Perseverance, Mars’ta İki Yılda Ne Buldu?
Gezici volkanik kayalar, akan su izleri ve yaşam için gerekli bazı malzemeleri ortaya çıkardı.
Perseverance gezgini, Eylül 2021’de Rochette adlı bir kayanın üzerinde düzinelerce görüntünün birleşiminden oluşan bir selfie çekti.
Ağustos 2021’de ıssız bir krater zemininde, en yeni Mars gezgini ilk kayalarından birini kazdı.
Perseverance gezicisinin koluna takılı darbeli matkap, tozu sıyırdı ve 5 santimetre genişliğinde bir daire şeklinde kayalık bir çıkıntının birkaç milimetre yukarısını çıkardı. Hemen yukarıdan, gezicinin kameralarından biri, birbirine sıkışmış kırık parçalar gibi görünen şeyleri yakaladı. Birbirine kenetlenen kristal dokuların varlığı belirgin hale geldi. Bu dokular, göreve hazırlanmak için yıllarını harcayan bilim insanlarının çoğunun beklediği gibi değildi.
Daha sonra bilim insanları, gezicinin iki spektrometresinin bu birbirine geçmiş dokuların kimyasını ortaya çıkarmasını bir video konferansta izlediler. Görünür şekiller ve kimyasal bileşimler, Rochette olarak adlandırılan bu kayanın volkanik kökenli olduğunu gösterdi. Eski bir göl yatağında bulunabilecek kil ve silt katmanlarından oluşmuyordu.
Percy lakaplı gezici, yardımcı helikopteri Ingenuity ile iki yıl önce 18 Şubat 2021’de Jezero kraterine ulaştı. Mars yüzeyini keşfetmek için en karmaşık uzay aracı olan Percy, 2012’den beri Mars’ta bulunan Curiosity gezgini, ikiz Spirit ve Opportunity gezgini, Sojourner gezgini ve diğer iniş araçlarının çalışmalarını temel alıyor.
Ancak Perseverance’ın asıl amacı farklıdır. Önceki geziciler Mars jeolojisine ve gezegenin çevresini anlamaya odaklanırken, Percy geçmiş yaşam belirtileri arıyor. Jezero, Mars 2020 görevi için seçildi çünkü yörüngeden bakıldığında mikropların gelişebileceği eski bir göl ortamı gibi görünüyor ve büyük deltası muhtemelen onlardan herhangi bir iz bırakıyor. Kızıl Gezegenin parçalarını delen, kazıyan ve toplayan gezici, eski yaşama dair herhangi bir ipucu için parçaları analiz etmek için yedi bilim aletini kullanıyor. Ayrıca Dünya’ya dönmek için örnekler topluyor.
Perseverance Mars’ta nerede?
Kızıl Gezegene indikten sonra Perseverance, Jezero kraterinin tabanını keşfetmeden önce hareketlerini ve aletlerini birkaç ay boyunca test etti. Percy daha sonra deltaya gitti ve Nisan 2022’de geldi. Gezici, örnekleri dikkatlice yüzeye bırakmadan önce aralık ayına kadar delta cephesini araştırdı. Sonra, deltanın tepesine gidiyor.
Percy’nin Yolculuğu
Percy’nin gününün planlanmasına yardımcı olan West Lafayette, Ind.’deki Purdue Üniversitesi’nde gezegen bilimcisi olan Briony Horgan, inişten bu yana, “Jezero’da olanların hikayesini bir araya getirmeye başlayabildik ve bu oldukça karmaşık” diyor. Günlük ve uzun vadeli operasyonlardan oluşuyor.
Volkanik kaya, gezicinin ortaya çıkardığı sürprizlerden sadece biri. Perseverance’ın şimdiye kadar gönderdiği verileri inceleyen yüzlerce araştırmacı, kraterin zaman içinde nasıl geliştiğine dair bazı ipuçlarına sahip. Bu havza, akan lavlara, belki de on binlerce yıl süren en az bir göle, çamur ve kum deltası oluşturan akan nehirlere ve uzak yerlerden kayaları getiren şiddetli sellere tanık oldu.
