6 Adımda Osiris-Rex Sondası Bennu’da Ne Buldu?

NASA’nın 2016’da fırlattığı Osiris-Rex sondası Bennu asteroitine ulaştı ve Güneş Sistemi’nin doğumundan kalan uzay kayasında hayat izleri arıyor. Osiris-Rex, Bennu’dan alacağı kaya ve toz örneklerini 2023 yılında Dünya’ya ulaştıracak. Üstelik Bennu birden fazla uzay kayasının birleşmesinden oluşuyor ki bu da Güneş Sistemi’nin her yerinden hayat izleri taşıyor olması demek.

Peki organik molekül var mı?

Hem de güneş sisteminin her yerinden gelen organik moleküller var; çünkü Bennu birkaç farklı asteroitin birleşmesinden oluşan ve her yerden numune içeren bir tür kompozit uzay kayası. Sonuçta Bennu yaşamın yapıtaşı olan bazı aminoasitlerin en temel kimyasal bileşiklerini içeriyor ve hayatın uzaydan gelip gelmediğine ilişkin ipuçları taşıyor.

4,55 milyar yıldır değişmeden kalan Bennu, doğal zaman kapsülü olarak Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğunu gösteren mineraller barındırıyor. Bilim insanları Aralık 2018’de Bennu’ya ulaşan Osiris-Rex sondasının gönderdiği verilere ait ilk analiz sonuçlarını 7 rapor halinde yayınladılar ve bakın ne buldular?

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Osiris-REX nedir ve nasıl çalışır?

NASA’nın Osiris-Rex sondasının ismi aslında birden fazla bilimsel görevin baş harflerinden oluşuyor: 1) Güneş sisteminin kökenini araştıran, 2) kimyasal tayfölçüm analizi yapan, 3) jeolojik kaynakları tespit eden ve 4) güvenle dünyaya ulaştırılmasını sağlayan regolit kaşifi.

Kısacası Bennu sadece uzayda yaşam arayıp Güneş Sistemi’nin oluşumuna bakmayacak. Aynı zamanda geleceğin asteroit madenciliği için asteroitlerdeki mineral ve madenleri araştıracak ki biz de işe regolitle başlayalım. Ne olsa uzay toprağına regolit diyoruz; ama regolit Dünya toprağından çok farklıdır:

Dünya’daki toprak tabakası bitkisel ve hayvansal artıkların yerde yaşayan mikroorganizmalar tarafından parçalanmasıyla oluşan besin maddeleri içeriyor. Bunun dışında toprağa az karbon ve bol silikatlı kaya tozunun yanı sıra tuzlu mineraller ve tatlı su da karışıyor. Ancak sadece yeryüzünde humuslu toprak bulunuyor.

Regolit ise uydumuz Ay gibi su ve hava olmayan gökcisimlerine özgü bir toprak türü olup ufalanmış kaya parçaları ile süper ince tozdan oluşuyor. Uzayın zor şartlarına maruz kalan çıplak uzay kayası Bennu da regolitle kaplı bulunuyor. Mikro meteor darbeleri, Güneş’in morötesi ışınları ve sıcaklık farkları kayaları milyonlarca yıl içinde parçalayarak toz haline getiriyor ve regolit oluşturuyor.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Osiris-Rex burada devreye giriyor

NASA’nın Osiris-Rex uzay aracı daha Bennu yörüngesine girmeden önce sahip olduğu teleskopla fotoğraf çekmeye başladı. Bennu yüzeyini kaplayan regolit de bu asteroitten kaya ve toz örnekleri almayı kolaylaştıracak.

Ancak, Osiris-Rex öncelikle Bennu’da başkalaşım geçirmemiş veya regolite dönüşmemiş olan kaya ve buz tabakalarını arıyor. Sonuçta Bennu asteroiti Güneş Sistemi’nin oluşumundan beri değişmeden kalmış olan ve dolayısıyla da gezegenlerin ne tür maddelerden nasıl oluştuğunu gösteren özgün kayalar da içeriyor. Zaten Bennu’ya bu yüzden Güneş Sistemi’nin doğal zaman kapsülü deniyor.

