Mars her zaman bugün gördüğümüz soğuk ve kuru bir dünya değildi. Bilim insanları, milyarlarca yıl önce Mars'ın sıcak, nemli ve çok daha kalın bir atmosfere sahip olduğuna, bunun da basit mikrobiyal yaşamı destekleyebilecek koşullar yarattığına inanıyor. Ancak, orada yaşamın var olduğunu kanıtlamak, gezegen biliminin en büyük zorluklarından biri olmaya devam ediyor.
NASA'nın keşif araçları, Mars kayalarında organik moleküller tespit etmiş olsa da, bu bileşikler tek başına yaşamın varlığını doğrulayamıyor. 2030 yılından itibaren Avrupa Uzay Ajansı'nın Rosalind Franklin keşif aracının, daha güçlü kimyasal kanıtlar aramak için özel olarak tasarlanmış enstrümanlarla arayışa katılması bekleniyor. Şimdi, Max Planck Güneş Sistemi Araştırmaları Enstitüsü (MPS), Göttingen Üniversitesi ve Nice'teki Côte d'Azur Üniversitesi'nden araştırmacılar, aracın kilit tespit yöntemlerinden birini zorlu bir teste tabi tuttu.
Antik Mars Biyo-imzalarının Peşinde
Antik Mars yaşamına dair ikna edici kanıtlar bulmak, canlı organizmalar tarafından üretilen organik moleküllerle sıradan kimya yoluyla oluşanları birbirinden ayırmak anlamına geliyor. Araştırmacılar, iki hidrokarbonun, pristan (C₁₉H₄₀) ve fitanın (C₂₀H₄₂), bu soruyu yanıtlamaya yardımcı olabileceğine inanıyor.
Bu moleküller canlı organizmalardan kaynaklanıyor ve Dünya'da petrolde de bulunuyor. Alışılmadık derecede kararlı oldukları için, bilim insanları doğru koşullar altında milyarlarca yıl hayatta kalabileceklerini düşünüyor.
Yeni çalışmanın baş yazarı MPS bilim insanı Guillaume Leseigneur, "Mars'ta bir zamanlar yaşam varsa, pristan ve fitan gibi moleküller bugüne kadar hayatta kalmış olabilecek önemli moleküler biyo-imzaları temsil ediyor" dedi.
Ayna Görüntüsü Moleküller Neden Önemli?
Pristan ve fitan, onları yaşam arayışında cazip hedefler haline getiren bir başka önemli özelliğe daha sahip. Birçok organik bileşik gibi onlar da kiral, yani enantiyomer adı verilen iki ayna görüntüsü formunda bulunuyorlar. İki versiyon aynı atomları içeriyor ancak birbirlerinin ayna görüntüsü olacak şekilde düzenlenmiş durumda, tıpkı bir kişinin sağ ve sol eli gibi.
Çalışmanın ortak yazarı Côte d'Azur Üniversitesi'nden Uwe Meierhenrich, "Kiralite, geçmiş dünya dışı yaşam arayışında değerli bir araçtır" dedi.
Canlı organizmalar tipik olarak kiral bir molekülün neredeyse yalnızca bir ayna görüntüsünü üretir. Bilim insanları, canlı sistemler kendilerini kopyaladığı için aynı modelin evrendeki herhangi bir yaşam için de geçerli olacağını düşünüyor. Buna karşılık, biyoloji olmadan oluşan moleküller, her iki ayna görüntüsü formunu da kabaca eşit miktarlarda içermelidir.
Rosalind Franklin Keşif Aracını Test Etmek
Rosalind Franklin keşif aracı, bu ince farkları MPS liderliğinde geliştirilip üretilen Mars Organik Molekül Analizörü (MOMA) adlı bir enstrüman kullanarak arayacak. MOMA, bir gaz kromatografı, bir kütle spektrometresi, küçük fırınlar ve bir uyarım lazerini birleştiriyor.
Kaya örnekleri önce uçucu bileşikleri serbest bırakmak için fırınlarda ısıtılıyor. Bu gazlar daha sonra analiz ediliyor ve özel kaplı kılcal tüplerden geçiriliyor. Aynı molekülün ayna görüntüsü versiyonları kaplamalarla farklı şekilde etkileşime girdiği için tüplerde farklı hızlarda hareket ediyor ve bu da enstrümanın onları ayırmasına olanak tanıyor.
Yeni çalışma için araştırmacılar, MOMA'nın kılcal tüplerinin birebir kopyalarını kullandı. İlk kez, moleküllerin son derece tepkisiz olmasına rağmen, hem pristan hem de fitanın kiral formlarını başarıyla ayırdılar.
MOMA ekibi üyesi ve MPS'den Fatma Yeşil Şahan, "Pristan ve fitanın kiral ayrımı, yüksek enstrüman hassasiyeti ve ölçüm doğruluğu gerektiriyor; biz de MOMA'nın bunu başarabildiğini gösterdik" diye açıkladı.
Göktaşı Beklenmedik Bir Sürprizi Ortaya Çıkarıyor
Ekip, Mars kayaları yerine 1969'da Avustralya'ya düşen ünlü Murchison göktaşından örnekler test etti. Birçok göktaşı gibi, bu da bir organik bileşik karışımı içeriyor. Bazıları göktaşı oluştuğunda mevcuttu, diğerleri ise muhtemelen yere düştükten sonra biyolojik kirlenmeden geldi. Araştırmacılar başlangıçta pristan ve fitanın bu ikinci kategoriye ait olduğundan şüpheleniyordu.
Ancak sonuçlar farklı bir hikaye anlattı.
Göktaşı, pristan ve fitanın her ayna görüntüsü versiyonundan eşit miktarlarda içeriyordu. Bu model, göktaşının bulunduğu yerde ona bulaşmış olabilecek biyolojik materyalle uyuşmuyor.
Bunun yerine araştırmacılar, kirlenmenin muhtemelen göktaşı Dünya atmosferinden geçerken, fosil yakıt yanmasıyla üretilen aerosollerle karşılaştığında meydana geldiği sonucuna vardı.
Yağlı şeyllerde bulunan pristan ve fitanla yapılan karşılaştırmalar bu açıklamayı destekledi. Bu tortul kayaçlar, milyonlarca yılını yerin derinliklerinde geçirmiş petrol öncüllerini içeriyor.
Göttingen Üniversitesi'nden ortak yazar Manuel Reinhardt, "Petrol, bu kayaçlarda milyonlarca yıl boyunca, büyük derinliklerde, ısı ve basıncın etkisiyle oluşur" dedi.
Zamanla, bu koşullar moleküllerin ayna görüntüsü formları arasındaki doğal dengesizliği silerek onları eşit oranlarda bırakıyor. Bu, ekibin Murchison göktaşında gözlemledikleriyle yakından örtüşüyor.
Mars'ta Yaşam Arayışına Hazırlık
Araştırmacılar, çalışmanın MOMA'yı Mars görevinden önce doğrulamaktan daha fazlasını yaptığını söylüyor. Aynı zamanda, göktaşlarında bulunan organik moleküllerin nasıl kirlenme kazandığı ve Dünya atmosferindeki artan petrol kaynaklı kirlilik seviyelerinin gelecekteki çalışmalar için ne anlama gelebileceği konusunda yeni sorular gündeme getiriyor.
MOMA, ESA'nın Mars'a ExoMars Misyonu'nun bir parçasıdır ve Avrupa Uzay Ajansı'nın bir programı kapsamında geliştirilmiş ve inşa edilmiştir.