Jezero, bilim insanlarının tahmin ettiğinden daha dinamik bir geçmişe sahip. Bu oynaklık tortul kayaç arayışını yavaşlattı ama aynı zamanda antik yaşamın tutunabileceği yeni oyuklara da işaret etti.
Horgan, Perseverance’ın aşındırdığı her örnekte karbon taşıyan malzemeleri Dünya’daki yaşamın temeli ortaya çıkardığını söylüyor. “Bunu her yerde görüyoruz ve gezicinin keşfedecek daha çok şeyi var.”
Perseverance Beklenmedik Kayalar Buldu
Jezero, gezegenin ekvatorunun hemen kuzeyinde, yaklaşık 45 kilometre çapında sığ bir çarpma krateridir. Krater, güneş sisteminin ilk milyar yılında, 3,7 milyar ila 4,1 milyar yıl önce oluştu. Isidis olarak bilinen daha eski ve çok daha büyük bir çarpma havzasında oturuyor. Jezero’nun batı kıvrımında, kazınmış eski bir nehir yatağı yerini krater zemininde kurumuş, yelpaze şeklinde bir deltaya bırakıyor.
Seattle’daki Blue Marble Uzay Bilim Enstitüsü’nden astrobiyolog Ken Williford, bu delta “burada duran bir su kütlesi olduğunu bize söyleyen, yörüngeden güzel bir şekilde görülebilen bu yanıp sönen tabela gibidir” diyor.
Perseverance, deltanın önünden yaklaşık iki kilometre uzaklıktaki krater tabanına indi. Bilim insanları orada, Jezero Gölü adını verdikleri yerde, sıkıştırılmış toprak ve kum katmanları bulacaklarını düşündüler. Ancak NASA’nın California, Pasadena’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan gezegen jeoloğu Kathryn Stack Morgan, manzaranın anında beklenenden farklı göründüğünü söylüyor. (Stack Morgan, Perseverance’ın proje bilimci yardımcısı.)
İnişten sonraki ilk birkaç ay boyunca, Mars 2020 görev ekibi gezicinin hareketlerini ve araçlarını yavaş ve dikkatli bir şekilde test etti. Ancak iniş yerinin yakınındaki ilk gerçek bilimsel sondajdan, Dünya’daki araştırmacılar ne bulduklarını anladılar. Stack Morgan, kayanın dokusunun “bir ders kitabı magmatik volkanik kaya dokusu” olduğunu söylüyor. Kayaç volkanik lav akıntılarına benziyordu.
Önümüzdeki altı ay boyunca, krater tabanındaki birkaç kaya daha magmatik dokuyu ortaya çıkardı. Rochette dahil olmak üzere en heyecan verici kayalardan bazıları baştan sona olivin kristalleri gösterdi. Jet Tahrik Laboratuvarı’ndan Abigail Allwood, “Kristal kumaş, taşınan tanelerden değil, bir eriyikten soğutuldu” diyor. Her numunenin bileşimini belirlemek için bir X-ışını ışını kullanan gezginin PIXL cihazını yönetiyor.
Bilim insanları şimdi krater tabanının iki ayrı olaydan magmatik kayalarla dolu olduğunu düşünüyorlar her ikisi de krater oluşturulduktan sonra, yani 3,7 milyar ila 4,1 milyar yıl önceki zaman diliminden daha yakın bir zamanda. Birinde, gezegenin derinliklerinden gelen magma yüzeye doğru itildi, soğudu ve katılaştı ve daha sonra erozyonla açığa çıktı. Diğerinde, yüzeyde daha küçük lav akıntıları akıyordu.
Eski Yaşamın Belirtilerini Aramak
Jezero kraterinin tabanından aşınmış bir kayanın X-ışını spektrometrisi, kayanın kimyasına dair ipuçları sunuyor. Bu ve diğer veriler, bilim insanlarının eski yaşam arayışında yardımcı olabilir.
