Enceladus’ta tespit edilen metan yaşam belirtisi olabilir mi?

Michelle Starr

Cassini-Huygens uzay sondası, Satürn’ün aylarından biri olan Enceladus’un derinlerinden uzaya püskürtülen tuzlu bulutların arasından geçtiğinde, beklemediğimiz bir tespit yaptı: Dünya’da okyanus tabanındaki hidrotermal bacalarla da bağlantılandırılan bileşiklerden oluşan bir grup madde saptadı.

Astrobiyologların dikkatini, özellikle de tüy benzeri bulutlarda bulunan metan miktarı çekti; garip biçimde yüksek görünüyordu. Hâl böyleyken de bu bolluğun sorumlusunun bilinen jeokimyasal (yani biyolojik olmayan) süreçler olması ihtimali varlığını koruyordu.

BİR İHTİMAL DAHA VAR

Şimdiyse bu durum değişti. Bilim insanları, bilinen hiçbir sürecin Enceladus’tan püskürtülen miktarlarda metanı uzaya savuramayacağını saptadılar. Bu, bilinmeyen bir süreç olabileceği ya da sürecin biyolojik kökenli olabileceği anlamına geliyor.

Arizona Üniversitesi’nden biyolog Regis Ferriere, “Cassini’nin tespit ettiği şaşırtıcı düzeyde büyük miktarlardaki metan, Dünya’da dihidrojeni ‘yiyen’ ve metan üreten mikroplarla açıklanabilir mi sorusunun cevabını bilmek istedik” diyor.

“Enceladus’un deniz tabanında ‘metanojen’ adıyla bilinen bu tür mikropların aranması, birkaç on yıldan beri görülmeyen son derece güç derin dalış görevlerini gerektirecek.”

Yalnızca oradan küçük bir örnek alıp göz atamıyor olmamız, bu şeyleri anlamak doğrultusunda elimizde hiçbir araç bulunmadığı anlamına gelmiyor. Araştırmacılar, bilinen değişkenleri, yani burada, Dünya’da metan üreten süreçleri kullanarak matematiksel modellemeler geliştirdiler.

Enceladus büyüleyici bir yer. Güneş’ten çok uzak ve kalın bir buzul tabakayla kaplı. Aynı zamanda, bu buzun altında dinamik, akıntıları ve yaşam için gerekli bileşenleri barındırabilecek engin bir küresel okyanus yatıyor.

İHTİYAÇ DUYULAN ISI TERMAL BACALARDAN SAĞLANABİLİR

Herhangi biri, Güneş’ten bu kadar uzakta bulunan bir okyanus dünyasının yaşamı desteklemek noktasında aşırı soğuk olabileceğini düşünebilir; buna karşın, bu denklemdeki gezegensel gelgit kuvvetleri, uydunun iç kısımlarını ısıtıyor olabilir.

Bu durum yalnızca küresel okyanusun donmasını önlemeye yardım etmekle kalmaz, aynı zamanda hidrotermal bacaların var olduğu anlamına da gelebilir. Bunlar, adından da anlaşılacağı üzere, sıcak iç katmanlardan yükselen ısının çevredeki okyanusa karıştığı, okyanus tabanındaki bir tür havalandırma delikleridir.

Yeryüzünde, özellikle bu bacalar ilgi çekici ekosistemlerdir: Burada gelişen yaşam, Güneş’e ihtiyaç duyulan fotosentezden ziyade, ‘kemosentez’ diye anılan ve kimyasal tepkimelere dayanan bir besin ağı içerisinde bunu gerçekleştirir.

Kısacası, şayet Enceladus’ta hidrotermal bacalar mevcutsa -ve eldeki tüm işaretler büyük bir olasılığın söz konusu olduğunu gösteriyor gibi görünüyorsa-, bu durumda bildiğimiz türden yaşamı az ya da çok destekleyebilirler.

Cassini sondasının Enceladus’un bulutlarında saptadığı hidrotermal deliklerle ilişkili olabilecek bileşikler arasında metan, dihidrojen ve karbondioksit mevcuttu. Araştırma ekibi, nispeten bol miktardaki bu bileşikleri yeniden üretip üretemeyeceklerini görmek amacıyla bilinen biyolojik ve jeokimyasal süreçleri de modellemelerine dahil etti.

İlk adım, dihidrojenin ne kadar bol olduğuna bakmak ve hidrotermal aktiviteyle üretilip üretilemeyeceğini anlamaktı. Akabinde, bir sonraki adım, bir hidrojenotrofik metanojen nüfusunu* beslemenin yeterli olup olmayacağını tespit etmekti. Burada yani Dünya’da, bu organizmalar metan üretmek için moleküler hidrojen ve karbondioksiti sindirebilen arkelerdir (tek hücreli mikroorganizmalar).

