NASA destekli bilim insanları, erken dönem Dünya’nın, gezegenin yaşanabilir hale gelmesi için gerekli bazı unsurları nasıl edinmiş olabileceğine dair yeni bilgiler sağladı. Ayrıca bu elementlerin genç güneş sistemi boyunca dağılımında Jüpiter’e yeni bir rol öneriyorlar. Bugün yayınlanan çalışma Bilim Gelişmeleridemir meteoritlerdeki ve kondrit olarak bilinen daha genç nesnelerdeki fosforun nitrojen oranına bakarak bu tarihi inceliyor.
Debjeet Pathak
Pirinç Üniversitesi
Güneş sistemimiz, 4,5 milyar yıldan fazla bir süre önce proto-Güneş’in etrafında dönen gaz ve tozdan oluşmuştur. Bu gaz, gezegenleri, ayları ve nihayetinde bildiğimiz şekliyle yaşamı oluşturmak için gereken hammaddeleri içeriyordu. Yaşam için özellikle önemli olan iki element azot ve fosfordur.
Güneş sisteminin ilk aşamalarında gaz ve toz, gezegencikler olarak bilinen cisimleri oluşturmak üzere birleşti. Bu nesneler, bu kaotik ortamda genç Güneş’in yörüngesinde dönerken, gezegencikler çarpıştı ve sistem boyunca parçalanmış kalıntılar bıraktı. Sonunda bu parçaların çoğu gezegenlere ve aylara dahil edildi. Diğer parçalar bugün hala Güneş’in etrafında dönen asteroitler olarak ve eğer Dünya’ya çarpıp kurtarıldıysa meteorit olarak varlığını sürdürüyor. Bu meteorlar, Dünya’nın var olmasından önceki bir dönemdeki erken güneş sistemine bir pencere sağlıyor. Kondritler ve demir göktaşları bu göktaşlarının iki farklı sınıfıdır.
Adından da anlaşılacağı gibi demir göktaşları yoğun, metalik nesnelerdir ve esas olarak demir-nikel alaşımından yapılmıştır. Kondritler ise taşlı nesnelerdir ve Dünya’da bulunan meteorların çoğundan sorumludurlar.
Her göktaşı türü, sistemimizde farklı zamanlarda oluşan gezegenimsi canlılardan kaynaklanır. En eski nesil gezegenimsiler demir meteoritlerin kaynağıdır. Kondritler, 2-3 milyon yıl sonra oluşan ikinci nesil gezegenlerden geldi.
Dünyanın nasıl oluştuğunu ve oluşumunun zamanlamasını anlamak, gezegenimizin bildiğimiz şekliyle yaşama nasıl ve ne zaman yaşanabilir hale geldiğini inceleyen astrobiyologlar için önemlidir. İlk canlı hücrelerin oluşması için genç Dünya’nın nitrojen ve fosfor da dahil olmak üzere yaşam malzemelerine sahip olması gerekiyordu.
Dünyadaki yaşam için gerekli elementlerin nereden geldiği konusunda bilim insanları arasında tartışmalar sürüyor. Bazı kanıtlar, dış güneş sistemindeki kondritlerin gezegenimizin oluşum sürecinin sonlarında Dünya’ya ulaşmak için içeriye doğru ilerlediğini gösteriyor. Ancak yeni çalışma farklı bir hikaye anlatıyor.
Laboratuvar deneyleri ve jeokimyasal modeller kullanarak ekip, erken güneş sistemi boyunca fosfor-nitrojen (P/N) oranlarının bir haritasını yeniden oluşturdu ve gezegenlerin birinci (demir meteorlar) ve ikinci (kondritler) nesilleri arasındaki farkları buldu.
Deneyler ve ardından gelen jeokimyasal modelleme, ilk neslin dış güneş sisteminde daha yüksek bir P/N oranına sahip olduğunu, bu oranın iç güneş sistemine doğru azaldığını gösterdi. Bu eğilim, iç güneş sistemindeki daha yüksek P/N oranlarıyla ikinci nesil gezegenimsilerde tersine döndü.
Buradaki düşünce, ilk nesil gezegenlerin oluşumu sırasında, dış güneş sistemindeki P/N oranını yükselten dışarıya doğru bir malzeme akışının olduğudur. Sonra Jüpiter geldi.
Rajdeep Dasgupta
Pirinç Üniversitesi
Jüpiter oluşup muazzam bir boyuta (ve yerçekimi etkisine) ulaştıkça, gezegen fosfor ve nitrojenin iç güneş sisteminden dış güneş sistemine doğru hareketini kısıtladı. Bu, ikinci nesil gezegenimsi canlılar ortaya çıktığında, iç güneş sistemindekilerin daha uzaktaki kuzenlerine göre daha yüksek bir P/N oranına sahip oldukları anlamına geliyordu.
Houston’daki Rice Üniversitesi’nden ve çalışmanın kıdemli yazarı Rajdeep Dasgupta, “Kendi güneş sistemimiz için, Jüpiter’in varlığı ve büyüme geçmişi, yaşanabilir dünyalar için gerekli temel kimyasal bileşenlerin dağılımını belirlemede gerçekten kritik bir rol oynamış gibi görünüyor” dedi. “Nüfusta Jüpiter benzeri bir gezegen olmadan, Dünya’nınkine benzer, yaşam için gerekli bir öğe bütçesinin oluşturulup oluşturulamayacağı açık bir soru olarak kalıyor.”
Jeokimyasal yığılma modellemesi ayrıca, Dünya’nın bugünkü P/N imzasının, demir meteorlarla veya kondritlerle ilişkili olan iç güneş sistemi gezegenleri tarafından en iyi şekilde yeniden üretildiğini göstermektedir.
Araştırmanın başyazarı, Rice Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Debjeet Pathak, “Çalışma, Dünya’nın yaşam için gerekli olan fosfor ve nitrojen envanterini, dış güneş sistemi kondritlerinden önemli bir katkı gerektirmeden öncelikle iç güneş sisteminden aldığını ileri sürüyor” dedi.
NASA’daki astrobiyoloji hakkında daha fazla bilgi için şu adresi ziyaret edin:
https://science.nasa.gov/astrobiology
Karen Fox / Molly Wasser
Genel merkez, Washington
202-358-1600
[email protected] / [email protected]
Source link
