Mars göktaşında dört milyar yaşında organik moleküller

Mars’ı inceleyen bilim insanları, dört milyar yaşında olan Mars kökenli bir göktaşında yaşam için asli olan azot taşıyan organik bileşiklere rastladı. Bu maddenin varlığı, abiyotik ya da biyotik azot fiksasyonu ve amonyak depolanmasını gerektirir; ki bu da Mars’ın erken dönemlerinde daha az oksitleyici bir ortama sahip olduğuna işaret etmektedir.

[BAA – Çevirmen: Ahmet Alp Köse]

Araştırmacı bilim insanı Atsuko Kobayashi ve Mizuho Koike’nin bulunduğu araştırma ekibi, Mars kökenli bir göktaşındaki karbonat minerallerinde azot (N) içeren organik materyal keşfetti. Bu organik materyaller, büyük olasılıkla dört milyar yıldır korundu. Karbonat mineralleri çoğunlukla yeraltı sularında çökeldiği için, bu bulgular yaşamın başlangıcı için uygun ortam oluşturan nemli ve organik açıdan zengin bir “erken Mars dönemi” yarattığı düşünülüyor.

Bilim insanları, onlarca yıl boyunca, Mars’ta organik bileşik olup olmadığını, varsa kaynağının ne olduğunu anlamaya çalıştılar. Mars’taki yüzey araçlarına dayanan güncel araştırmalar Mars kaynaklı organiklere dair güçlü kanıtlar tespit etmiş olsa da bu organiklerin nereden geldiği, ne kadar eski olduğu, ne kadar geniş ölçekte dağılıp korundukları ve biyokimyasal aktivitelerle olası ilişkileri hakkında bilinenler azdı.

Mars kaynaklı göktaşları

Mars kaynaklı göktaşları, meteor çarpması sonucu uzaya saçılan ve nihai olarak Dünya’ya düşen Mars yüzeyi parçalarıdır. Bunlar Mars’ın tarihine dair önemli bir kavrayış sağlarlar. Özellikle, 1984’te keşfedilen bir Antartika bölgesine atıfla, Allan Hills (ALH) 84001 ismi verilen bir göktaşı ayrı bir önem taşımaktadır. Bu göktaşı, dört milyar yıl önce Mars yüzeyindeki tuzlu sudan çökelmiş turuncu renkli karbonat mineralleri içermektedir. Bu mineraller Mars’ın erken sucul ortamını kayıt altına alırken birçok araştırma bu minerallerin özgün kimyasını ve Mars’ta erken dönem yaşama dair kanıt sunup sunmayacağını anlamaya çalışmıştır.

Ancak, Antartika’daki kar ve buzlar, göktaşının dünyevi materyallerle kontaminasyonuna yol açınca göktaşındaki organik materyalin hangi parçasının Mars kaynaklı olduğuna dair kesin bir analiz yapmayı güçleştirmiştir. Karbona ek olarak azot, karasal yaşam için asli bir elementtir ve gezegenlerin sistemsel evrimine ait takip edilebilir izler bırakırlar. Fakat çeşitli teknik kısıtlar nedeniyle ALH84001-göktaşında azot ölçülememişti.

ELSI-JAXA ortak ekibi tarafından yürütülen bu yeni araştırma, ALH84001-göktaşının karbonatlarındaki azot içeriğini tetkik etmek için daha fazla geliştirilmiş analitik teknikleri kullandı. Dikkatli kontaminasyon kontrollerinden sonra ekip, tespit edilen organiklerin büyük olasılıkla Mars kaynaklı olduğuna karar verdi. Araştırma ekibi, Mars kaynaklı dört milyar yaşındaki organik bileşenlerin azot içerdiğine dair ilk sağlam kanıtı bulduklarını ifade ediyor.

Zayıf oksitleyici çevre

Ekip bunun yanında, bugün Mars’ta güçlü bir oksidan olan (oksijen ile tepkimeye giren) nitrat bileşeni azotun, göktaşında ihmal edilebilir düzeyde olduğunu tespit etti. Mars’ın erken dönemlerde güçlü oksidanlar barındırmadığını ve bilim insanlarının şüphelendiği üzere, günümüzden daha az oksitleyici çevreye sahip olduğunu ortaya koydu.

Mars’ın güncel yüzeyi çoğu organik bileşiğin yapısını koruyarak kalabilmesi için fazla haşindir. Ancak, bilim insanları organik bileşiklerin yüzeyde milyarca yıl boyunca korunmuş olabileceğini çıkarsıyorlar. Bu, nihayet Dünya'ya ulaşmadan önce, ALH84001-göktaşında dört milyar yıl boyunca tıkılı kalıp uzun dönemler korunmuş karbonatlarda bulunan azotlu organik bileşikler için uygun bir açıklama olabilir.

Araştırma ekibi, “azot içeren bu organikler nereden geliyor?” gibi birçok önemli açık uçlu soru bulunduğu konusunda hemfikir. Kobayashi’nin açıklaması şu şekilde: “İki olasılık var: Ya Mars’ın dışından geldiler ya da Mars’ta oluştular. Güneş Sistemi’nin erken zamanlarında Mars büyük ihtimalle, karbonca zengin göktaşları, kuyrukluyıldızlar ve toz parçacıklarıyla önemli miktarlarda organik madde yağmuruna tutuldu. Bunların bazıları tuzlu suda çözünmüş ve karbonatların içerisinde tutulmuş olabilir.” Araştırma ekibinden Koike, alternative olarak, erken Mars döneminde kimyasal reaksiyonların azot taşıyan organikleri “yerinde” (in-situ) üretmiş olabileceğini belirtiyor.

Araştırmacılar, bu bulguların her halükȃrda bugün bildiğimiz kırmızı gezegen haline gelmeden önce Mars'ta organik azot olduğunu gösterdiğini söylüyorlar. Mars erken dönemlerinde daha “dünya benzeri” bir gezegen olmuş olabilir; daha az oksitleyici, daha nemli ve organik açıdan zengin ve belki de “mavi.”

Kaynak:

4-billion-year-old nitrogen-containing organic molecules discovered in Martian meteorites, Nisan 2020: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200429075851.htm