Earl Freyja
Bayan Üye
Satürnün buzul uydusu Enceladusun okyanusu ne kadar*asidik? Gayzer gibi püsküren bu uyduda yaşam olup olamayacağını anlamak için yanıtlanması gereken temel soru işte bu.
Enceladus, dış güneş sisteminde (güneş sistemimizin Marstan sonraki göktaşı kuşağının ötesindeki bölümünde) bulunan ve Jüpiterin uydusu Europanın da içinde bulunduğu buzul dünyalar ailesinin bir üyesidir. Bu gök cisimlerinin yaşam açısından en umut vaad eden yerler olduğu söylenebilir. Çünkü yörüngelerinde bulundukları gaz devlerinden*gelgit enerjisi*(İng. tidal energy) alırlar ve bir miktar*sıvı suya sahiptirler.
Cassini uzay aracı, Enceladusun çevresel özelliklerini değerlendirebilmek için on yılı aşkın süredir düzenli olarak ölçümler alıyor. Bir ortamın yaşama elverişli olup olmaması konusundaki anahtar etken kimyasal bileşimi, en önemlisi depH değeridir. Dünya üzerinde yaşam, pH ölçeğinin 0dan 14e uzanan iki ucunun çok yakınlarına kadar mümkün olabiliyor. pH değerini bilmek, ortamın yaşanabilirliğini etkileyecek olan jeokimyasal tepkimeleri tanımlamaya yardım ediyor; çünkü çok sayıda tepkime pH değerinde öngörülebilir değişimlere neden oluyor.
Bir Başka Dünyanın Okyanusbilimi
Enceladusun okyanus suyuna bir pH ölçme kağıdı batırıp çıkaramayacağımıza göre, ortamın pH değerini dolaylı yollardan bulmak zorundayız. Bunun için pH değişimleri karşısında biçimleri değişen dumanlardaki moleküllere bakarak tahmin yapmaya çalışıyoruz.
Geçtiğimiz aylarda jeokimyacı Christopher Gleinın liderliğindeki bir araştırma ekibi, duman maddesindeki*karbonat*jeokimyasına ilişkin gözlemsel veriyi kullanarak, Enceladusun okyanusunun pH değerini tahmin etmeyi sağlayan yeni bir yaklaşım geliştirdi. Çalışmayı özetleyen makale Ağustos ayında*Geochimica et Cosmochimica Acta*dergisinde yayımlandı.
Karbonat problemi, Dünyanın (örneğin yağmur suyunun) jeokimyasal incelenmesindeki klasik konulardan biridir. Fakat artık bilimciler bu problemi dünyadışı bir cisimde de çözebiliyor. Bunu Cassini uzay aracının üzerinde bulunan iki aygıt sayesinde başarıyorlar: Çözünmüş inorganik karbon ölçümlerini alan Kozmik Toz Çözümleyici (CDA) ile karbondioksit gazı ölçümlerini alan İyon ve Yüksüz Kütle Spektrometresi (INMS).
Gleinın ekibi hem INMSden hem de CDAdan gelen bileşiksel sınırlamaları hesaba katarak, okyanusun şimdiye kadarki en kapsamlı kimyasal modelini oluşturmaya çalıştı. Bu modele göre Enceladusun okyanusunda*sodyum, klorid*vekarbonat*var. pH değeri 11 veya 12lik bir*alkalindeğerde, yani amonyak ya da sabunlu suya eşit. Tahmin edilen bu pH değeri, daha önce yapılmış olan sadece CDA verilerine dayalı bir tahminden 1-2 birim daha yüksek. Ancak farklı modelleme yaklaşımları neticede okyanusun alkalin olduğu konusunda hemfikir.
Bu yaklaşımların temelinde bir dumanın uzay aracından alınan verileri olduğu düşünülürse, genel bir uyum içinde olduklarını görmek cesaret verici. Bir yüzme havuzunun pH değerini bulmaktan çok daha zor bir şey olduğu için modellerin bazı ayrıntıları içermemesi çok da şaşırtıcı olmasa gerek. Elbette verileri mümkün olduğunca uyumlandırmaya çalışıyoruz, çünkü ayrıntılar okyanus kimyasını dumana dönüştüren püskürtme sürecini anlamamıza yardımcı olabilir,diyor Glein.
Yaşam İçin Gereken Hidrotermal Etkinlik
Enceladusun alkalin kimyasının*serpantinleşme(bazı minerallerin değişime uğrayarak parlak, elinizle değdiğinizde sabun hissi veren yüzeyler oluşturması [İng. serpentinization]) adı verilen jeokimyasal bir süreçten ileri geldiği düşünülüyor. Bu durum, magnezyum ve demir açısından zengin kayalar, kil tipi minerallere dönüşürken ortaya çıkar. Dünya yüzeyinde bu sürece çok az yerde rastlıyoruz; örneğin*Kayıp Şehir*adlı Atlas Okyanusunda bulunan düşük sıcaklıklı hidrotermal baca alanı gibi.
Enceladusun okyanus tabanının üstündeki ve altındaki kayalara temas eden bir sıvı su okyanusu varsa, olmasını bekleyeceğimiz şey tam olarak bu,diyor Glen. Yüksek pH değerine ek olarak, bu süreç*hidrojen*üretir. Hidrojen, kimi zaman yaşama kaynaklık da edebilecek organik moleküllerin oluşmasını körükleyebilecek güçlü bir yakıttır.
Serpantinleşmenin şu anda gerçekleşip gerçekleşmediği ise yanıt beklemeye devam eden bir soru. Eğer bu faaliyet sürmekteyse, Kayıp Şehirdekine benzer bir ekosistem için uygun yaşam koşullarını sağlayabilir. Şayet bu çoktan olduysa, yüksek pH bir kalıntıdan ibaret olabilir. Bu durumda yaşam olasılığı düşse de, başka kimyasal enerji kaynaklarının varolması durumunda olanaksız değildir.
Geçtiğimiz Ekim ayında Cassini doğrudan dumanların kimyasını hedef alan son bir Enceladus geçişi yaptı. Gleinında üyesi olduğu INMS ekibi bu dumanda, aktif serpantinleşmenin kimyasal kanıtı olabilecek moleküler hidrojen aradı. Moleküler hidrojenin olmaması durumunda serpantinleşmenin sona erdiği çıkarımı yapılabilir.
Bu uçuştan elde edilen verilerin analizinin önümüzdeki Aralık ayında yapılacak olan Amerikan Jeofizik Birliğinin güz toplantısına yetiştirilmesi umuluyor. Glein, şu anda planlama aşamasında olan Europa uçuşu ile benzer ölçümlerin Europa için de alınacağını belirtiyor. Bu da Güneş Sistemindeki serpantinleşmenin önemini daha iyi anlamamızı sağlayacak.
Diğer buzul dünyalarda, eğer sıvı su okyanuslarına sahipseler, serpantinleşme kaçınılmaz demektir; çünkü bu cisimler su ile kayanın devasa bir karışımı biçimindeler. Belki Titanın atmosferinde gördüğümüz metan, serpantinleşmeden dolayı oluşan hidrojenin, bir hidrotermal ortamdaki karbon ile birleşmesi ile oluşmuştur. Ayrıca Plutoda da buz volkanları (İng. cryovolcanoes) ve genç yüzey dolayısıyla sıvı su olabilir. *diyor Glein.
Kaynak: Phys.org,*How friendly is Enceladus ocean to life?
< How friendly is Enceladus' ocean to life? >
İlgili Makale:*Christopher R. Glein et al.*The pH of Enceladus ocean, Geochimica et Cosmochimica Acta (2015). DOI: 10.1016/j.gca.2015.04.017