Ferriere, “Yalnızca Cassini’nin yaptığı gözlemlerin yaşam için elverişli bir ortam sunup sunmadığını değerlendirmekle kalmayıp, aynı zamanda Enceladus’un deniz tabanında metanojenez** gerçekleşen bir durumda yapılması beklenen gözlemler hakkında nicel tahminler yürütebiliriz” diyor.

JEOKİMYASAL SÜREÇLER METAN DÜZEYİNİ AÇIKLAMAYA YETMİYOR

Araştırma, deniz tabanının ve hidrotermal bacaların sıcaklığını ve bu mikroplardan oluşan bir topluluğun çevreleri üzerindeki etkisini dikkate alarak titizlikle yürütüldü. Neticede, araştırma ekibi, gözlemlenen metan bolluğunun bilinen jeokimyasal süreçlerin bir sonucu olamayacak derecede yüksek olduğunu ortaya çıkardı.

Bu durum, Enceladus’taki okyanusun karanlık diplerinde mikropların yaşıyor olabileceği anlamına geliyor.

Elbette, yegâne açıklama bu değil. Enceladus’ta bu bileşiği üreten şey, Dünya’da gerçekleşmeyen bir takım jeokimyasal süreçler de olabilir.

Mesela, oluşan ilkel metan, Güneş Sistemi’nin oluşumu esnasında Güneş bulutsularından yakalanarak uydunun içinde sıkışmış ve bu birikinti dışarı sızıyor olabilir. Bir diğer ihtimal, bir yan ürün olarak metan üreten ilkel organik maddelerin parçalanması süreci olabilir. Bu kaynakların modellenmesi zor olsa da her şeye rağmen bir etken olabilirler.

Ekip, araştırmasında yalnızca Enceladus’taki yaşam olasılığını belirlemek istedi.

Ferriere “Açık biçimde konuşursak, Enceladus’taki okyanusta yaşamın var olduğu sonucuna ulaşmıyoruz. Bundan ziyade, Enceladus’taki hidrotermal bacaların Dünya’dakilere benzeyen mikroorganizmalar açısından ne kadar yaşanabilir olabileceğini anlamak istedik. Büyük ihtimalle, modellerimize göre Cassini verileri bize bunu söylüyor” diyor.

YAŞAM OLASILIĞINI YOK SAYAMAYIZ

“Ve biyolojik metanojenez elimizdeki verilerle uyumlu görünüyor. Farklı biçimde söylersek, ‘yaşam hipotezini’ aşırı derecede imkânsız diyerek bir kenara atamayız. Yaşam hipotezini olumsuzlamak için gelecekte gerçekleştirilecek görevlerde toplanacak daha fazla veriye ihtiyacımız var.”

Şu anda Enceladus’u ziyaret etmek üzere planlanmış özel bir görev bulunmuyor; fakat Güneş Sistemi’nde, bu buzul ayın yaşama elverişli olup olmadığıyla ilgili daha fazla bilgi sağlayabilecek yeni görevleri bekleyen benzer buzul nesneler mevcut.

Europa Clipper, Jüpiter’in buzlu ve (büyük olasılıkla) gayzerler püskürten Europa’yı araştırma amacıyla gönderiliyor ve ‘JUpiter ICy moons Explorer’ (JUICE) adlı uzay aracı da aynı alanda araştırma yürütecek.

Enceladus’ta yürütülmek üzere farklı araştırmalar da önerildi ve bu tuhaf, donmuş dünyayı yeniden ziyaret etmek ve yeni gözlemler gerçekleştirmek için gittikçe artan bir ilgi mevcut gibi görünüyor.

Araştırmacılar, yazdıkları makalede, “Buna benzer veriler, Cassini’nin gözlemlerini metanojenez gerektirmeden açıklayabilecek abiyotik [biyolojik olmayan] metan kaynaklarını tanımlama hususunda kritik biçimde gereklidir” diyorlar.

Araştırma, Nature Astronomy dergisinde yayınlandı.

*Metanojenler, çok düşük oksijen koşullarında metabolizmanın bir yan ürünü olarak metan üreten bir tür mikroorganizmadır.

**Metanojenez veya biyometanasyon, metanojenler diye bilinen mikroplar tarafından gerçekleştirilen metan oluşumu sürecidir. Metan üretimi, mikrobiyal metabolizmanın önemli ve yaygın bir şeklidir.

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)