Kayalık Kimya
Bazı ekip üyelerine göre, bu olaylardan bir süre sonra, yakınlardaki dağlık alanlardan sular kraterin içine akarak on metre derinliğinde ve en az on binlerce yıl süren bir göl oluşturdu. Percy’nin aletleri, suyun volkanik kayaları nasıl değiştirdiğini ortaya çıkardı: Örneğin bilim insanları, oluşması için su gerektiren sülfatlar ve diğer mineraller buldular ve kayaların çatlaklarında, suyun malzemeleri alıp götürebileceği boş çukurlar gördüler. Bu su nehirlerden göle akarken, alüvyon ve çamur biriktirerek deltayı oluşturdu. Sel, o uzak araziden 1,5 metre genişliğinde kayalar getirdi. Tüm bu olaylar, yaklaşık 3 milyar yıl önce gerçekleşmiş olabilecek gölün kurumasından önce gerçekleşti.
Perseverance’ın toplayıp Dünya’ya nihai dönüş için gemide sakladığı çekirdek örnekleri, magmatik kayaların oluştuğu ve Mars yüzeyinin ne zaman kavrulduğuna dair tarihler sağlayabilir. Aradaki süre boyunca, Jezero Gölü ve diğer ıslak ortamlar, mikrobiyal yaşamın başlaması ve hayatta kalması için yeterince kararlı olabilir.
Stack Morgan, “Jeolojik zaman ölçeğini aşağı çekmek, Mars’ı yaşanabilir bir dünya olarak anlamamız için kritik öneme sahip” diyor. “Ve bugüne kadar örnekler olmadan bunu yapamayız.”
Perseverance, Mars’a indikten yaklaşık bir yıl sonra krater tabanından geçerek delta cephesine doğru birkaç kilometre yuvarlandı ve burada çok farklı bir jeolojiyle karşılaştı.
Delta Eski Yaşam Belirtileri Taşıyor Olabilir
Deltalar, ayakta kalan, kalıcı su kütlelerini, yani yaşamı destekleyebilecek sabit yerleri işaretler. Artı, bir delta zamanla büyüdükçe organik maddeyi hapseder ve korur.
Bir nehrin bir göle çarptığı yerde biriken kum ve silt, tortul malzemeye katmanlaşarak yelpaze şeklinde bir delta oluşturur. Percy ekibinden bir araştırmacı olan MIT’den Mars jeoloğu Eva Scheller, “Bu tortu arasında sıkışmış herhangi bir biyolojik materyaliniz varsa, çok hızlı bir şekilde gömülür” diyor. “Organik maddeyi korumak için çok ama çok iyi olan bu ortamı yaratıyor.”
Perseverance, Nisan 2022 ile Aralık 2022 arasında delta cephesini keşfederken peşinde olduğu bazı tortul kayaları buldu.
Gezici araçların birçoğu kayaların dokularını ve şekillerini yakınlaştırırken, diğer araçlar ayrıntılı spektral bilgi toplayarak bu kayalarda bulunan elementleri ortaya çıkardı. Araştırmacılar, verileri birleştirerek kayaların neden yapıldığını ve çağlar boyunca onları hangi süreçlerin değiştirmiş olabileceğini bir araya getirebilirler. Eski Mars yaşamının belirtilerini biyoimzaları ortaya çıkarabilecek olan bu kimyadır. Bilim insanları henüz bu analizlerin ilk aşamalarındalar.
Allwood, net bir yaşam belirtisi olmayacağını söylüyor. Bunun yerine, gezici, bir zamanlar orada yaşamın var olduğunu yavaş yavaş inşa eden kanıtlarla “bir özellikler topluluğu” ortaya çıkaracaktır.
Yaşama işaret eden kimyasal özelliklerin, Perseverance’ın delta cephesinde incelediği gibi tortul kayaçlarda saklanması muhtemeldir. Son derece ince taneli çamura sahip kayalar özellikle ilgi çekicidir. Horgan, bu tür çamur çökeltilerinin en azından Dünya üzerindeki deltalarda organik maddenin yoğunlaştığı yerler olduğunu söylüyor. Şimdiye kadar, gezici bu çamurlu malzemeleri bulamadı.
