Satürn’ün en büyük uydusu prebiyotik “karışıma” ev sahipliği yapabilir

Araştırmacılar, bilim adamlarının diğer dünyalardaki hayatı aramak için yalnızca su değil, başka sıvıları da incelemesi gerektiğini söylüyor. Pek çok sıvı türünde zengin bir organik kimyasal çeşitlilik oluşabilir ve son zamanlardaki bir çalışmaya göre hayatın oluşabileceği prebiyotik bir “karışım”ın Satürn'ün en büyük uydusu olan Titan'ın hidrokarbon göllerinde bulunabileceği fikrini destekliyor.

Çalışmanın başındaki isim olan Chris McKay Nasa'da çalışıyor ve “yaşamın sıvıyla olacağını düşünüyoruz” diyor. “Şimdilerde bu sıvının su olması gerektiği yönünde bir eğilim var. Ancak diğer uydulara ve gezegenlere baktığımızda başka hangi sıvılar olabileceğini de sormamız gerekiyor”.

2004 yılından bu yana Titan'ın etrafındaki yörüngede dolanan Cassini uydusundan gelen yeni verilerle ve ekibinin laboratuar araştırmaları ile, McKay, Titan'da prebiyotik bir karışım karışımının oluşup oluşmayacağına dair beş yıllık bir araştırmanın ilk yıl sonuçlarını yayınladı.

Titan'ın atmosferinde zengin bir organik kimyasal çeşitlilik bulunuyor. Aerosollerin tam olarak ne olduğu bilinmiyor, ancak araştırmacılar bunların poliaromatik hidrokarbonlar (PAH) olabileceğini düşünüyor. Metan ve azot içeren fotokimyasal tepkimelerle bir seri gaz halinde organik madde ve katı organik bir pus (tholin diye biliniyor) üretmektedir. Bu pus sonunda yüzeye ve Titan'ın göllerine düşüyor ve metan ile etan karışımından oluştuğu düşünülüyor. Yüzeyde sıvı olduğunu biliyoruz, gökyüzünden katı organik maddelerin düştüğünü de biliyoruz. Böylece katı organik maddelerin çözeltiye geçip geçmeyeceğini test ettik. Bir çözelti ile hayat için gerekli koşulları sağlayabilecek bir prebiyotik karışım oluşabilir.

Prebiyotik karışım

Araştırma ekibi Titan'daki koşulları taklit ederek bir prebiyotik karışım (“çorba”) hazırlamayı başardı © Nasa

Böyle bir karışımın bulunup bulunmayacağının test edilmesi için, McKay ve arkadaşları Titan atmosferindeki aerosollere benzer bir yapı oluşturmak durumunda kaldı. %90 azot ve %10 metandan oluşan bir gaz karışımı oluşturup haftalar boyunca sürekli elektrik deşarjı varlığında güneş ışığının yerini alacak şekilde bir ışık kaynağı ile aydınlattı.

Oluşan ürün kahve renkli bir organik malzeme olup karbon, hidrojen ve azottan oluşuyordu, Titan'daki tholin isimli maddenin laboratuarda üretilen eşdeğeri olarak kabul edilebilir. Optik özellikleri Titan'ın Güneş ışığını yansıtmasının geniş dalga boyu bağımlılığı ile uyuşuyor ve yörüngedeki uydulardan gelen veriler de bunu destekliyor.

Titan'ın göllerini dolduran hidrokarbon çeşitleri içinde laboratuarda üretilen tholin'in çözünüp çözünmeyeceğini merak eden ekip, birkaç yüz miligram tholin'i 100 mL izopentan ile karıştırdı. İzopentan, metan ve etan ile aynı sınıftan olup oda sıcaklığında sıvı haldedir. Tholin çözündükten sonra araştırmacılar sıvı etan ile seyrelterek karışımı soğuttu.

Nasa'dan Malika Carter, çalışmada yer alan bir başka araştırmacı ve “Bu karışım soğuyunca, bir kısım tholin çözeltide kaldı” diyor. Bu bileşenler arasında nitriller, dinitriller ve diğer azotlu moleküller var ve gaz kromatografi-kütle spektrometrisi (GC-MS) ile tespit edildi.

Bunun anlamı, atmosferdeki katı organik bileşikler yüzeydeki çözeltiye katılıyor ve hayatın oluşabilmesi için ön koşulların ortaya çıkması mümkün görünüyor.

Dondurucu soğuklar

Bu, sıvı etanda çözünmüş tholin bileşenlerinin bildirildiği ilk örnek oldu. Carter, “Araştırmamızı yürüttüğümüz sıcaklık diğer araştırmacıların denediği sıcaklıklardan çok daha düşük” diyor. Carter, şöyle devam ediyor: “Tholin'i sıvı etanda (soğuk izopentan üzerinden) çözmek için bir yöntem geliştirdik ve kullandığımız sıcaklıklar Titan'ın yüzeyindekilere yakın.”

Fransa'daki Besançon Astronomik Gözlem Evi'nde çalışan Daniel Cordier, çalışmada görev alan biri olmamakla beraber çalışmayı önemli buluyor. Cordier, şöyle diyor: “Şu ana kadar, tholin'lerin sıvı etan gibi bir çözücüde çok düşük oranda çözündüğü düşünülüyordu, ancak bu çalışmada çok daha yüksek bir değer elde edilmiş”.

Ancak, Florida Teknoloji Üniversitesi'nden Catherine Neish, tholin'in çözünürlüğünün hayatın ortaya çıkması için gerekenden daha çok uzakta olduğu konusunda uyarılarda bulunuyor. Öncelikle, yaşayan organizmaların göllerdeki aşırı düşük sıcaklıkta hayatını sürdürebiliyor olması gerekiyor, bu sıcaklıkta etan ve metanın sıvı halini koruması şart. Bu sıcaklık etan için -183, metan için ise -182 0C. Neish, şöyle diyor: “Tepkime hızları sıcaklıkla üstel olarak düşer ve Titan'da bir yaşam biçiminin yürütülebilmesi için çok yavaş bir halde bulunuyor”.

Neish, “bildiğimiz hayatın” ortaya çıkması için, organik moleküllerde oksijen atomlarının bulunması gerektiğini söylüyor.

“Neredeyse bildiğimiz bütün biyolojik moleküllerde oksijen var. Bildiğimiz kadarı ile, Titan'daki tholin'ler veya hidrokarbon göllerinde hiç oksijen yok” diyen Neish, sözlerini şöyle tamamlıyor: “Buradaki temel nokta 'enerjiyi takip etmek', 'sıvıyı değil'…”

 

Kaynak: http://www.rsc.org/chemistryworld/2014/03/saturn-moon-titan-prebiotic-soup

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap