Dr. Umut YILDIZ – NASA/JPL-CALTECH / Atlas Dergisi Şubat 2020
Geçen haftalarda çok ilginç bir haber bilim dünyasını heyecanlandırdı. Avustralya’da 7 milyar yaşında, Dünya’dan daha yaşlı bir madde bulundu!
Nadir bir görüntü: Uluslararası Uzay İstasyonu, bir meteoridin Dünya atmosferine girdiği anı görüntülemiş.
Akla şu soru gelebilir: “Ama nasıl olur, Güneş Sistemi’nin yaşı 4,6 milyar yıl. Dünya üzerinde Dünya’dan daha yaşlı bir kaya parçası nasıl bulabiliriz?” Haberin en heyecan veren tarafı da zaten bu. Güneş Sistemi’nde gördüğümüz her şeyin 4,6 milyar yaşında, ya da daha genç olmasını bekleriz. Ama daha doğru soru şu: “Peki, Güneş Sistemi’ni oluşturan o atomlar ve moleküller nereden geldi?” Avustralya’da bulunan meteoride geçmeden önce, bu sorunun yanıtını vermeliyiz.
Evren neredeyse bir geri dönüşüm fabrikası gibi çalışıyor. Bir yerlerde yıldızlar oluşuyor. O yıldızlar, içlerinde barındırdıkları hidrojen gibi yakıtlara göre hayatlarını yaşıyor, yaşarken bu atomları farklı atomlara, elementlere dönüştürüyor ve sonunda da ölüyorlar. Ölürken, bu oluşturdukları atom ve toz parçalarını şiddetli bir süpernova patlamasıyla evrene saçarak dağıtıyorlar. Sonra bu toz parçaları başka yerlerde toplanarak yeni yeni yıldızların oluşmasını sağlıyor. Yani aslında bir yıldızın ölümü, gelecekte başka bir yıldızın doğumuna sebep oluyor. Kısacası bu sürekli bir dönüşüm. Bizim Güneş Sistemi’mizi oluşturan gaz ve toz da çok daha önce başka yerlerde patlayıp evrene yayılan başka yıldızlardan kalma parçalar.
Dünya üzerinde keşfedilen en eski maddenin 8 mikrometrelik bir kesiti.
Belli yerlerde yoğunlaşarak toplanıyor ve kütle çekimle daha uzaktaki parçaları da içlerine çekerek büyüyorlar. Yaklaşık birkaç milyon yıl gibi kısa bir sürede de burada bir/birkaç yıldız oluşuyor. Yani genel olarak, yeni yıldız ve çevresindeki gezegenleri oluşturan materyaller de eski yıldızlardan izler taşıyor. Ancak bu oluşum sırasındaki şiddetli tepkimeler ve yüksek sıcaklıklar sonucu birçok element/ mineraldeki ilk izler siliniyor, veya bunlar başka element/minerallere dönüşüyor.
Asteroitler, Dünya’ya düştüklerinde aynı şekilde kalmaz. İniş anındaki yüksek hız ve Dünya atmosferinde yaşadıkları sürtünmeden dolayı dış kabukları ciddi oranda yanar, ya da parçalanır. Dolayısıyla milyarlarca yıldır tertemiz duran, Güneş Sistemi’nin oluşum sahnelerini içinde barındıran bir asteroit, Dünya yüzeyine iniş yaptığında artık yanmış olur. NASA’nın, ya da Japonya’nın asteroit misyonları yapmasının, araçlar gönderip asteroitten Dünya’ya numune getirmeye çalışmasının sebebi de bu: Uzaydaki her asteroit aslında bir tür tarihi bir belge.
Bu yazıya konu olan Murchison Asteoridi ile ilgili yeni keşfe gelince… Keşfi yapan makalenin başyazarı Chicago’daki Field Doğa Tarihi Müzesi jeoloğu Philipp Heck, asteroidin içindeki ilginç minerallere ulaşmak için önce bu kayadan bir parçayı döverek toz haline getirmiş, sonra da kalan toz parçalarını asitle yıkamış. Asit, sonradan oluşan mineralleri ve silikatları çözdükçe, asite direnen daha yaşlı mineraller ortaya çıkmış.
Yaptığı işlemi, saman yığınındaki iğneyi bulmak için sadece iğne kalana kadar bütün samanlığı yakmaya benzetiyor. Kalan minerallerin yaşını da kozmik ışınlara ne kadar zamandır maruz kaldığını saptayarak buluyor.
