Mars ve Atacama Çölü

Giriş

NASA, Dünya dışında bir yaşam ayak izi bulabilmek için birçok uzay misyonu ve robotik teknoloji geliştirmiştir. Fakat, Dünya dışı yaşamı bulmak için bu çabalar yeterli midir? Hatta, bir alternatif soru daha sorabiliriz. Bulduğumuz herhangi bir işaretin gerçekten bildiğimiz yaşama ait olan bir işaret olduğunu anlayabilir miyiz?

Astrobiyoloji bir yandan Dünya dışında yaşamın var olup olmadığını araştırırken bir yandan da aradığı yaşamın tanımını ve sınırlarını öğrenmeye çalışır çünkü Dünya’daki yaşamın sınırlarını bilmekten ve yaşamın tam anlamıyla bir tanımını yapmaktan uzağız. Yüzyıllardır ve hala günümüzde de tartışılan bir soru var. Bu soru “Yaşamın tanımını yapabilir miyiz?” şeklindedir. Her geçen gün Dünya’mıza ait canlılarla alakalı yeni sırları çözerken yeni türler keşfediyoruz, yaşamın kökenini araştırırken yaşamın sınırlarına iniyoruz.

Dünya’mızla ve Dünya’daki yaşamla alakalı bilmediğimiz ve çözülmesi gereken çok unsur var. Dolayısıyla, Dünya’daki yaşamı ve sınırlarını öğrenmeye çalışmanın, Dünya dışında belli teknolojilerle yaşamı aramak kadar değerli olduğu şüphesizdir. Ayrıca, henüz Dünya dışında ve Güneş sisteminde bulunan gezegen ve uydularını kısa süreçler içerisinde gözlemlemek için yeterli teknolojilere sahip değiliz. Yapılan ve geliştirilen birçok uzay projesi uzun süreçli olup çok maliyetli olabilmektedir. Bu yüzden, bu uydu ve gezegenlerin “çevreleri baz alınarak” analoglarına ihtiyaç duyarız.

Mars, çok kurak ve soğuk bir yüzeye sahiptir. Atacama Çölü, Dünya üzerinde bulunan en kurak çöllerden bir tanesidir, bir asır boyunca 2-4 kez yağış alır ve bu bölgede yaşam yok denecek kadar azdır. Bu yüzden, Mars’taki (eğer varsa) yaşamın nasıl olabileceğini anlamak ve Mars’ın jeolojisini daha iyi anlamak için astrobiyologlar, Atacama Çölü’nü Mars’ın analoğu olarak kullanır. Bu yazımızda, Atacama Çölü’ndeki yaşamın nasıl olduğundan ve bu gözlemlere dayanarak Mars’da yaşamın nasıl olabileceğinden bahsedeceğiz.

Atacama Çölü, Şili’nin Kuzey bölgesinde bulunur, çok sıcak ve kuru bir çöldür. Ayrıca, Atacama Çölü’nün yüzeyi güçlü UV ışınlarına maruz kalır. Bundan dolayı, yüzey üzerinde yaşamın olmaması makul karşılanır. Atacama Çölü’nde (Görsel 1), tuz nodülleri bulunur. Bu nodüller, çok değerlidir çünkü Mars yüzeyinde buna benzer yapılar ve tuz yatakları keşfedilmiştir.

A. Davila ve ekibinin Atacama Çölü’nün yüzeyinde in situ çalışmalarının sonuçlarına göre, Atacama Çölü’nde bulunan bu nodüllerin içerisinde endolitik bir canlı topluluğu bulunduğu görülmüştür. Endolitik canlılar siyanobakteriler, arkealar ve heterotrofik bakterilerden oluşmaktadır. Bu nodüller, mineraller içerir ve bu mineraller burada bulunan mikroorganizmalara eşsiz bir fırsat sunar. Bu mineraller, genellikle klor içeren tuzlardan oluşur. Mesela MgCl₂, CaCl₂ ve NaCl₂ bu sınıfa dahildir ve higroskopik tuzlar olarak bilinir. Bu özellikleri sayesinde atmosferdeki buhar halindeki suyu alıp kısa süreçler için sıvı suya dönüştürebilir.

