Mars’ta 50 Yıl Önce Bulunan Tek Yaşam Formunu Yanlışlıkla Öldürmüş Olabiliriz
Bir deneyde, Viking iniş aracı Mars toprak örneklerine su ekledi. Bu çok kötü bir fikir olabilirdi.
Mars’ta yaşam 50 yıldan daha uzun bir süre önce keşfedilmiş, ancak yanlışlıkla yok edilmiş olabilir. Bu teori, 1970’lerin ortalarında NASA’nın Viking aracı tarafından gerçekleştirilen yaşam tespit deneylerinin belirsiz sonuçlarından kaynaklanmaktadır. Viking iniş aracı, başlangıçta Dünya’dan gelen kirlilik olduğu düşünülen az miktarda klorlu organik madde tespit etti. Ancak daha sonraki görevler Mars’ta klorlu formda da olsa doğal organik bileşiklerin varlığını doğrulamıştır. Mars’taki yaşam, tuz kayalarında var olarak ve suyu doğrudan atmosferden emerek kurak ortama uyum sağlamış olabilir. Viking’in toprak örneklerine su ekleme deneyi bu potansiyel mikropları boğmuş ve öldürmüş olabilir.
Kısa bir süre önce Amsterdam’da Kraliyet Sarayı Vakfı tarafından düzenlenen bir sempozyuma konuşmacı olarak davet edildim. Bu sempozyum yılda iki kez düzenleniyor ve COVID salgını ve işin geleceği gibi önemli konuları tartışmak üzere uzmanları bir araya getiriyor. Bu yılki yaz toplantısının teması dünya dışı yaşam arayışıydı. Ben güneş sistemimizdeki arayışa odaklanırken, MIT’den Sarah Seeger diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerde yaşamın nasıl aranacağına dair fikirlerini sundu.
Konuşmamız ve ardından yaptığımız tartışma sırasında ben bir öneride bulundum: Mars’ta yaşamı 50 yıl önce keşfetmiştik, ancak yanlışlıkla onu öldürmüştük.
Viking iniş aracı deneyi
1970’lerin ortalarında NASA, başka bir gezegende şimdiye kadar yapılan tek yaşam bulma deneylerini gerçekleştirmek üzere Mars yüzeyine iki Viking keşif aracı gönderdi. Bu deneylerin sonuçları o zaman da şimdi de son derece kafa karıştırıcıydı. Özellikle mikrobiyal metabolizmayı araştıran etiket salınımı deneyi ve organik sentezi araştıran piroliz salınımı deneyi başlangıçta yaşamı doğruladı, ancak gaz değişimi deneyi doğrulamadı.
Viking iniş aracı ayrıca organik bileşikleri tespit etmek için bir cihaz da taşıyordu. Bu cihaz, o zamanlar Dünya’dan gelen kirliliğin bir sonucu olarak yorumlanan eser miktarda klorlu organik madde tespit etti. Bu durum Viking projesi bilim adamı Gerald Soffen’in meşhur sözünü söylemesine yol açtı: ‘Eğer cisim yoksa, yaşam da yoktur’. Başka bir deyişle, organik bileşikler olmadan Mars’ta yaşam olmazdı. Bu nedenle Sofen, o dönemdeki diğer bilim insanlarının çoğu gibi, Viking projesinin yaşamın varlığı konusunda olumsuz ya da en iyi ihtimalle yetersiz olduğu sonucuna vardı.
Yarım yüzyıl sonra durum dramatik bir şekilde değişti. Sekiz sonda daha Mars yüzeyini daha detaylı bir şekilde araştırdı ve 2008’de Phoenix sondası ve ardından Curiosity ve Perseverance sondaları tarafından yapılan doğrulamalar sayesinde Mars’ta gerçekten de benzersiz organik bileşikler olduğunu biliyoruz. Ancak, bunlar Viking dönemi bilim insanlarının beklediğinden farklı olarak klorlu formlardadır. Ayrıca biyolojik süreçlerden mi yoksa yaşamla hiçbir ilgisi olmayan cansız kimyasal reaksiyonlardan mı kaynaklandıkları da bilinmemektedir. Yine de, bugünün Sofen’i ne düşünürdü: Viking sonucunun olumsuz olduğunu iddia ederler miydi?
Sudaki ölüm
Viking inişlerinin yapıldığı dönemde bilim insanları Mars ortamı hakkında çok az şey biliyorlardı. Dünya bir su gezegeni olduğu için, su eklemenin aşırı kurak Mars ortamında yaşamın sürdürülmesini sağlayacağını düşündüler. Geriye dönüp baktığımızda, bu yaklaşım çok ileri gitmiş olabilir. Benim ve diğer araştırmacıların Şili’deki Atacama Çölü gibi Dünya’nın aşırı kurak yerlerinde öğrendiğimiz şey, habitatlar kurudukça yaşam formlarının da yavaş yavaş evrimleştiğidir.
