Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Astrobiyolojide Son Gelişmeler

Yüksek Lisans Semineri
by

Seda Keskin

on 17 April 2017

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Astrobiyolojide Son Gelişmeler

Seda Keskin
"Mikroskop insana ne kadar önemli
olduğunu gösterdi, teleskop ise
ne kadar önemsiz olduğunu."
Marly P. Hall

Astrobiyolojide
Son Gelişmeler

Bize En Yakın Yıldız: Güneş
Samanyolu Galaksisi
Güneş Sistemi
Evren Nasıl Oluştu?
Büyük Patlama Teorisi
-13.8 milyar yıl önce
-Aşırı sıcak ve yoğun bir nokta
-Çevre sıcaklığı 5.5 milyar °C
-Nötronlar, elektronlar ve protonlar
-Evren soğudukça muhtemelen bu parçacıklar birleşerek bazı çekirdekleri oluşturdu.
1-Einstein'ın Genel Görelilik Kuramı'na ve
2-Kozmolojik prensipe dayanır.
Gözlemsel Kanıtlar
1-Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıması:
Evren tarihinin sıcak devrinin kalıntısı denilebilecek enerji ışımasının keşfi

2-İlk Nükleosentez:
İlk sıcak evrede oluşmuş Hidrojen, Helyum ve Lityum'un farklı izotoplarının salınımının ölçülmesi
~%75 Hidrojen, ~%25 Helyum, eser miktarda Lityum
Galaksilerin Evrimi
-Evren geçmişte daha homojendi
-Şu an gözlemlediğimiz galaksiler Büyük
Patlamanın ilk evrelerinde yoklardı.
-Geçmişteki bu galaksiler, günümüzde gözlemlediğimiz galaksilere benzemiyorlardı.
-Işık hızı belirli bir hız olduğu için (300 km/s) evrenin ilk hallerine bakmak
için çok çok uzaktaki gök cisimlerine bakmamız yeterlidir.
Örneğin: Bize 1 milyar ışık yılı uzaklığındaki bir gezegeni gözlemlediğimizde onun 1 milyar yıl önceki durumunu gözlemlemiş oluruz.
Kırmızıya Kayma ~ Redshift
Güneş
Galaksi Kümesi
İlk Nükleosentez
Zayıf kuvvetler; yıldızlar, galaksiler, kütleçekimi

Güçlü kuvvetler; atomlar, moleküller

Elektron yörüngeleri; ısı, renk, iyonlar

Serbest elektronlar; elektrik iletimi

Nötronlar; protonları bir arada tutan güç, madden organizasyonu

Bir atomda protondan fazla nötron taşınması; radyoaktif elementler, canlılardaki
mutasyon

Birisinin eksikliği, canlılar için gerekli olan polimerlerin ve kimyasal yapıların, dolayısıyle
canlılığın
oluşmamasına neden olacaktı.
Yıldız Oluşumu
Hidrojen gazı
Seyrelme
Bulutsu'lar (Nebula)
Yıldızlar
Eksen etrafında dönme
Birinci Nesil Yıldızlar
Belirli kütleye ulaşan yıldızların Helyum tepkimeleri
Birinci nesil yıldızların yok olması sonucu her kuşakta
yeni bir elementin yapılması
4,6 milyar önce bu yıkıntılardan Güneş Sistemi'miz oluştu.
Güneş'imiz hafif elementleri tuttu, çoğu Hidrojenden oluşuyor
Dünya; küçük olduğu için ağır elementler ile gelişimini tamamlamış.
Orion Nebulası
Hubble Uzay Teleskopu
Orion Nebula
Rozet Nebulası
Kedigözü Nebulası
Çapı=100.000 ışık yılı
Güneş Sistemi
200.000 milyar yıldız
Orion Kolu
30.000 ışık yılı
Işık yılı: Işığın 1 yılda aldığı mesafe
1 IY (km) = Işık hızı (km/sn) x 1 yıl (sn) Işık hızı = 300 km/sn
1 IY (km) = 9 460 730 472 580 km
Samanyolu Galaksisi
Güneş Sistemi
Kartal Nebulası,
Hubble Uzay Teleskopu ~ 2015
Yıldız Doğum Merkezleri
Moleküler Bulutlar
4,6 milyar yıl önce
Yıldız kümesi ve Süpernova patlamaları
Süpernovalardan gelen ışık dalgası
Çevrede bulunan bulutun içinde yüksek yoğunluk bölgeleri
İç gaz basıncı, içe çöküş
Kütleçekimsel kuvvet
Yer Benzeri Gezegenler
Demir çekirdekten merkez
Dağlar, volkanlar, kraterler, kanyonlar
Gaz Devleri
Güneş oluşurken onun kütlesine
katılmamış, ana kütle ile dönmeye
başlamış, daha çok ağır metallerden
oluşmuş gaz kümeleri gezegenleri
ve uyduları oluşturmuş
Güneş Sistemi'nin %99'u Güneş
İçteki atomik basınç = Güneş'in kütlesi -> Hidrostatik Denge
Enerji: Nötrinolar ve Radyasyon
Füzyon Tepkimeleri
Her saniye 657 milyon ton Hidrojen;
652 milyon ton Helyum'a dönüşür.
~4,5 milyon ton kütle kaybı -> Enerji
Eintein'in formülü: E = mc
2
4,6 milyar yaşında
Radyasyon: Gama, X ışınları,
Kozmik radyasyon
Gama Işınları (< 0,02 nm)
En kısa dalga boyuna sahip,
Frekansı en yüksek,
Foton enerjisi en büyük ışındır.
Bir maddenin içinden geçerken maddedeki atomların ve moleküllerin bütün elektronlarına çarparlar ve bu çarpışmadan dolayı iyonlaşma oluşur.
Bu iyonize radyasyondan dolayı yaşayan dokulara büyük zarar verir.
Kanser Tedavisinde Kullanımı
Kobalt-60'ın yaydığı Gama ışınları X ışınlarına dönüştürülerek, ışının kanserli dokuya en yüksek derecede radyasyon verirken sağlıklı dokuya en düşük dozu vermesi sağlanır.
X Işınları (10 nm ~ 0.01 nm)
Güneş yüzeyinde oluşan fırtınalarda oluşur,
Fotonları atomları iyonize eder ve moleküler bağları kıran iyonize radyasyon özelliğindedir.

