Bir Kuyruklu Yıldıza İnen İlk Uzay Aracı Olan Philae Bilim Dünyasına Neler Kazandırdı?
neden kuyruklıyıldız?
kuyruklıyıldızlar (ve küçük gezegenler - asteroidler) güneş sisteminin "değişmeden duran" en ihtiyar üyeleri. güneş ikinci nesil bir yıldız, yani öncesinde bir yıldız varmış, patlamış, saçılan artıklarından (nebula) güneşimiz, gezegenler ve kuyrukluyıldızlar oluşmuş. ancak öbek halinde duran büyük kütleler (gezegenler) üzerine bir sürü madde çektiğinden, yüzeyleri çok sıcak olduğundan, çok güçlü manyetik alanlara sahip olduklarından kimyasal değişim veya çeşitlilik gösterme ihtimallerini yükseltiyorlar. ay'ın bile dünya'dan koptuğu düşünülüyor, gerisini siz düşünün. ama kuyrukluyıldızlar öyle değil, onlar 4.6 milyar yıl kadar önce uzaya saçılmışlar ve güneş sisteminde takılıyorlar. çok soğuk taş parçaları, ve güneş'e arada bir yaklaştıklarında yüzeyleri yanıyor, ama içi taa milyar yıl önceki haliyle aynı kalıyor. e o zaman ben bunun için incelersem, 4.6 milyar yıl önce neler olup bitmiş görebilirim?
farkındaysanız az önce içini incelememiz lazım dedim, çünkü yüzey güneş'e yaklaştıkça ısınıyor, parçalar kopuyor vs. bir cismin kimyasal kompozisyonunu incelemek için (en kaba tabiriyle) "arkasından" ışık gelip geçmeli. örneğin gündüz perdenizin arkadasından gelen ışık sayesinde perdenizin kırmızı olduğunu görebiliyorsunuz, bu şekilde "hmmm kırmızı hariç güneşin tüm renklerini yutmuş perdem, demek içinde maviyi-sarıyı-yeşili soğuran şu elementler var" diyoruz (bu çok çok kaba bir anlatım). güneş sistemimizde güneş'ten başka ışık kaynağı olmadığı için, ve güneş ışığının kimyasal bileşimini çok çok iyi bildiğimiz için, başka yüzeylerden yansıyınca yüzeyde neler olduğunu kestirebiliyoruz. örneğin kuyrukluyıldızın yüzeyine güneş ışığı çarpıp yansıyor, soğurulan elementlerden biraz fikir edinebiliyoruz yüzeydeki kimya ile ilgili, ama bu uzaktan pek hassas olmuyor, ve sadece yüzey için geçerli. benzer durum ay'da da böyle, mars'ta da. hele venüs gibi kalın atmosferi olan gezegenler için hiçbir şey göremiyoruz, neredeyse "ikinci bir güneş" gibi davranıyor meret.
o zaman yüzeyini daha hassas incelemek bir yana, yüzeyin altında ne olduğunu anlamak için iki şansımız var: a) yüzeye inip toprağı eşelemek. b) kuyrukluyıldızı parçalayıp içindekileri açığa çıkarmak.
b- seçeneğini daha önce nasa yaptı. deep impact ile bir kuyrukluyıldızı (tempel 1) patlattı. patlamadan önce yüzeyinin sandığımız kadar buzul olmadığını, tozlu olduğunu öğrendik. patlamadan çekirdek hakkında beklediğimiz kadar bilgi alamadık çünkü beklenenden o kadar tozluydu ki, ortalık toza dumana boğuldu, ama ilginç biçimde beklenenden çok ışık çıktı ortaya. şunu hatırlatalım, bu tozluluk o zamana kadar pek bilinmiyordu, deep impact uydusu 2005'te fırlatıldı. 2004'te rosetta'nın gönderildiği, ve philae tasarlanırken "yüzey tozlu olabilir yumuşak inelim" diye ayaklarının buna göre tasarlandığı düşünülürse, biz üçüncü dünya proleterlerinin morali bozulabilir.