Bunun en iyi örneği sadece tuz kayalarının içinde yaşayan mikroorganizmalardır. Bu dayanıklı organizmalar higroskopiklik adı verilen bir süreci kullanırlar. Higroskopiklik, tuzun bazı kısımlarının doğrudan havadaki bağıl nemden su alması anlamına gelir (bu, sofra tuzunun havaya maruz kaldığında sertleşmesine neden olan süreçle aynıdır). Dolayısıyla, Atacama’nın tuz kayalarında yaşayan mikro organizmaların yağmura hiç ihtiyacı yoktur.
Peki bu kuru, adapte olmuş mikro organizmalara su uygulanırsa ne olur? Mikroplar bunalır mıydı? Teknik terimlerle, onlara çok fazla su vermek gibi olurdu – basit terimlerle, onları boğmak gibi olurdu. Bir uzaylı uzay aracı onları çölde yarı ölü halde dolaşırken bulduğunda, kurtarma ekibi “İnsanların suya ihtiyacı var. Bu, ‘İnsanları kurtarmak için onları okyanusun ortasına koyalım’ demek gibi bir şey. Bu da işe yaramaz.
Viking deneylerinin çoğu toprak örneklerine su uygulanmasını içeriyordu. Muhtemelen, etiketlenmiş salım deneyleri için toplanan sözde Mars mikro-organizmaları bu miktardaki suyla başa çıkamamış ve bir süre sonra ölmüşlerdir. Piroliz salınım deneylerinin çoğu, diğer deneylerden farklı olarak kuru koşullar altında gerçekleştirilmiştir. İlk çalışma, biyoloji içermeyecek şekilde tasarlanan sonraki kontrol çalışmalarına kıyasla yaşam pozitifti. İlginç bir şekilde, ıslak koşullar altında yapılan tek deney kontrolden daha az sinyal üretmiştir.
Bu düşünceyi takip ederek, Viking tarafından test edilen Mars topraklarının gerçekten higroskopik tuzlar içerip içermediğini ve bu bölgelerdeki bağıl nemin yeterince yüksek olup olmadığını sormak gerekir. Vikingler, toprağın tuz içeriğinin çok daha düşük olduğu Mars’ın ekvatoral bölgelerine iniş yaptı. Bununla birlikte, topraklar yüksek oranda hidrojen peroksit ve perklorat içermektedir ki bunlar yüksek oranda higroskopik olan iki bileşiktir. Dahası, Vikingler Mars’ta sis gözlemlemişlerdir. Prensip olarak, sabah ve akşam bağıl nemin mikroorganizmaların nemi emmesi için yeterince yüksek olması gerekir.
Hidrojen peroksitten umut
15 yıldan uzun bir süre önce meslektaşım Joop Houtkooper ile birlikte Viking’in şaşırtıcı sonuçlarına farklı bir bakış açısı getirerek bu konudaki bilimsel spekülasyonların seviyesini yükselttik. Marslı mikrobik yaşam formlarının hücrelerinde hidrojen peroksit olabileceğini öne sürmüştük. Bu karışımın, Mars’ın donma sıcaklıklarında suyu sıvı halde tutmak ve hücreyi yok eden buz kristallerinin oluşumunu engellemek gibi avantajları olabilir.
Yüksek konsantrasyonlarda hidrojen peroksit temizlik ve dezenfeksiyon için kullanılır, ancak ağızdaki Streptococcus ve Lactobacillus gibi birçok mikro organizma doğal olarak hidrojen peroksit üretir. Dev uğur böceği kendisini rahatsız eden her şeyin üzerine %25’lik bir hidrojen peroksit çözeltisi püskürtür. Demek istediğim, hidrojen peroksit yaşamla uyumsuz değildir.
Mars’taki yaşam formlarının hücrelerine hidrojen peroksit ekleyerek çevreye uyum sağladığını varsaymak Viking sonuçlarını açıklayacaktır. Organik bileşikleri tespit eden cihazlar (gaz kromatograf-kütle spektrometreleri olarak adlandırılır) analizden önce toprak örneklerini ısıtır. Marslı hücreler hidrojen peroksit içeriyor olsaydı, bu onları öldürürdü. Ayrıca hidrojen peroksit, çevresindeki organik moleküllerle tepkimeye girerek büyük miktarlarda karbondioksit üretir.
Mars’a yeni görevler
Daha önce de belirtildiği gibi, bu ve diğer hipotezlerin test edilmesi, Mars’ta öncelikle yaşam formlarının tespitine adanmış yeni bir görev gerektirecektir. Bu görev, yaşamın yüzeye yakın tuz kayalarında hayatta kalabileceği Güney Yaylaları gibi potansiyel Mars habitatlarını keşfetmelidir. Bu kayalara sondaj yapmadan erişmek mümkün olabilir ki bu da mühendislik karmaşıklığı ve maliyet açısından önemli avantajlara sahiptir. Böyle bir görevin başlamasını heyecanla bekliyorum.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Mars’ta 50 Yıl Önce Bulunan Tek Yaşam Formunu Yanlışlıkla Öldürmüş Olabiliriz
Mars’ta Büyük Keşif: Tamamen Sıvı Bir Çekirdek ve İç Kütle Anomalileri