Atmosferimizin Benzersiz Kimyasal İmzası, Dünya Dışı Yaşam Arayışında Kullanılabilir

Teknolojideki gelişmeler sayesinde, nitrojen molekülünün nadir bir formunun atmosferimizdeki miktarı ölçülebildi. Atmosferimizin ve canlı yaşamının dinamiklerinin varlığının bir imzası niteliği taşıya..
Görsel Telif:

Teknolojideki gelişmeler sayesinde, nitrojen molekülünün nadir bir formunun atmosferimizdeki miktarı ölçülebildi. Atmosferimizin ve canlı yaşamının dinamiklerinin varlığının bir imzası niteliği taşıyan bu molekül, Dünya dışı yaşam ve yaşanılabilir gezegen arayışlarında yol gösterici olabilir.

Science Advances’da bulguları yayımlanan ve UCLA araştırmacıları tarafından yapılan bu yeni çalışmanın sonuçları, bize kendi atmosferimizdeki kimyayı anlatmakla kalmıyor, aynı zamanda diğer gezegenlerdeki yaşam potansiyelinin belirlenmesinde kullanabileceğimiz bir imza sağlıyor.

Genellikle, atmosfer deyince aklımıza karbon dioksit ve oksijen gelir. Ancak soluduğumuz havanın yaklaşık %80’i azottan oluşur. Bu moleküllerin içindeki azot atomlarının çoğunun atomik kütlesi 14’tür. Ancak azot atomlarının yüzde birinden daha azı, ek bir nötrona sahiptir ve 15N adı verilen bir izotop halinde bulunur.

İki 15N izotopu birleşerek, 15N15N nitrojen gazı molekülünü oluşturabilir. Bu durumun nadiren görülüyor olması beklenir. Ancak, son zamanlara kadar, bu birleşmenin ne kadar nadir olduğu konusu üzerine bir doğrulama yapılamamıştı.

Molekülleri, kütlesinin yüküne olan oranını temel olarak sınıflandıran bir cihaz olan kütle spektrometresi kullanılarak bu molekülün atmosferdeki oranı konusunda çıkarım yapmak, 15N15N gibi 30 atomik kütleye sahip olan nitrik oksit’in (NO) atmosferdeki varlığından dolayı oldukça zordur.

Aslında, iki kimyasalın arasındaki fark, bir nötronun kütlesinden bin kat daha azdır. Nitrik oksit birçok jeokimyasal tepkime sonucunda oluşmasıyla beraber yaygın bir kirleticidir ve atmosferin küçük bir bölümünü oluşturur. Ancak, atmosferdeki nitrik oksit görece az oranlarda bulunsa dahi, 15N15N molekülünün miktarının gözlemlenmesindeki doğruluğu etkiler.

UCLA araştırmacıları ise, yeni bir araç kullanarak nitrojenin bu ağır formunun atmosferdeki miktarını hesaplamayı başardı. Bulgulara göre; atmosferdeki ağır azot miktarı, daha önce düşünülenden %2 daha fazla.

Araştırmacıların yaptığı deneyler, bulgularına ulaşılan 15N15N fazlalığının kaynağının üst atmosferdeki nadir reaksiyonlar olduğunu gösteriyor. Ancak, çift 15N atomundan oluşan bu molekülün kaynaklarından birisi de biyolojik olabilir. Çünkü, toprakta bulunan azot salan bakteriler, nitratları alarak azot gazı açığa çıkartırlar.

Bu durumdan azot salan bakterilerin sorumlu olup olmadığını belirlemek için, araştırmacılar azot salan bakterilerin iki türü ve bir azot bağlayıcı bakteri türü ile deneyler gerçekleştirdi. Biyolojik deneyler sonucunda elde edilen veriler, bir fazlalığa işaret ediyordu. Ancak, bu fazlalık, ölçümlerde rastlanılan verilerin karşılığı olamayacak kadar azdı.

Bu fazlalığın önemli bir kaynağına işaret eden ve yüksek voltajlı radyo frekans deşarjlarının kullanıldığı bir deneyde, gezegen yüzeyinden çok yüksekteki nitrojen kimyası simüle edildi. Bu deneyde, stratosferden alınan hava örnekleri, nitrojen gazının türlerinin kökenini doğrulamak amacıyla deniz suyunda çözüldü.

Araştırmacılara göre; 15N15N fazlalığı temel olarak, Uluslararası Uzay İstasyonu rakımına yakın yüksekliklerdeki üst atmosfer kimyasından kaynaklanıyor. Ancak bu durum, canlı yaşamının bu fazlalıkta bir etkisi olmadığı anlamına da gelmiyor.

Aslında bulgular, atmosferik 15N15N zenginleşmesine neden olan sürecin, gezenin biyolojik yaşamıyla mücadele etmesi gerektiğine işaret ediyor. Bu durumu, gezegen atmosferi ve canlı yaşamı arasındaki halat çekme yarışına benzetebiliriz.

Dolayısıyla, 15N15N’nin son şekli, azotu bağlayan ve salan mikrop türleri ile atmosferin üstündeki kimyanın bir uzlaşması olarak yorumlanabilir. Jeokimyacılar için ise bu keşif, atmosferimizin kimyasal bileşenlerinin dinamiklerini anlamada büyük bir sıçrama anlamına geliyor. Yani, atmosferimizdeki 15N15N varlığı ve miktarı, atmosferin ve canlı yaşamın dinamiklerinin etkisiyle oluşan bir imza niteliği taşıyor.

Bulgular aynı zamanda, diğer gezegenlerin imzalarının nasıl görünebileceği konusunda bize ipuçları verebilir. Gezegenlerin imzaları üzerinden de, atmosferlerinin bildiğimiz manada yaşamı destekleyip desteklemediği noktasında çıkarımların yapılması mümkün olabilir.


Kaynaklar ve İleri Okuma:

  • Extreme enrichment in atmospheric 15N15N, Laurence Y. Yeung1, Shuning Li1,, Issaku E. Kohl, Joshua A. Haslun, Nathaniel E. Ostrom, Huanting Hu1, Tobias P. Fischer, Edwin A. Schauble and Edward D. Young, Science Advances 17 Nov 2017: Vol. 3, no. 11, eaao6741 DOI: 10.1126/sciadv.aao6741
  • Discovery about rare nitrogen molecules offers clues to makeup of other life-supporting planets, UCLA Newsroom, Retrieved from http://newsroom.ucla.edu/releases/discovery-about-rare-nitrogen-molecules-offers-clues-to-makeup-of-other-life-supporting-planets
  • A Unique Chemical Signature in Our Atmosphere Could Help Find Alien Life, Science Alert, Retrieved from http://www.sciencealert.com/excess-heavy-nitrogen-isotope-molecule-signature-life-exoplanets

Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv