Fotoğraf kredisi: NASA
Christopher Chyba, NASA Astrobiyoloji Enstitüsü'nün (NAI) SETI Enstitüsü lider ekibinin baş araştırmacısıdır. Chyba daha önce SETI Enstitüsü'nün Evrendeki Yaşam Araştırmaları Merkezi'ne başkanlık ediyordu. NAI ekibi, hem yaşamın Dünya'daki başlangıcına hem de diğer dünyalardaki yaşam olasılığına bakarak çok çeşitli araştırma aktiviteleri yürütüyor. Ekibinin araştırma projelerinin birçoğu Jüpiter’in moon Europa'sındaki yaşam potansiyelini ve bunun nasıl tespit edilebileceğini inceleyecek. Astrobiyoloji Dergisi’nin genel yayın yönetmeni Henry Bortman geçtiğimiz günlerde Chyba ile bu çalışma hakkında konuştu.
Astrobiyoloji Dergisi: Kişisel araştırmanızın odaklandığı alanlardan biri Jüpiter'in moon Europa'sında yaşam olasılığıdır. NAI'nız tarafından finanse edilen projelerin birçoğu bu buz kaplı dünyayla ilgilenir.
Christopher Chyba: Sağ. Yaşam etkileşimleri ve gezegensel evrim ile ilgileniyoruz. Bu açıdan en ilginç üç dünya var: Dünya, Mars ve Avrupa. Ayrıca Europa ile ilgili bir kaç projemiz var. Cynthia Phillips bu projelerden birinin lideri; Stanford, Kevin Hand'teki yüksek lisans öğrencisim başka bir tane daha yetiştiriyor; ve SETI Institute P.I. olan Max Bernstein, üçüncü sırada lider.
Cynthia’nın projelerinin iki bileşeni var. Gerçekten heyecan verici olduğunu düşündüğüm bir tanesi “karşılaştırmayı değiştir” dediği şey. Bu, Galileo görüntüleme ekibinde lisansüstü bir ortak olduğu günlere geri dönüyor ve burada Jüpiter’in diğer uyduları Io'da yüzey değişiklikleri aramak için karşılaştırmalar yaptı ve karşılaştırmalarını Io'nun eski Voyager görüntülerini içerecek şekilde genişletebildi.
1990'ların sonlarında çekilmiş Io'nun Galileo görüntüleri var ve 1979'da Io'nun Voyager görüntüleri var. Yani ikisi arasında yirmi yıl var. Görüntülerin sadık bir karşılaştırmasını yapabiliyorsanız, geçici olarak neyin değiştiğini öğrenebilir, dünyanın jeolojik olarak ne kadar aktif olduğuna dair bir fikir edinebilirsiniz. Cynthia Io için bu karşılaştırmayı yaptı, ardından Europa'nın çok daha ince özellikleri için yaptı.
Bu önemsiz bir görev gibi gelebilir. Ve gerçekten kaba özellikler için sanırım öyle. Sadece görüntülere bakıp bir şeyin değişip değişmediğini görüyorsunuz. Ancak Voyager kamera çok farklı olduğu için, görüntüleri Galileo görüntülerinden farklı aydınlatma açılarında çekildiğinden, spektral filtreler farklı olduğu için, en büyük sınav ölçeğinin ötesine geçtiğinizde, bu kadar çok şey yapan her türlü şey vardır. göründüğünden daha zor. Cynthia eski Voyager görüntülerini alır ve eğer isterseniz bunları mümkün olduğunca Galileo tipi görüntülere dönüştürür. Sonra görüntüleri bindirir ve bilgisayar jeolojik değişiklikleri kontrol eder.
Doktora derecesinin bir parçası olarak Europa ile bunu yaptığında. tezinde, Europa'nın her iki uzay aracından görüntülerimiz olan kısımlarında gözlemlenebilir bir değişiklik olmadığını tespit etti. En azından Voyager uzay aracının çözünürlüğünde değil - piksel başına yaklaşık iki kilometre gibi en düşük çözünürlükle sıkışıp kaldınız.
Galileo görevi süresince en iyi beş buçuk yıl geçirdiniz. Cynthia'nın fikri, Galileo-Galileo karşılaştırmasında, Galileo'nun size verdiği çok daha yüksek çözünürlükte, daha küçük özelliklerde değişiklik tespit etme olasılığınızın, 20 yıl arayla çekilen ancak gerekli olan görüntülerle çalıştığınızdan daha fazla piksel başına iki kilometre çalışacaksınız. Yani Galileo-Galileo karşılaştırmasını yapacak.
Astrobiyolojik açıdan ilginç olmasının nedeni, Europa'daki jeolojik faaliyetlerin herhangi bir işaretinin bize okyanusun ve yüzeyin nasıl etkileştiği hakkında bazı ipuçları verebilmesidir. Cynthia'nın projesinin diğer bileşeni, bu etkileşimlerde yer alan süreçleri ve astrobiyolojik etkilerinin ne olabileceğini daha iyi anlamaktır.
