Enceladus’un Denizinde Yaşam Mümkün mü? pH Değeri Cevap Olabilir
NASA’nın Cassini uzay aracı, Satürn’ün uydusu Enceladus’un içindeki okyanustan püsküren su buharı bulutlarının içinden birçok kez uçtu ve bu da araştırmacıların yüksek oranda alkali olan suyun pH değerini belirlemelerine olanak sağladı. Bu sayede okyanusun tüm mineralojik bileşimini tahmin edebildiler ve içinde var olabilecek herhangi bir potansiyel mikrobik yaşam için hem iyi hem de kötü noktalara sahip olduğunu buldular.
San Antonio’daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden (SwRI) okyanus dünyaları bilimcisi Christopher Glein Space.com’a yaptığı açıklamada, “Bu koşullarda yaşamak daha zor ama kesinlikle imkansız değil” dedi.
Cassini, Enceladus’un güney kutup bölgesindeki “kaplan çizgileri” adı verilen buzlu yüzeyindeki büyük çatlaklardan fışkıran su buharı bulutlarını 2005 yılında keşfetti. Eylül 2017’de yörünge aracının Satürn’e dalmasıyla büyük bir zaferle sona eren Cassini görevi, bu tür püskürmelerden malzeme örneklemek için tasarlanmamış olsa da, araçlarından ikisi, Kozmik Toz Analizörü ve İyon ve Nötr Kütle Spektrometresi, buzlu uydunun yakın uçuşları sırasında en azından bunların tadına bakmayı başardı. Buldukları, Enceladus’un derinliklerinde yer alan ve bu bulutları besleyen okyanusun içeriğine dair ipuçları sundu.
Glein, “Cassini’nin getirisi, başarmak için tasarlandığı şeyi çok aştı” dedi. “Enceladus’ta yaşanabilir bir okyanus keşfettik.”
Bu ölçümler, dış güneş sisteminin okyanus uydularından herhangi biri hakkında şimdiye kadarki en iyi çalışmamız olmaya devam ediyor ve jeokimyasal modelleme yoluyla bilim adamları bazı sonuçlar çıkarabiliyorlar. Glein ve SwRI’dan meslektaşı gezegen arkeoloğu Ngoc Truong tarafından yapılan yeni araştırma, Enceladus’un buzunun altındaki okyanusun pH değerinin 10,1 ila 11,6 arasında orta derecede yüksek olduğunu belirledi.
Bu diyagram Enceladus okyanusunun tabanında moleküler hidrojen gazı açığa çıkaran hidrotermal reaksiyonları göstermektedir. (Resim kredisi: NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute.)
pH ölçeği bir şeyin ne kadar asidik ya da alkali olduğunun bir ölçüsüdür; 1 yüksek derecede asidik, 14 yüksek derecede alkali ve 7 nötrdür. Dolayısıyla Enceladus’un okyanusu oldukça alkalidir. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Dünya’nın okyanusunun pH değeri yaklaşık 8’dir.
Araştırmacılar bu sonuca, buz taneciklerindeki fosfat minerallerinin bolluğunu ve dağılımını, özellikle de suyun pH seviyesinin doğrudan bir göstergesi olan mono-hidrojen fosfatın (HPO4) normal fosfata (PO4) oranını inceleyerek ulaştılar. Glein ve Truong’un bulduğu olası pH aralığı, daha önceki 8 ila 9 tahminlerinden daha yüksektir. Ancak bu tahminler, Cassini’nin verilerinin daha ayrıntılı analizinin dumanlardaki yüksek fosfat konsantrasyonlarını ortaya çıkardığı 2023’ten önce yapılmıştı.
Alkalinite, su ile okyanus tabanındaki demir, magnezyum ve sodyum içeren silikat kayalar arasındaki etkileşimlerin bir imzasıdır. Bu su-kaya etkileşimleri okyanusa sodyum hidroksit (NaOH) salar ve bu da daha sonra karbondioksit ile reaksiyona girerek yüksek alkalinite üretir.