İlgili yazı: Çifte Sarmal DNA Neden Sağ Elli?

 

1. Öncelikle kompozit asteroit

Bennu’nın asteroit kuşağındaki diğer asteroitlerin tersine 4,5 milyar yıldır değişmeden kalması başlı başına bir araştırma konusu. Ancak, Osirix-Rex sondası için en büyük sürpriz, Bennu’nun birden fazla asteroitin birleşmesinden oluştuğunu bulmak oldu. Öyle ki Bennu Güneş Sistemi’nde bilinen ilk doğal zaman kapsülü ve ilk kompozit asteroittir. Peki bu neden önemli derseniz:

Bütün asteroitlerin doğum yeri vardır ve bunlar Güneş Sistemi’ndeki belirli yerlerde oluşur. Dolayısıyla günümüze dek bakir kalsalar bile sadece oluştukları bölgeye ait veriler içerirler. Bennu ise birden fazla asteroitten oluşuyor. Dolayısıyla Güneş Sistemi’nin dört bir yanından kalıntılar içeriyor.

Bu da örneğin hem Satürn, hem de Dünya’nın nasıl oluştuğuna dair ipuçları taşımak demek; çünkü gezegenleri oluşturan gaz ve toz diskinin kimyasal bileşimi Güneş’e uzaklığına göre değişiyor. Diskin Güneş’e yakın kenarı daha çok kuru tozdan oluşurken Satürn ve ötesi buzlu kayalar içeriyor.

İlgili yazı: 3 Adımda Hayvanlar Ne Kadar Zeki?

 

2. Bennu neden temiz asteroit?

Öncelikle Dünya’daki meteor taşları (meteoritler) atmosfere girerken yüksek ısı ve basınç altında başkalaşım geçiriyor. Bu da 4,5 milyar yıl öncesine ait bütün jeolojik verilerin silinmesi demek. Yüksek ısı, aynı zamanda içerdikleri organik bileşikleri de yakıyor ki bu da hayatın kökenine dair izleri siliyor.

Dahası meteoritlere yeryüzünde mikrop bulaşıyor ve taşta beslenen veya taşla beslenen mikroplar da bunların kimyasal bileşimini bozuyor. Bennu ise 4,55 milyar yıl öncesinden kalma orijinal bir asteroit. Peki değişmeden nasıl kaldı derseniz bu çok önemli bir soru: Sonuçta burada iki-üç asteroitin birbirini yakıp ısıtıp eritmeden çarpışarak Bennu’yu oluşturmasından söz ediyoruz.

Neyse ki Plüton’dan sonra MU-69 cismini ziyaret eden Yeni Ufuklar uzay sondası bunun cevabını buldu: Dünya çakıl taşlarından nasıl oluştu yazısında belirttiğim gibi, asteroitler bazen birbiriyle çok yavaş çarpışıyor. Uzayda yerçekimi olmadığı için birbirinin yerçekimine kapılan asteroitler birbiri çevresinde yörüngeye giriyor ve sarmallar çizip yakınlaşarak düşük hızda çarpışıyor. Mermi gibi çarpışmadıkları için de parçalanmak yerine birbirine yapışıp kalıyorlar.

Osiris-Rex ise Bennu’yu oluşturan parçaların 4,5 milyar yıldır değişmediğini tespit etti. Böylece Bennu’nun Güneş Sistemi’nin her yerinden gelen özgün kayalar içeren bir zaman kapsülü olduğu anlaşıldı. Biz de Osiris-Rex Bennu’dan alacağı kaya örneklerini 2023’te Dünya’ya ulaştırınca gezegenimizin nasıl oluştuğunu daha iyi anlamış olacağız.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

3. Osiris-Rex’e ikinci sürpriz

NASA’nın Güneş’ten yaklaşık 168 milyon km uzakta yer alan 262 metre çapındaki 101955 Bennu asteroitine ulaşması büyük başarı (Nitekim uzayda hızla devinen küçük asteroitleri yol üzerinde yakalayıp yörüngesine girmek üstün navigasyon teknikleri gerektiriyor).