AM: Kevin Hand ile birlikte Europa'da gerçekleştiğine inanılan bazı kimyasal etkileşimleri incelemek için birlikte çalışıyorsunuz. Özellikle neye bakacaksınız?
Kevin ile yaptığım işin bir takım bileşenleri var. Bileşenlerden biri, Kevin ve benim 2001 yılında Science'da sahip olduğumuz ve aynı anda elektron vericileri ve elektron alıcılarının üretimi ile ilgili olan bir makaleden kaynaklanıyor. Bildiğimiz gibi hayat, eğer güneş ışığı kullanmıyorsa, elektron vericileri ve alıcıları birleştirip serbest kalan enerjiyi toplayarak hayatını kazanır.
Örneğin, insanlar, diğer hayvanlar gibi, karbonu azaltılmış olan elektron vericimizi elektron alıcımız olan oksijen ile birleştiriyoruz. Mikroplar mikroplara bağlı olarak birçok olası farklı elektron donörü ve elektron alıcı çiftinden birini veya birkaçını kullanabilir. Kevin ve ben bu eşleşmelerin Europa'da şu anda Europa hakkında anladıklarımızı kullanarak üretilebileceği abiyotik yollar buluyorduk. Bunların çoğu radyasyon etkisi ile üretilir. Bu çalışmaya çok daha detaylı simülasyonlarla devam edeceğiz.
Ayrıca Europa’nın yüzeyinde biyobelirteçlerin hayatta kalma potansiyeline bakacağız. Yani, bir yörüngeden biyobelirteçleri aramaya çalışıyorsanız, yüzeye inmeden ve kazmadan, ne tür moleküller ararsınız ve onları yoğun bir şekilde göz önünde bulundurursanız, onları görmek için beklentileriniz nelerdir yüzeyde onları yavaş yavaş bozacak radyasyon ortamı? Belki de o kadar yavaş olmaz. Bu anlamak istediğimiz şeyin bir parçası. Biyolojiyle ilgili vahiy olabilecek bazı biyobelirteçlerin yüzeyde ne kadar süre hayatta kalmasını bekleyebilirsiniz? Yörüngeye bakmak hiç mantıklı değil mi, yoksa faydalı olabileceği kadar uzun mu?
Bu, bu arada Cynthia Phillips'le çalışmamın bir başka bileşeni olan yüzeydeki ciro veya sözde "etki bahçeciliği" anlayışına katlanmalıdır. Kevin buna karasal analoglara bakarak başlayacak.
AM: Hangi biyobelirteçleri inceleyeceğinizi nasıl belirlersiniz?
CC: Karasal geçmişte milyarlarca yıl geriye giden kayalarda biyobelirteç olarak yaygın olarak kullanılan bazı kimyasal bileşikler vardır. Örneğin Hopanlar, siyanobakteriler için biyobelirteçler olarak görülür. Bu biyobelirteçler, uranyum, potasyum ve benzerlerinin çürümesinden iki milyar yılı aşkın bir süredir bu kayalarda mevcut olan arka plan radyasyonuna dayanıyordu. Bu bize belirli biyobelirteç türlerinin hayatta kalması için bir tür ampirik temel verir. Bunun Europa yüzeyindeki daha sert olacak radyasyon ve oksidasyon ortamıyla nasıl karşılaştırıldığını anlamak istiyoruz.
Kevin ve Max Bernstein bu sorudan sonra laboratuvar simülasyonları yaparak başlayacaklar. Max, laboratuvar cihazındaki azot içeren biyobelirteçleri çok düşük sıcaklıklarda ışınlayacak ve biyobelirteçlerin hayatta kalmasını ve radyasyonun bunları nasıl değiştirdiğini anlamaya çalışacaktır.
AM: Çünkü biyobelirteçler orijinal hallerinde hayatta kalmasalar bile, bir uzay aracının tespit edebileceği başka bir forma dönüşebilirler mi?
CC: Potansiyel olarak durum böyledir. Veya göktaşı geçmişinden ayırt edilemeyen bir şeye dönüştürülebilirler. Mesele deneyi yapmak ve bulmaktır. Ve zaman ölçeğini iyi anlamak için.
Bu başka bir nedenden dolayı da önemli olacak. Az önce bahsettiğim karasal karşılaştırma türü, bilmemiz gereken bir şey olsa da, potansiyel olarak sınırları var çünkü Europa'nın yüzeyindeki herhangi bir organik molekül, oksijenin buzla reaksiyona girerek radyasyon tarafından üretildiği oldukça oksitleyici bir ortamda. Europa’nın yüzeyi muhtemelen organik moleküllerin Dünya üzerindeki bir kayada sıkışıp yaşayacağı çevreden daha oksitleyici. Max bu radyasyon deneylerini buzda yapacağından, Europa'daki yüzey ortamının iyi bir simülasyonunu bize verebilecek.
Orijinal Kaynak: Astrobiyoloji Dergisi