2005'te büyük başarı olarak görülen "vay lan adamlar kuyruklu yıldızı vurdu" dediğimiz görevden 1 yıl önce fırlatılan rosetta, gitti a- seçeneğini başardı, yüzeyden ve içeriden örnekler aldı. artık içerinin kimyası hakkında fikir sahibi olacağız!
iyi de içeride ne bulmayı umuyoruz? en popüler kısmı su ve organik bileşikler.
organik kimya kısmı biraz karışık oluğundan, su kısmını anlatacağım. aranan nitelikleri su ile birlikte anlarsanız organik bileşiklerde de nasıl yöntemler arandığınız hissedebilirsiniz.
su konusunda:
"su" bildiğiniz üzere hidrojen ve oksijenden oluşuyor, ancak hidrojenin çeşitli izotopları var, örneğin bunlardan birisi döteryum. dünya'daki su moleküllerine baktığınızda, çoğunlukla hidrojen ve oksijenden oluştuğunu, yer yer hidrojen yerine izotoplarının (döteryum gibi) yer aldığını görürsünüz. buna dünyadaki suyun hidrojen/döteryum oranı denilebilir.
suyu oluşturma şartlarınızı (laboratuvar koşullarını) değiştirirseniz, hidrojen/döteryum oranınızı değiştirebilirsiniz. kısacası diyelim uzayda başka bir yerde su bulduk, dünya'daki suyun buradan gelip gelmediğini anlamanın en temel yolu, bu orana bakmak.
daha önce esa'nın herschel uydusu hartley-2 kuyrukluyıldızında, dünya'dakine çok benzer bir oran buldu, bu da yıllar öncesinden düşündüğümüz "suyun dünya'ya kuyruklu yıldızlardan taşındığı" fikrini destekliyor.
organik bileşiklerde de buna benzer sayılabilecek yöntemlerle nükleik asitlerin olası ataları veya bileşimine destek sağlayacak izotoplar aranıyor (daha önce kuyrukluyıldızların yanından geçen uydularla da bu bileşenlere rastlandı).
bu arada philae ve rosetta'nın "ortak" çalıştığı konularla da kuydukluyıldızın hassas biçimde radar/sonar teknolojileriyle haritası çıkarıldı. cismin elektriksel iletkenliğinden akustik yapısına çok detaylı analizler yapıldı. normalde cisimlerin içinin ne kadar boş olduğunu sadece kütle/hacim gibi oranlarından ilkel biçimde anlayabiliyorduk (örneğin "rubble pile asteroidler" bu konuda popüler problemlerdir) ancak bildiğiniz tomografisini çeker gibi her haltını inceledik cismin. bunu da çoğunlukla "rosettanın gönderdiği dalagaları philaenin dinlemesi" yoluyla yaptılar. philae'nin üzerindeki bazı dedektörler, "67p'nin yüzeyine düşen toz parçalarıklarının" da analizini yapıyor.
bu arada rubble pile asteroid demişken, rosetta aynı zamanda bazı asteroidlere de yakın geçiş yaptı, 2008'de gözlenen bir asteroid beklenmedik biçimde rubble pile çıkınca asteroidler konusundaki vizyonumuz da değişti (rubble pile asteroid demek: içinde boşluklar bulunan asteroid demek. yani ufak tefek parçacıklar uzayda saçma sapan birleşmişler ve bir taş gibi görünüyorlar, bu yüzden içeride boşluklar var).
rosetta, mars ve dünya yakın geçişlerinde de dedektörlerini çalıştırdı, mars'ın manyetosferi ve atmosferi incelendi.