Ancak incelenen tortul kayaçlar karbonatları, sülfatları ve beklenmedik tuzları ortaya çıkardı tüm malzemeler su ile etkileşime işaret ediyor ve bildiğimiz şekliyle yaşam için önemli. Horgan, Percy’nin aşındırdığı her kayada karbon bazlı madde bulduğunu söylüyor.
Horgan, delta cephesinin keşfi hakkında, “Toplulukla paylaşmaktan oldukça heyecan duyduğumuz bazı gerçekten ilginç sonuçlar elde ettik,” diyor. Bu ayrıntılardan bazıları mart ayında Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı’nda açıklanabilir.
Azim, Gelecekteki Bir Görev İçin Örnekler Bırakır
Şubat ayı başlarında Perseverance, Mars enkazı parçaları ve kayalardan çekirdekler de dahil olmak üzere 18 örnek topladı ve bunları nihai olarak Dünya’ya geri gönderilmek üzere mühürlü kapsüllerde gemide sakladı. Örnekler krater tabanından, delta ön kayalarından ve hatta ince Mars atmosferinden geliyor.
2022’nin son haftalarında ve 2023’ün ilk haftalarında, gezici toplanan örneklerin yarısını ve örneklerin herhangi bir dünyevi kirletici içerip içermediğini gösterecek bir tüpü düşürdü daha doğrusu dikkatlice yere koydu. Mars’ın ele geçirilen bu parçaları şu anda deltanın önünde, Üç Çatal bölgesi adı verilen önceden belirlenmiş bir noktada oturuyor.
Perseverance, gelecekteki bir örnek-dönüş uzay aracı geldiğinde yerleşik örneklerini teslim edecek kadar iyi çalışmıyorsa, bu görev, Dünya’ya geri getirmek için bu örnekleri bırakma alanından toplayacaktır.
Araştırmacılar şu anda NASA ile Avrupa Uzay Ajansı arasında örnekleri alabilecek ortak bir Mars görevi için tasarımlar üzerinde çalışıyorlar. 2020’lerin sonunda piyasaya sürülecek olan araç, Perseverance gezgininin yanına inecekti. Percy, örnekleri Mars’tan fırlatılacak ve 2030’larda Dünya’ya geri dönecek küçük bir rokete aktaracaktı. Laboratuar testleri, Perseverance’ın hâlihazırda ortaya koyduğu şeyi doğrulayabilir ve çok daha fazlasını keşfedebilir.
Bu sırada Percy, çamurlu tortul kayaların hala bulunabileceği zirvesini keşfetmek için deltaya tırmanıyor. Bir sonraki hedef, uzun zaman önce sığ suların bulunduğu eski gölün kenarı. Williford’un en çok heyecanlandığı yer burası. Dünya üzerinde yaşamın nasıl geliştiğine dair bildiklerimizin çoğu, sığ suların bulunduğu ortamlardan geliyor, diyor. “Orası gerçekten zengin, su altı ekosistemlerinin oluşmaya başladığı yer. Orada kimyasal olarak çok şey oluyor.”
Yazan: İlknur YEŞİLYURT
Alıntılar
K.A. Farley et al. Aqueously altered igneous rocks sampled on the floor of Jezero crater, Mars. Science. Vol. 377, September 30, 2022, p. 1512. doi: 10.1126/science.abo219
Liu et al. An olivine cumulate outcrop on the floor of Jezero crater, Mars. Science. Vol. 377, September 30, 2022, p. 1513. doi: 10.1126/science.abo2756.
Mangold et al. Perseverance rover reveals an ancient delta-lake system and flood deposits at Jezero crater, Mars. Science. Vol. 374, October 7, 2021, p. 711. doi: 10.1126/science.abl4051
Scheller et al. Aqueous alteration processes in Jezero crater, Mars−implications for organic geochemistry. Science. Vol. 378, published online November 23, 2022. doi: 10.1126/science.abo5204
R. Hollis et al. The power of paired proximity science observations: Co-located data from SHERLOC and PIXL on Mars. Icarus. Vol. 387, published online November 15, 2022. doi: 10.1016/j.icarus.2022.115179