Öte yandan, uzayda 2 yıl yol alıp teleskop görselleri ile tayf analizi yapmak dışında hakkında hiçbir şey bilmediğiniz bir gökcismine gitmekle aslında kumar oynuyorsunuz. Elbette ki bilimin kurasında boş çekmez ve her zaman ziyaret ettiğiniz asteroitlerden yeni bilgiler edinirsiniz. Oysa işler beklenmedik bir şekilde gelişebilir veya pek yolunda gitmeyebilir.

Osiris-Rex sondası için de kötü bir sürpriz oldu: Sondanın en büyük özelliği asteroitten örnek almaktı. Oysa yaşamın uzaydaki kökenleri açısından en değerli bilgileri içeren ve 4,5 milyar yıldır bozulmadan kalan organik moleküllerin büyük kısmının, kolayca kazıp ulaşamayacağımız yerde olduğu ortaya çıktı.

Bunun sebebine gelince: Bennu üzerindeki kayaların büyük kısmı 20 metre yüksekliğinde sivri oluşumlar. Bu da Osiris-Rex’in Bennu’dan örnek almak üzere iniş yapmasını zorlaştıracak. İşte buna bir çözüm bulamaz ve yerde sondaj deliği açamazsak, yüzeyde bulduğumuz ve çoktan başkalaşmış olan moleküllerle yetinmemiz gerekecek. Bu da işin bütün esprisini bozacak.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

4. Bennu ve çakıl taşları

Bennu asteroitinin en şaşırtıcı yanı boyuna göre çok hafif olması ki bu da daha çok çakıl taşı ve sertleşmiş çamurdan oluşan bir tür moloz yığını olduğunu gösteriyor. Aslında Güneş Sistemi’ndeki bütün asteroitler çakıl taşlarının birleşmesiyle oluşuyor ve diğer kayalarla çarpışıp parçalanarak defalarca yeniden oluşuyor. O sebeple Bennu’nın mıcır kıvamında olması şaşırtıcı değil.

Ancak, bu şekilde oluştuktan sonra Güneş Sistemi’nin farklı yerlerinde doğup da bozulmadan kalan diğer kayalarla belki de 4,5 milyar yıl önce çarpışması ve günümüze dek yine bozulmadan kalması; evet, işte bu çok şaşırtıcı bir şey. Öyle ki Osiris-Rex sondası pokerde kare as çekti desek yalan olmaz.

Osiris-Rex bunu Bennu’nun yüzey rengine bakarak ve kimyasını analiz ederek ortaya çıkardı. İşin ilginci, Bennu’yu oluşturan kayalar sadece Güneş Sistemi’nin farklı bölgelerinin nasıl oluştuğunu göstermekle kalmıyor. Bunlar aynı zamanda farklı şekillerde oluşan kayalar. Dolayısıyla Güneş Sistemi’ndeki farklı kayaların da nasıl oluştuğunu toplu halde görmüş oluyoruz.

Kısacası Bennu asteroiti sanki uzaylılar tarafından hazırlanmış ekonomik paket draje hapa benziyor: Sanki “Alın arkadaşlar, Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğunu görmeniz için size özel bilimsel paket hazırladık. İstediğiniz gibi örnek alın” diyorlar.

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

Osiris-Rex ve gezegen oluşumu

Dahası Bennu gibi bir asteroitin de uzayda tek başına ortaya çıktığını sanmıyoruz. Büyük olasılıkla bunlar, Ceres gibi cüce gezegenler veya daha büyük asteroitlerin Güneş Sistemi’nin bebekliğinde yaşadığı çarpışmalarla parçalanmasından kaynaklanıyor.