philae hiçbir şey yapmayacak olsa bile, rosetta kuyruklıyıldızlar ve güneş sisteminin bebekliği hakkında bildiklerimizi manyak derece artırdı. önümüzdeki aylarda da kuyrukluyıldızın güneş'e yaklaşmasıyla birlikte kuyruk(lar) detaylıca incelenecek. örneğin yüzeyden edindiğimiz bilgi ile kuyruktan edindiğimiz bilgiler hakkında ilişki kurabilirsek, bir çok kuyruklıyıldızın doğrudan yerden yapılan gözlemleriyle yüzeyi hakkında bilgi edinebiliriz? (burada daha önce yapılan stardust görevinden edinilen bilgi de değer kazanıyor)
philae'nin enerjisi bitiyor diye "bu kadar mıydı lan?" diyebilirsiniz. rosetta'nın zaten bir çok şeyi başardığını bir kenara bırakırsak, philae'nın yapması istenilen bilimsel testlerin %80'i ilk aşamada yapılacaktı. ilk aşama, güneş panellerini kullanmadan (üzerindeki pillerle) gerçekleştirilecekti ve şu anda bu aşama tamamlandı. yani philae işinin %80'ini tamamladı, "n'olur uyan" diye yapılan bekleyiş kalan %20lik kısmı için.
insan üretimi herhangi bir aracın başarısız olmasına bu garibime üzüldüğüm kadar üzülmedim. gerçi başarısız oldu lafı biraz ağır kaçıyor şu anki durumda zira kendisi kuyrukluyıldızlar hakkında bildiğimiz bazı önemli bilgilerin hatalı olduğunu gösterebilecek kadar uzun süre görevini sürdürebildi.
mesela filiciğim kuyrukluyıldızların yüzeyinin öngördüğümüzden sert olduğunu ve bence daha önemlisi kuyrukluyıldızların beklenenden daha çeşitli gaz bulundurduğunu bize söyleyebildi. philae'nin altındaki gaz ölçümü yapan enstrüman sayesinde bugün kuyrukluyıldızlarda methyl isocyanate, acetone, propionaldehyde ve acetamide bulunduğunu, üstündeki ikinci gaz koklayan enstrüman sayesinde de aracı çevreleyen ortamda su buharı, karbonmonoksit ve karbondioksit biraz da formaldehit olduğunu biliyoruz.
burada bence önemli noktalardan biri bu gazların bazılarının amino asitlerin şekerlerin ve nitrojen içeren biyolojik bileşiklerin oluşumunda önemli rol oynamaları. mesela formaldehit formose reaksiyonu denilen bir dizi reaksiyon ile ribozu oluşturur ve riboz da tanıyıp sevdiğimiz dna molekülünün temel direği olarak görev yapar. yani dostumuz fili kuyrukluyıldızların dünyaya önemli yapı taşları getirmiş olabileceğini fısıldadı araştırma yapabildiği ilk 60 saat içinde.
filinin bacağındaki termal sensör de patates kılıklı şerefsiz kuyrukluyıldızın sıcaklığının –180ºc ila –145ºc arasında değiştiğini gösterdi. bu aşırı soğuk patatesin yüzeyinin 3cm kalınlığında toz ile kaplı olmasının en önemli sebebinin de bu sıcaklık artışı ve azalışı döngüsünün çok hızlı olmasına bağlıyorlar.
bunların ötesinde kendisinin son fotografları vazifesini zorluklar içinde yerine getiren filiciğimin içler acısı halini gözler önüne seriyor. gördüğünüz gibi sırtı yavşak patatesin en yüksek yamaçlarından birine denk gelmiş, ayaklarından sadece biri sağlam, güneş panelleri karanlıkta öylece kalakalmış.
şuradaki gif ile anlayabildiğimiz kadarıyla planlanan iniş yerindeki homojen olmayan alan da patatesten sekmesine neden olan etmenlerden biri.
elveda fili,
kalbim seni unutacak kadar adi ise
ellerim onu parçalayacak kadar asildir.