Cassini Enceladus’ta Yaşam İçin Gerekli Bileşenleri Buldu

540

Cassini on yıldan uzun süredir Satürn’ü ve uydularını araştırıyor. Huygens sondasını puslu Titan’a bıraktı, halkaların yapısını inceledi ve Enceladus’un herkesin beklediğinden daha ilginç olduğunu ortaya çıkardı.

Önemli Noktalar

  • Satürn’ün uydusu Enceladus küçük, buzlu bir cisim, ama Cassini bu okyanus dünyasının Güneş Sistemi’nde bilimsel olarak en ilgi çekici hedeflerden biri olabileceğini gösterdi.
  • Cassini gayzer benzeri jetlerin Enceladus’un buzlu kabuğunun altındaki bir yer altı okyanusundan su buharı ve buz parçacıkları püskürttüğünü buldu.
  • Küresel okyanusu, eşsiz kimyası ve iç ısısıyla Enceladus yaşamın var olabileceği dünyalar arayışımızda önemli bir konuma geldi.

Cassini Satürn sistemine ulaşmadan önce, gezegen bilimciler yalnızca Enceladus’ta tuhaf bazı şeyler olmakta olduğuna dair bazı işaretlere sahiplerdi. Voyager uzay aracının 1980’lerde gönderdiği görüntüler bu uydu küçük de olsa -yalnızca 500 kilometre genişlikte- buzlu yüzeyinin bazı bölgerde dikkat çekici şekilde düz olduğunu ve tamamen parlak beyaz olduğunu gösterdi. Gerçekten de Enceladus, Güneş Sistemi’ndeki en yansıtıcı cisimdir.

Uzun zaman boyunca bilim insanları neden Enceladus’un Güneş Sistemimizdeki en parlak dünya olduğunu ya da Satürn’ün E halkasıyla nasıl bir ilişkisi olduğunu bilmiyorlardı. Cassini hem yüzeyindeki taze kabuğun, hem de E halkasındaki buzlu maddelerin, hidrotermal bacalara ev sahipliği yapıyor olabilecek küresel bir yüzey altı tuzlu su okyanusuna bağlı bacalardan kaynaklandığını keşfetti. (Görsel: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
Bu dramatik fotoğrafta en az dört belirgin su buzu sütunu Satürn’ün uydusu Enceladus’un güney kutup bölgesinden dışarı püskürüyor. Okyanustan gelen su ve organik kimyasallarla dolu buzlu parçacık jetleri, devamlı olarak bu etkileyici okyanus dünyasından uzaya doğru fışkırıyor. Madde dışarıya saniyede 400 metre hızla çıkıyor ve uzaya doğru yüzlerce kilometre uzayan gaz sütunları meydana getiriyor. Maddelerin bir kısmı Enceladus üzerine geri düşerken bir kısmı da Satürn’ün devasa E halkasını meydana getirmek için kaçıyor. (Fotoğraf: NASA/JPL/Space Science Institute)

Enceladus’un güney kutbunda tuhaf, sıcak kırıklar ve pek çok kişinin bu kadar küçük ve soğuk bir dünya için imkansız olduğunu düşündüğü bir iç okyanustan gelen sıvı su sütunları bulunuyor. Bu gaz sütunları aynı zamanda hepsi de Dünya’daki yaşam için gerekli olan organikler ve karbondioksit gibi bileşikler içeriyor.

NASA araştırmacıları 2005 yılında Satürn’ün uydusu Enceladus’un yüzeyinin altında sıvı su bulunduğunu ilk anladıklarında şaşkına dönmüşlerdi. Cassini projesi bilim insanı Linda Spilker “olağanüstü derecede heyecan verici” diyordu. “Ben buna biraz ağzı açık bırakan diyorum çünkü biz Enceladus’un böyle bir faaliyeti desteklemek için çok küçük olduğundan fazlasıyla emindik. Kaskatı halde donmuş olmasını bekliyorduk.”

NASA Ames Araştırma Merkezi’nden Chris McKay “yaşanılabilirlik fikrini tamamlamak için tek eksik bir enerji kaynağıydı” diyor.

Bir Uydu Daha Muhteşem Hale Geliyor

Satürn’ün uydusu Enceladus’un Güneş ışığıyla arkadan aydınlandığı Cassini fotoğrafları, güney kutup bölgesinde yükselen saf madde fışkırtan fıskiye benzeri kaynakları gösteriyor. (Fotoğraf: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

O zamandan beri, Satürn’ün etrafında dolanan Cassini uzay aracı, artık Dünya dışında yaşamı aramak için en iyi yerlerden biri olarak değerlendirilen bu küçük sulu ayla ilgili muhteşem görseller ve veriler yolladı. Ve geçtiğimiz günlerde NASA bu umut vadeden yerle ilgili yeni büyük duyurusunu yaptı: Cassini ekibi Enceladus’un okyanus tabanındaki hidrotermal bacalara dair kanıtlar buldu. Çalışmadaki bulguları Science’ta yayımlandı.