Bu da iyi bir şey; çünkü Bennu’nun cüce gezegenler ve onlardan türeyen tam boy gezegenlerin oluşumuyla ilgili bilgi içerebileceği anlamına geliyor. Ancak, Osiris-Rex 20 metre yüksekliğindeki sivri kayaların dışında güvenli bir bölgeye inemezse NASA’nın asteroitten örnek alma işi yatacak. Neyse ki yedekli gitmeyi sevdiğim için size Japonların Hayabusa-2 sondasını da yazmıştım. 🙂

Hayabusa-2 de Bennu’ya benzeyen Ryugu asteroitinden birçok örnek alacak. Kısacası Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğuyla ilgili detayları öyle ya da böyle öğreneceğiz. Muhtemelen Osiris-Rex de biraz gecikse bile örnek toplamayı başaracak. Bu da harika olur; çünkü araştırmacılar Bennu’nun yaşını ağaç halkaları sayar gibi ölçtüler ve bunun için de yüzeydeki mikro meteor kraterleri saydılar.

Sonuçta Bennu yüzeyinin 100 milyon ila 1 milyar yaşında olduğu ortaya çıktı. Bunu yüzeyin altındaki katmanların daha eski olabileceğiyle karşılaştırırsanız, Güneş Sistemi’nin en yaşlı beşinci asteroiti olan Bennu’nun geçmişe açılan gerçek bir pencere olduğunu görürsünüz.

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

 

Kraterleri nasıl sayıyoruz

Büyük kraterler büyük meteor taşlarıyla açılıyor. Bu da daha büyük asteroitlerden geldiklerini gösteriyor. Siz de bu veriyi alıp büyük asteroitlerin eskiden çok sayıda olduğu, ama zamanla azaldığı bilgisiyle birleştirseniz büyük krater sayısına bakarak Bennu’nun yüzey yaşını da ölçebilirsiniz. Ne kadar çok büyük krater varsa asteroitimiz o kadar eski olacaktır.

Yine de bu yaklaşık bir tahmin: Meteor taşımız yumuşak yüzeye çarparsa krater daha büyük ve sert yüzeye çarparsa daha küçük olur. Bu da Bennu’ya gerçekten kaç adet büyük asteroit çarptığını anlamamızı zorlaştırır; ama bu genel veriyi baz alarak ve diğer yaş ölçüm tekniklerini kullanarak Bennu’nun gerçek yaşını daha iyi ölçebiliriz. Anlayacağınız daha çok krater saymamız gerekecek. 🙂

İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?

 

5. Osiris-Rex ve topaç Bennu

Buraya dek Bennu’nun yaşı, çapı ve kimyasal bileşimini gördük. Bu tür detayların aslında Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğunu gösterdiğini ve geçmişe yolculuk edemeyeceğimiz için, jeolojide bu tür ayrıntıların ne kadar önemli olduğunu anladık. Şimdi sıra tıpkı Plüton’un takla atan çılgın ayları yazısında olduğu gibi, Bennu’nun şeklini ve kendi çevresinde nasıl döndüğünü incelemekte.

Bennu elmas şekilli bir topaca benziyor ve topaç gibi dönüyor. Dahası kendi çevresinde dönmesi gittikçe hızlanıyor. Uzayda tek başına dönen bir asteroitin kendi çevresindeki dönüşü neden hızlanıyor derseniz Yorp etkisi yüzünden diyebilirim: Bunu keşfeden Yarkovsky, O’Keefe, Radzievskii, Paddack adlı bilim insanlarının soyadı baş harflerinden oluşan Yorp etkisi güneş ışığından kaynaklanıyor.

Sonuçta kendi çevresinde dönmesi hızlanan bir asteroit iş yapıyor ve bu işin enerjisi bir yerden geliyor. Nereden derseniz Güneş ışığı asteroitin güneşe bakan tarafını ısıtıyor. Elbette Bennu kendi çevresinde dönüyor ve tamamı ışık alıyor; ama yörüngesi üzerinde Güneş ışığının açısına bağlı olarak beliren ısı farkı tork oluşturarak Bennu’yu dönme yönünde hızlandırıyor.

Yorp etkisi çok zayıf; ama uzayda yerçekimi olmadığı için Bennu’nun dönüşünü yavaşlatan bir şey yok ve bu da tork etkisinin Bennu dönüş hızını sürekli olarak artırması anlamına geliyor. Bennu şu anda kendi çevresinde bir dönüşünü 4,3 saatte tamamlıyor.

