Satürn’ün buzlu ayı yaşamın yapı taşlarını barındırıyor olabilir

Astrofizik teknolojisi ve araştırmaları ilerlemeye devam ettikçe bir soru ortaya çıkıyor: Evrenin başka yerlerinde yaşam var mı? Yalnızca Samanyolu galaksisinde yüz milyarlarca gök cismi vardır, ancak bilim insanları devam eden araştırmalarında genellikle üç önemli unsuru ararlar: su, enerji ve organik madde. Kanıtlar, Satürn’ün buzlu uydusu Enceladus’un bu üçünü de içeren bir ‘okyanus dünyası’ olduğunu ve bu durumun onu yaşam arayışında birincil hedef haline getirdiğini gösteriyor.

NASA’nın Cassini uzay aracı, 20 yıllık görevi sırasında Enceladus’un yüzeyinden saatte yaklaşık 800 mil (400 m/s) hızla buz bulutlarının fışkırdığını keşfetti. Bu bulutlar, örnek toplamak ve Enceladus okyanuslarının bileşimini ve potansiyel yaşanabilirliğini incelemek için mükemmel bir fırsat sunuyor. Ancak şu ana kadar, bulutların hızının buz taneleri içinde bulunan herhangi bir organik bileşiği parçalayıp parçalayamayacağı ve dolayısıyla örnekleri bozup bozmayacağı bilinmiyordu.

Şimdi, California San Diego Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu buz bulutlarında taşınan amino asitlerin 4,2 km/s’ye varan çarpma hızlarında hayatta kalabildiğine dair kesin laboratuvar kanıtları gösterdiler ve bu da bunların uzay aracıyla numune alma sırasında tespit edilmesini destekledi. Bulguları şurada görünüyor: Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri.

UC San Diego Seçkin Kimya ve Biyokimya Profesörü Robert Continetti ve iş arkadaşları, 2012’den başlayarak, tekli aerosollerin ve parçacıkların yüksek hızlardaki çarpışma dinamiklerini incelemek için özel olarak tasarlanmış benzersiz bir aerosol darbe spektrometresi geliştirdiler. Her ne kadar buz tanesinin etkilerini incelemek için özel olarak üretilmemiş olsa da, bunun için tam olarak doğru makine olduğu ortaya çıktı.

Continetti, “Bu aparat, tek parçacıkları seçebilen ve onları seçilen son hızlara kadar hızlandırabilen veya yavaşlatabilen, dünyada türünün tek örneğidir” dedi. “Birkaç mikron çapından yüzlerce nanometreye kadar çeşitli malzemelerde, parçacıkların nasıl dağıldığı veya yapılarının darbe üzerine nasıl değiştiği gibi parçacık davranışlarını inceleyebiliyoruz.”

2024 yılında NASA, Jüpiter’e gidecek olan Europa Clipper’ı fırlatacak. Jüpiter’in en büyük uydularından biri olan Europa, başka bir okyanus dünyasıdır ve Enceladus’a benzer bir buzlu bileşime sahiptir. Clipper’ın veya gelecekte Satürn’e gönderilecek herhangi bir sondanın, buz taneciklerinde, bu ayların yüzey altı okyanuslarında yaşamın var olup olmadığına işaret edebilecek belirli bir molekül serisini tanımlayabileceği umudu var, ancak moleküllerin hızlı fırlatılmadan sağ çıkmaları gerekiyor. aydan ve sonda tarafından toplanan.

Buz parçacıklarındaki belirli moleküllerin yapısına ilişkin araştırmalar olmasına rağmen Continetti’nin ekibi, tek bir buz tanesi bir yüzeye çarptığında ne olacağını ölçen ilk ekip oldu.

Deneyi yürütmek için, suyun yüksek voltajda tutulan bir iğneden itildiği ve suyu giderek daha küçük damlacıklara bölen bir yükün indüklendiği elektrosprey iyonizasyonu kullanılarak buz taneleri oluşturuldu. Damlacıklar daha sonra donacakları bir vakuma enjekte edildi.

Ekip bunların kütlesini ve yükünü ölçtü ve ardından spektrometreden geçerken taneleri gözlemlemek için görüntü yükü dedektörlerini kullandı. Deneyin kilit unsurlarından biri, çarpma anını nanosaniyeye kadar doğru bir şekilde zamanlamak için bir mikrokanal plaka iyon detektörünün kurulmasıydı.

Sonuçlar, genellikle yaşamın yapı taşları olarak adlandırılan amino asitlerin, 4,2 km/s’lik çarpma hızlarına kadar sınırlı parçalanmayla tespit edilebileceğini gösterdi.

“Güneş sisteminde ne tür bir yaşamın mümkün olabileceğine dair bir fikir edinmek için, örneklenen buz tanelerinde çok fazla moleküler parçalanma olmadığını bilmek istersiniz, böylece onu oluşturan şeyin parmak izini alabilirsiniz. Continetti, “kendi kendine yeten bir yaşam formu” dedi. “Çalışmamız bunun Enceladus’un buz tüyleriyle mümkün olduğunu gösteriyor.”

Continetti’nin araştırması, tuzun belirli amino asitlerin tespit edilebilirliğini nasıl etkilediği de dahil olmak üzere kimyanın kendisi için ilginç soruları da gündeme getiriyor. Enceladus’un, Dünya’da mevcut olandan daha fazla, geniş tuzlu okyanuslar içerdiğine inanılıyor. Tuz, suyun bir çözücü olarak özelliklerini ve farklı moleküllerin çözünürlüğünü değiştirdiğinden, bu, bazı moleküllerin buz tanelerinin yüzeyinde kümelendiği ve bunların tespit edilme olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelebilir.

Continetti, “Bunun, okyanus dünyası uydularının yüzeyine yapılacak misyonlar olmadan, güneş sisteminin başka yerlerinde yaşamı tespit etme açısından sahip olduğu sonuçlar çok heyecan verici, ancak çalışmalarımız buz tanelerindeki biyolojik imzaların ötesine geçiyor” dedi. “Bunun temel kimya için de sonuçları var. UC San Diego’da kurucu öğretim üyeleri olan Harold Urey ve Stanley Miller’ın ayak izlerini takip ederek, aktive edilen kimyasal reaksiyonlardan yaşamın yapı taşlarının oluşumuna bakma ihtimali bizi heyecanlandırıyor.” buz tanesi çarpmasıyla.”