Bu hidrotermal bacalar, Enceladus’un kayalık çekirdeğindeki çatlaklar. Jeotermal faaliyet sonucu ısınan suyu serbest bırakıyorlar ve sıcak su jetleri yaşamı destekleyebilecek mineraller ve besinler taşıyor. Bu bileşiklerden bazıları Enceladus’un yüzeyinden fışkıran su gayzerlerinin içerisinden uçtuğunda Cassini uzay aracı tarafından bulunmuştu. Mikroplar, algler, tüp solucanları, yengeçler ve hatta balıklar Dünya okyanuslarındaki hidrotermal bacaların etrafında yüzer. Belki benzer bir uzaylı ekosistemi de Enceladus’un deniz tabanında bulunuyor olabilir.

Spilker “Dünya’daki hidrotermal bacalara bakarak biliyoruz ki – orada gün ışığı bulunmuyor – ve yine de sıvı suda ihtiyacınız olan ısı enerjisine ve besinlere sahip bir bacanın yakınlarına bakarsanız çok gelişmiş bir canlılık bulursunuz.” “Güneş ışığından çok uzak bu hidrotermal bacaların etrafında küçük yengeçler, tüp solucanları ve çok gelişkin bir canlı topluluğu buluyorsunuz. Bu yüzden Enceladus okyanusunda da aynı şekilde yaşam başlamış olabilir mi diye merak ediyoruz.”

İki uydu halkaların üzerinde süzülüyor. Solda Enceladus ve sağda Janus. E halkası çoğunlukla buz damlacıklarından oluşuyor ama bunların arasında olağandışı nanoparçacıklar da bulunuyor. Cassini, yalnızca kaya ve sıvı su 90 derecenin üzerinde etkileşime girdiğinde üretilebilen bu silis nanotanecikleri tespit etti. (Fotoğraf: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Dünya’nın en eski mikroorganizmalarından bazıları, metanojenler sıklıkla bu hidrotermal bacaların yakınında bulunuyor. Işık ve oksijenden yoksun, hidrojen ve karbondioksiti metana dönüştürüyorlar.

Southwest Research Institute’ten (SwRI) Hunter Waite “Dünya okyanusundan metanojenleri alıp Enceladus’a taşısanız, ihtiyaç duydukları besinin hepsine orada sahip olurlardı” diyor.

2015 civarlarında, Satürn sisteminde veri toplanan on beş yıldan fazla süreden sonra, Cassini ekibi Enceladus’ta gördüklerinin yalnızca yüzey buzunun altındaki sıvı su rezervuarı olmadığını, uydunun tamamını çevreleyen bütün bir yüzey altı okyanusu olduğuna karar verdiler. Bu Enceladus’un salınımında, yani Satürn etrafında döndükçe uydunun dönüşünde meydana gelen yalpalamalarda ölçülen tutarsızlıklarla belirlendi. Ekip bir kez büyük bir okyanus ve muhtemelen kayalık bir çekirdek olduğunu bildiğinde, eğer ay sıvı su için yeterince sıcaksa, hidrotermal bacalar için yeterli jeolojik aktiviteye de sahip olabileceğini düşündü. Elbette eğer bacalar mevcutsa, yaşam da olabilirdi, uzak Güneş Sistemi’nde Güneş’ten milyar kilometre uzakta bile.

Artık sulu ay Enceladus’ta kesinlikle hidrotermal bacalar bulunduğuna inanmak için sebeplerimiz var. Spilker “elimizde olan bu deliller zinciri, yalnızca bir şey değil, bu hidrotermal bacaların mümkün olduğuna işaret eden bir dizi şey” diyor.

Bu kanıtların çoğu Cassini’nin Enceladus’un gayzerlerinin içerisinde yaptığı uçuşlardan geliyor. Araç gaz sütunlarından örnekleri analiz etmek için iki bilimsel enstrümanı, Kozmik Toz Analizörü (CDA) ve İyon ve Nötr Kütle Spektrometresi’ni (INMS) kullandı. Muhakkak ki uzay aracı hidrotermal bacaları işaret eden ipuçları yakaladı.

Bu illüstrasyon NASA’nın Cassini uzay aracının 2015 yılında Satürn’ün uydusu Enceladus’un gaz sütunlarına dalışını gösteriyor. İki emektar NASA görevi, Jüpiter ve Satürn’ün buzlu, okyanus bulunduran ayları hakkında yeni detaylar sağlıyor ve bunlar ve de Güneş Sistemimiz ve ötesindeki “okyanus dünyaları” hakkındaki bilimsel merakımızı arttırıyor. (Görsel: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Spilker “ Kozmik Toz Analizörü’yle tespit edilen ve sütunlarda bazı buz tanecikleriyle birlikte gelmiş olan küçük nano-silis tanecikleri var” diyor. “Bu nano-silis tanecikleri yalnızca kaynama noktasına yakın sıcaklıktaki suda meydana gelebilirler. Bu yüzden suyun deniz tabanına, Enceladus’un kayalık çekirdeğinin içine gittiğini, orada ısındığını ve silis gibi şeyleri aldığını, daha sonra da suyun geri dışarı gelip soğuk suya çarptığını ve bu silis taneciklerinin yoğunlaştığını düşünüyoruz.”