İlgili yazı: Çifte Sarmal DNA Neden Sağ Elli?

 

6. Uzay mikseri Bennu

“Hocam peki bu detay neden önemli” diye sorarsanız bunun bir santrifüj hareketi olduğunu söyleyebilirim. Yorp etkisi Bennu’nun toz tabakasının yüzeysel dağılımını etkiliyor. Öyle ki merkezkaç etkisi nedeniyle ekvatorda yerçekimi daha zayıf oluyor ve bu nedenle hem ekvator kutuplardan daha çok toz çekiyor, hem de toz tabakası ekvatorda 3 kat kalın oluyor. Kutuplardaki toz ise nispeten güçlü yerçekimi yüzünden daha ince, ağır ve basık oluyor.

İşte bütün bunlar daha derindeki toz katmanının yüzeye çıkmasını ve asteroite neredeyse eşit ölçüde dağılmasını sağlıyor. Nitekim Osiris-Rex derinlerden gelip yüzeye çıkan toz tabakasından örnek alacağı güvenli bir yer bulursa, Güneş Sistemi’nin geçmişine ilişkin veriler içeren en kaliteli toz örneklerini alması da kolaylaşacaktır.

Tabii bu gariplik, Bennu kutuplarındaki gevşek taşların yerinden kopup ekvatora yuvarlanması ve asteroitin düşük yerçekimini yenen merkezkaç kuvveti sebebiyle ekvatordan uzaya fırlaması anlamına geliyor! 😮 Bu da uzayda geçen doğal Super Mario Bros oyunu gibi bir şey; ama aynı zamanda düşük yerçekimli asteroitlere küçük ve hafif sondalar indirmenin zorluklarını gösteriyor.

Sadece o mu? Bennu neden elmas şeklindeki bir topaca benziyor derseniz asıl sebebi budur: Sonuçta bu taşları yerinden söküp ekvatordan uzaya fırlatarak aslında kendini yontuyor ve elmas şeklini alıyor. Biz de bu en garip heykeltıraş asteroitle ilgili anlattıklarımızı toparlayacak olursak:

İlgili yazı: Japon aracı Hayabusa-2 asteroite robot indirdi

 

Osiris-Rex sondası

Bennu asteroiti hakkında çok ilginç 6 keşif yaptı ve bunlar da Güneş Sistemi’ndeki en küçük asteroitlerin bile sıkıcı olmak bir yana, son derece faydalı bilgiler içerdiğini gösterdi. Üstelik sadece ön analizlerle öğrendiğimiz bilgiler… Çok daha fazlasını ise önümüzdeki iki yılda analiz edip öğreneceğiz.

Peki yaşam Dünya’da mı ortaya çıktı, yoksa uzayda oluşup asteroitlerle Dünya’ya mı geldi? Bunu da üç bölümlük yazı dizisinde anlattım: Dünya’daki Hayatın kökeni Kızıl Gezegen Mars mı, Panspermi: Dünya’ya Yaşam Uzaydan mı Geldi ve Kozmik Tohumlama.

Siz de karbon tabanlı yaşamın nasıl oluştuğunu şimdi görebilir veya uzayda silisyum tabanlı canlılar da var mı diye sorabilirsiniz. Türkiye’nin süper sıcak olduğu bugün kendinizi güneşte korurken keyifle okumanız dileğiyle güzel bir hafta olsun.

Osiris-Rex Bennu seferi

¹The unexpected surface of asteroid (101955) Bennu
²Shape of (101955) Bennu indicative of a rubble pile with internal stiffness
³Evidence for widespread hydrated minerals on asteroid (101955) Bennu
⁴The dynamic geophysical environment of (101955) Bennu based on OSIRIS-REx measurements
⁵Properties of rubble-pile asteroid (101955) Bennu from OSIRIS-REx imaging and thermal analysis
⁶Craters, boulders and regolith of (101955) Bennu indicative of an old and dynamic surface (PDF)
⁷The operational environment and rotationalacceleration of asteroid (101955) Bennu fromOSIRIS-REx observations (PDF)