Deneyler, orijinal olarak tıbbi uygulamalar ve gıda depolama için organların gelecekte dondurularak saklanması için tasarlanmış UC Berkeley ekipmanını kullandı. Ancak bu araştırma için yazarlar, diğer gezegenlerin uydularında var olduğu düşünülen koşulları simüle etmek için kullandılar.

Bir gezegen bilimcisi ve su ve mineral fiziği uzmanı olan Journaux, atmosfer basıncının 3000 katına veya 300 megapaskal’a kadar olan basınçlarda beş farklı tuzun çözümlerini test etmek için UC Berkeley mühendisleriyle birlikte çalıştı – Dünya’nın en derin okyanus çukurundaki basıncın yaklaşık üç katı .

Ortak yazar Matthew Powell-Palm, “Tuzlu suyun yüksek basınçlarda sıvı kalması için mümkün olan en düşük sıcaklığı bilmek, dünya dışı yaşamın bu buzlu okyanus dünyalarının derin okyanuslarında nasıl var olabileceğini ve gelişebileceğini anlamanın ayrılmaz bir parçası” dedi. UC Berkeley’de doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmak, aynı zamanda kriyoprezervasyon şirketi BioChoric, Inc.’in kurucu ortağı ve CEO’su.

Journaux kısa süre önce NASA’nın 2027’de Satürn’ün en büyük ayı Titan’a bir rotorcraft gönderecek olan Dragonfly misyon ekibiyle çalışmaya başladı. NASA ayrıca 2024’te Jüpiter’in yörüngesindeki birçok uydudan biri olan Europa’yı keşfetmek için Europa Clipper görevine liderlik ediyor. Bu arada, Avrupa Uzay Ajansı 2023’te JUICE uzay aracını veya Jupiter Icy Moons Explorer’ı Jüpiter’in en büyük üç uydusunu keşfetmek için gönderecek: Ganymede, Callisto ve Europa.

Journaux, “Bu çalışmadan elde edilen yeni veriler, daha fazla araştırmacının bu buzlu okyanus dünyalarında gözlemlenen karmaşık jeolojik süreçleri anlamalarına yardımcı olabilir.” Dedi.