“Bu koşulların bir sonucu, apatit gibi kalsiyum fosfat minerallerinin çözünürlüğünü artıran yüksek karbonat alkalinitesidir. Dişleriniz Enceladus’un okyanusunda çözünebilir” diyor Glein.
Bu kadar yüksek alkalinite yaşam için biraz zorlayıcı olabilir. Space.com’un sorusu üzerine Glein, “Yüksek pH biyolojik polimerleri parçalama eğilimindedir” dedi. “Ancak, Dünya’daki bazı mikropların Enceladus’ta bulunan pH aralığını tolere edebildiğini biliyoruz.”
Bu karasal, alkali seven mikroplar alkalifil adı verilen ekstremofillerdir. Enceladus’un okyanusunda yaşam olasılığı için bir başka destek daha var, çünkü su-kaya etkileşimleri mikrobiyal yaşam tarafından enerji ve besin için kullanılabilecek mineraller ve iyonlar üretiyor. Bu koşullar, eğer varsa, böyle bir yaşamı okyanusun neresinde bulabileceğimize dair ipuçları bile sağlıyor.
Glein, “Metaller yüksek pH’da daha az çözünür hale gelir, bu nedenle Enceladus’un okyanusunda demir kıt olabilir” dedi. “Bence yaşamak için en iyi yer deniz tabanı olacaktır. Eğer bir mikropsanız, demir ve diğer metalleri çözünürlüğe bağlı kalmadan minerallerden doğrudan ‘çıkarabilirsiniz’. Enceladus’taki biyofilmler hakkında düşünmek isteyebiliriz.”
Glein ve Truong, alkaliniteye, Cassini tarafından ölçülen dumanların kimyasal bileşimine ve okyanustan beklenen minimum karbondioksit gazına dayanarak, Enceladus’un okyanusunda bulmayı bekleyebileceğimiz mineral ve moleküllerin bir listesini çıkardılar. Listede en bol bulunan bileşikler sodyum, klor, sodyum karbonat, karbonat iyonları, amonyak ve potasyum iyonlarıdır.
Glein, “Bileşim, Enceladus’un kayalık çekirdeği boyunca okyanus suyunun derin dolaşımı için mantıklı” dedi.
Bir sürpriz, moleküler hidrojenin (H2) yüksek bolluğuydu. Bununla birlikte, konsantrasyonu, Atlantik Okyanusu’nun derinliklerinde “Kayıp Şehir” olarak adlandırılan demir açısından zengin kayalardaki geniş hidrotermal bacalar alanı gibi Dünya’daki bazı derin deniz ortamlarına benzer.
Glein, “Orada H2, kimyasal enerji kaynağı sağlayarak yaşamı destekliyor” dedi.
Okyanustaki mineral bileşenlerin listesi doğrulanmamış olsa da – bunu yapmak için Enceladus’a dönmemiz gerekecek – bu sadece okyanusun sırlarını öğrenmek için karanlık suyun derinliklerine inmemize gerek olmadığını gösteriyor. Sadece su birikintilerinin içinden uçmak bile bize iyi bir fikir vermek için yeterli. Cassini bunu dumanların içindeki molekülleri ve bileşikleri analiz etmek için özel bir ekipman olmadan yaptı, çünkü fırlatıldığında (Ekim 1997) dumanlar henüz keşfedilmemişti. Glein, bu iş için özel olarak tasarlanmış son teknoloji ürünü aletleri taşıyan özel bir görevle geri dönmeyi arzuluyor.
“Neler bulabileceğimizi bir hayal edin” diye düşünüyor. “Enceladus için resim, su-kaya etkileşimlerinden yoğun bir şekilde etkilenen bir okyanus. Enceladus jeokimyasal bir cennet!”
Kaynak: https://www.space.com
Enceladus’ta Gizemli Bir Yaşam Sinyali mi? Bilim İnsanlarından Şaşırtıcı Bulgular!