Bu süreçlerin Mars yüzeyinde gerçekleştiği Phoenix aracı tarafından keşfedilmiştir. Ayrıca, Perklorat da bu özellikleri sergileyebilen bir mineraldir ve Mars yüzeyinde tespit edilmiştir. Bu özellik sayesinde, nodüller içerisinde bulunan mikroorganizmalar için su kaynağı oluşur. Atacama Çölü’nde bulunan mikroorganizmalar bu çevreye uyum sağlayıp kendilerince bir mikro çevre geliştirmiştir. Örneğin, bu tuz nodüllerinde bulunan endolitik toplulukta karbon döngüsü gerçekleşir ve bu topluluk için gereken karbon kaynağı siyanobakteriler tarafından karşılanır. Sonuç olarak, yaşamın ayak izlerini Mars’ın yüzeyinde bulmaktan çok yüzeyin altında ve bu yapılara benzer yapılarda bulma ihtimali daha fazla gibi duruyor. Mars’ın yüzeyinin Atacama Çölü’nden katlarca fazla kurak olduğunu unutmayalım.

Mars’ta bulunan bu tuz yataklarında yaşamı bulabilmek daha olası gibi dururken burada meydana gelebilecek yaşamın sınırlarını belirleyen parametreleri bilmenin çok önemli bir yeri vardır. Minerallerin bu özelliği sergilemeleri için su aktivitelerinin ve bulundukları çevrelerinin sıcaklığının uygun olması gerekir. Örneğin, NaCl₂’nin aktivitesi sayesinde mikroorganizmaların 252 Kelvin sıcaklığa kadar inen sıcaklıklarda yaşayabildiğini ortaya koymuştur.

Bu çalışmalar, ileride belki Mars üzerinde yaşam bulmamızla sonuçlanmayabilir ama Mars’ta eskiden yaşam olduğunu bu izleri takip ederek bulabiliriz. Noachian, Mars’ın yaklaşık 3,8 milyon yıl öncesine dayanan jeoloji dönemidir. Bu dönemde suyun sıvı halinin Mars üzerinde bulunduğu biliniyor. Fakat, sonraki dönemlerde Mars’ın birçok faktörden dolayı sıvı su barındırma özelliğini kaybettiği düşünülüyor. Günümüzde, Mars yüzeyinde higroskopik tuzları barındırıyor. Bundan dolayı, yaşam arayışı bu yapıların üzerine yoğunlaşmış durumdadır.

A. Davila ve ekibinin Atacama Çölü topraklarında yaptıkları in situ çalışmalarının sonuçlarına göre, Atacama Çölü’nün topraklarının üzerinde metabolik faaliyetin olduğunu fakat bu metabolik faaliyetin hücresel büyümeyi desteklemediği yalnızca yaşamayı sürdürecek kadar aktif olduğu anlaşılmıştır.

Sonuç olarak, Mars’ta yaşam arayışları uzun zaman devam edecek gibi duruyor. Atacama Çölü’ndeki çalışmalar, Mars’taki yaşamın nasıl olabileceğini, yaşamı nerede bulabileceğimizi ve yaşamın sınırlarının hangi noktalara çıkabileceğini anlamamıza yardımcı olacaktır.

Kaynaklar

1. Davila AF, Schulze-Makuch D. The Last Possible Outposts for Life on Mars. Astrobiology. 2016 Feb;16(2):159-68.
2. Wilhelm MB, Davila AF, Parenteau MN, Jahnke LL, Abate M, Cooper G. Constraints on the Metabolic Activity of Microorganisms in Atacama Surface Soils Inferred from Refractory Biomarkers: Implications for Martian Habitability and Biomarker Detection. Astrobiology. 2018 Jul;18(7):955-966.
3. Davila AF, Hawes I, Araya JG, Gelsinger DR, DiRuggiero J, Ascaso C, Osano A, Wierzchos J. In situ metabolism in halite endolithic microbial communities of the hyperarid Atacama Desert. Front Microbiol. 2015 Oct 6;6:1035.
4. Davila AF, Duport LG, Melchiorri R, Jänchen J, Valea S, de Los Rios A, Fairén AG, Möhlmann D, McKay CP, Ascaso C, Wierzchos J. Hygroscopic salts and the potential for life on Mars. Astrobiology. 2010 Jul-Aug;10(6):617-28.
5. Arş. Nurhan Kahraman, Türkiye Astrobiyoloji Disiplinler Arası Bilim Dergisi, Temmuz/Ağustos, Sayı 3, 2021.

Görsel 1: Davila AF, Hawes I, Araya JG, Gelsinger DR, DiRuggiero J, Ascaso C, Osano A, Wierzchos J. In situ metabolism in halite endolithic microbial communities of the hyperarid Atacama Desert. Front Microbiol. 2015 Oct 6;6:1035

Görsel Kaynak: https://www.nationalgeographic.com/travel/article/explore-chile-atacama-desert-stargazing

Editör: Elif Berfin KORGAN