Şöyle ki uzayda bulunan bir gezegen, astreoit ve kaya parçası hem Güneş’ten gelen yüksek enerjili parçacıklara, hem de Samanyolu merkezinden gelen daha yüksek enerjili kozmik ışınlara maruz kalıyor. Dünya yüzeyi, çevresindeki Van Allen kuşakları sayesinde bu parçacıklardan yoğun oranda korunuyor. Ancak koruması olmayan asteroitler bu bombardıman neticesinde bu kozmik parçacıkları üzerinde biriktiriyor, hatta başka elementlerin oluşmasına sebep oluyor. İşte bu kaya parçaları üzerinde sonradan oluşan elementlerin miktarı tespit edilerek, ne kadar süredir bu kozmik ışınlara maruz kaldıkları bulunuyor.
Yaş tespiti çalışmalarından çıkan sonuçlara göre, toz tanelerinin yüzde 60’ı 4,6 ile 4,9 milyar yıl arası bir zamandan geliyor. Kalanları da 5,5 milyar yıl ile 7 milyar yıl geriye gidiyor. Yukarıda bahsettiğim gibi, yıldızlar birkaç milyon yılda oluşuyor, ama oluştuktan sonra hemen farklı elementleri üretip etrafa saçmıyor. Yıldız, kütlesine bağlı olarak birkaç milyar yıl boyunca yaşamına devam ediyor. Ancak ölüm aşamasında oluşturduğu maddeleri evrene saçma fırsatı buluyor. Yani bu toz taneleri 4,6-4,9 milyar yıl arasına tarihlendirildiyse, onları oluşturan yıldız da en az 2-2,5 milyar yıl yaşamış olmalı diye öngörebiliriz. Yani bu tozlar bu sırada oluştuysa, yıldızın ölümüyle patladığında bütün evrene dağıldı ve bizim Güneş Sistemi’ni oluşturan nebulaya katkıda bulundu.
Öte yandan bu çalışmadan çıkan spekülatif bir sonuç da galaksilerdeki yıldız oluşum oranı. İstatistiklere göre ortalama olarak galaksimizde her yüzyılda bir yıldız oluşabileceği varsayılıyor. Ama toz parçaların çoğunun 4,6 ile 4,9 milyar yaşında olmasından ötürü, bunun da çoklu bir yıldız oluşum sürecinden kaynaklandığını sonucunu çıkartıyorlar. Yani galaksimizdeki yıldız oluşumunun bir anda çok yıldız oluşumu, ardından durgunluk, yeniden çoklu oluşum süreci gibi bir trendi takip ettiğini düşünmüşler. Açıkçası bu makalenin hakemi olsaydım bu hipotezi biraz zorlama bulduğumu söylerdim. Çünkü elimize ilk defa bu kadar yaşlı toz parçaları geçmiş, hatta tek bir meteoritten gelmiş. Ve bu tek veri ile bu kadar büyük bir genelleme yapmak bence kolay olmasa gerek.
Klasik sorumuzu da burada tekrarlayabiliriz. Dünya’da yaşam nasıl başladı? Acaba Dünya’daki kimyasal tepkimeler mi buna yol açtı, yoksa daha önce başka yıldızların çevresindeki gezegenlerden birinde oluşan yaşam oradan ayrılarak milyonlarca, belki milyar yıl boyunca seyahat ederek, Dünya oluştuktan 1 milyar yıl sonra mı buraya düştü? Murchison Meteoridi gibi ilk yaşamı barındıran bir meteorit bulabilecek miyiz? İşte nihai sorumuz bu.
UZAYIN TARİHİ BELGESİ: MURCHISON METEORİDİ
Avustralya’nın Murchison kentine 1969’da ateş topu şeklinde bir meteor düştü. 13 kilometrekarelik bir alana yayılan meteoritin parçalarından en büyüğü 7 kilogramdı (toplamda 100 kilogram parça bulundu)
1969 yılında Avustralya’ya düşen Murchison Meteoridi’nin bir parçası.
Büyük keşfe yol açan da, yakın zamanda bu meteorit üzerinde yapılan analizler. Meteorit üzerinde, Güneş Sistemi’nden birkaç milyon yıl ila 3 milyar yıl öncesine uzanan yaşlarda, farklı mineraller bulundu. Dünya’da bu kadar yaşlı bir kayaya ulaşmak imkânsıza yakın.
Çünkü oluşumundan itibaren 4,6 milyar yıllık süre boyunca yer hareketleri, volkanik aktivite vb. ile bu ilk materyaller yüksek sıcaklık ve basınç sonucu başka materyallere dönüştü. Murchison’un geldiği ana asteroit, oluşumundan itibaren yüksek sıcaklığa veya etkileşime maruz kalmadıysa, içinde barındırdığı çok yaşlı minerallerin Güneş Sistemi öncesindeki gibi korunmuş olma ihtimali yükseliyor.
Atlas Dergisi / Şubat 2020