Dünya’da bir hidrotermal bacanın silis tanecikleri daha soğuk suya çarpıp yoğunlaştığında, beyaz duman olarak adlandırılan bir gaz sütunu olarak görebiliyoruz. Bu beyaz dumanlarla ilişkili hidrojen ve metanın fazlalığı gibi bazı bileşikler de Cassini tarafından tespit edildi. (Yine Dünya’da da yaygın olan siyah dumanlar renklerini sülfür zengini maddelerden alır.)

Satürn’ün uydusu Enceladus’un içinin kayalık çekirdekle buzlu kabuk arasındaki bir küresel sıvı su okyanusunu gösteren illüstrasyonu. Burada gösterilen katmanların kalınlıkları ölçekli değildir. (Görsel: NASA/JPL-Caltech)

 

Cassini’nin yakıtı azalıyor ve 15 Eylül 2017’de uzay aracı yoğun atmosferinde yanmak üzere Satürn’ün içerisine dalacak. NASA, Satürn’ün Enceladus ve Titan gibi bakir uydularını muhtemel bir çarpışmadan korumak için uzay aracını ortadan kaldıracak. Ama Cassini daha uzun süreler Satürn sistemini araştırmaya devam edebilecek olsaydı bile yaşam aramak için yine de yeni bir uzay aracına ihtiyacımız var.

Yeni Bir Uzay Aracına İhtiyacımız Var

Cassini ekibi başlangıçta uzay aracını Enceladus’un gayzerlerinin içinden uçurmayı planlamıyordu. Aslında araç, Ekim 1997’de fırlatıldığında Enceladus’un aktif gayzerleri olduğunu dahi bilmiyorlardı. Bu yüzden gaz sütunlarındaki maddeleri analiz etmek için kullanılan enstrümanlar başka amaçlar için tasarlanmıştı. INMS’nin ana görevi Titan’ın atmosferinde ölçümler yapmaktı ve CDA Satürn’ün kendi halkalarındaki parçacıkları ölçecekti.

Waite “Cassini’yi fırlatırken bu deneyi yapacağımızı bilmiyorduk” diyor. Bu nedenle hidrojen aramak için Waite ve ekibi INMS’yi molekülleri ölçen yeni bir moda almak zorunda kaldılar.

Spilker “şimdi Enceladus’un gayzerlerinden bu bedava numuneleri alıyoruz” diyor. “Cassini bunların içerisinden geçti, ama yağ asitleri ve aminoasitler gibi şeyleri, yaşamın başlatıcıları olabilecek daha ağır molekülleri arayacak düzeneğe sahip değiliz. Bu nedenle okyanusu daha iyi karakterize edebilecek ve Enceladus’un okyanusunda yaşam var mı sorusuna cevap vermeye başlayabilecek türden cihazları taşıyan bir tasarı üzerinde çalışıyorum.”

Enceladus’un kuzey kutbunun Ekim 2015’te Cassini uzay aracı tarafından alınmış yakın çekim fotoğrafı. (Fotoğraf: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Bu tasarı ay sonunda NASA’nın Yeni Ufuklar programına sunulacak. Her şey yolunda giderse Spilker’in ikinci aşama tasarısını sunma fırsatı olacak ve eğer bu onaylanırsa yaşam izleri için Enceladus’u araştıracak, Jüpiter’in yörüngesinde dolanan büyük bir yüzey altı okyanusa sahip buzlu uyduyu ziyaret edecek Europa Clipper görevine benzer özel bir görevin fırlatıldığını görebiliriz.

Spilker’a göre her şey NASA tarafından onaylanırsa yeni bir Enceladus uzay aracının üretilmesi beş ya da altı yıl, Satürn’e ulaşması ise sekiz ve on yıl arası sürecek. En iyi ihtimalle bir fırlatma 2020’lerin ortasında gerçekleşecek. Bu da şimdiden başlamak için iyi bir sebep.

Spilker “Enceladus’un etrafında dolanabilirsiniz veya gaz sütununun içerisinden tekrar geçebilirsiniz” diyor. “Enceladus’la ilgili güzel bir şey de Europa Clipper’ın yüzleşmek zorunda kalacağı zorlu radyasyon ortamı mevcut değil, bu yüzden elektronikleri ve cihazları korumak için bir kasa ya da başka bir şey yapmayı düşünmenize gerek yok.”

Yaşam İzleri mi?

Enceladus’un yaşanılabilir olduğunu göstermek bir şey, yaşamı bulmak ise tamamen başka şey.

McKay’e göre “bir yerin yaşam için uygun olması orada yaşam olduğu anlamına gelmiyor, çünkü yaşamın kökenini hiçbir şekilde bilmiyoruz.”

Bazılarına göre uygun şartlar altında yaşam kaçınılmaz. Diğerlerine göre bu oldukça nadir ve çok fazla şans gerektiriyor. Şu anda elimizde kesin olarak yaşanılabilir sadece bir yer var: Dünya. Ama Enceladus gözlemlerini Dünyamızla bir araya getirmek astrobiyologların evrenin başka bir yerinde yaşam olma ihtimalini belirlemesine yardımcı olabilir.

 

1 Yorum

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.