X ışınına maruz kalmak büyük oranda kansere yol açar.

Tıbbi anlamda kullanılan Röntgen ışınları, X ışınlarıdır.
Morötesi - Ultraviole (100 nm ~ 400 nm)
Siyah lekeler
Kırışıklıklar
Deri kaybı
Erken yaşlanma
DNA hasarı
Güneş yanıkları
Görme sorunu
(%95)
(%5)
(%100)
(%100)
Görünür Işık
(400 nm ~ 700 nm)
Göz retinamız bu dalgaboyları
arasındaki renkleri algılamak
üzere evrimleşmiştir.



En büyük foton enerjisi mor renkte olup
en küçük foton enerjisi kırmızı renktedir.


Kızılötesi ~ IR (750 nm ~ 1 mm)
UV
Infrared ışınlarının enerjileri,
elektron enerjilerini değiştirmek
için çok küçüktür.
Gözlere ve görme duyusuna
zarar verir.
Yerküre ve bulutlar, bu ışınları soğurarak
çoğunu kızılötesi olarak atmosfere geri yayarlar.
Atmosterdeki su buharı, kloroflorokarbonlar(CFCs), metan, azot dioksit gibi
maddeler bu ışınımı soğurarak yeniden etrafa yayarlar.
Bu da Güneş'ten gelen enerjinin bir kısmının atmosfer içinde tutulmasını sağlar, bu duruma da Sera Etkisi denir.
Sera Etkisi
Dünya; üzerine düşen Güneş ışınlarından çok, yerküreden yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır.

Yansıyan ışınlar, karbondioksit, metani su buharı gibi gazlar tarafından tutulur.

Atmosferde bu gazların artması Yerkürenin aşırı derecede ısınmasına nedenolur.
%47 Kızılötesi
%46 Görünür Işık
%7 Morötesi ışınım
Mikrodalga (1mm ~ 1m)
Elektromanyetik radyasyon biçimidir.
Yani elektromanyetik dalgalar halinde yayılırlar.

Radarlarda, cep telefonlarında, bluetooth aygıtlarında, kablosuz internet erişiminde kullanılır.

Mikrodalga fırınları; içine koyduğumuz
yiyeceğin ya da içeceğin su moleküllerini
hedefler ve onları titreştirerek ısıtır.

Yiyeceklerin ve içinde bulundukları kabın
yapısını bozdukları için;
Kanser, kalp ritmi bozukluğu riski fazladır.
Radyo Dalgaları (1m ~ 1km)
Radyo frekansı ile gerçekleşen elektromanyetik dalgalardır.
En düşük frekansa sahiplerdir ve molekülleri iyonlaştıramazlar.
Hiçbir tel bağlantısı olmadan atmosfer içerisinde veri taşınmasına olanak verir.
Radyo haberleşmesinde, kablosuz internet vetelevizyonlarda kullanılır.
Radyo dalgalarının DNA'da genetik bozukluğa yada kanser hücresi meydana getirdiğine yönelik bir kanıt bulunamamış.
WIFI cihazlarımız, Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Uluslararası İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Komitesi (ICNIRP) 'nin koydukları kurallar ile yönetilmektedir.
Merkür
Gece -173 °C
Gündüz 427 °C
Yaşam olasılığı: Çok zor

Sıcaklık
değişimleri çok aralıklı
Kütlesi çok küçük,
kendi atmosferini tutarak
bu sıcaklığı düzenleyemez.
Venüs
Güneş sisteminin
en sıcak gezegeni
Yoğun atmosfer, sera etkisi
nedeniyle ısıyı tutar.
Güneş Sistemi'ndeki
gezegenlerin aksi
yönünde döner.
(~ 425°C)
Dünyaya büyük ölçüde
benzediği için kardeş
gezegen denmiş.
Dünya'mız da Venüs'n geçirdiği
türden evreler geçirmiş.
1-2 milyar yıl sonra Venüs'te yaşamın
doğması büyük bir olasılık olarak görülüyor.
%95 CO
2
Ay
Dünya ~ Yerküre ~ Terra
4,467 milyar yaşında
Dünya oluşumu sırasında veya sonrasında
ağır göktaşı çarpışmalarına maruz kalmış,
Göktaşları yapısında bulunan donmuş buzlar,
silikat ve metal yapılar, karaların ve okyanuslarını
oluşmasını sağlamış, merkezde yoğunlaşan
ağır demir ve nikel elementleri ise
gezegenimizin çekirdeğini oluşturmuştur.
Geoit:
Ekvatordan şişik, kutuplardan basık
Su Küre ~ Hidrosfer
Dünya'nın %70-75'ini kapsar.
Buzullar da bu gruba dahildir.
Su: yaşam kaynağı
Dünya'nın ilk zamanlarında Su

Su sıvı bir şekilde gezegen etrafında
serbesteçe gezinir.
Gezegen manyetik alanla kuşatılır.
Bu alan daha kalın bir atmosfer tabakası
ortaya çıkarır.
Manyetik alan ve atmosfer tabakası, Güneş'ten gelen ışınlar için bir kalkan görevi görür.
Elementler ve moleküller belirli bir şekilde sıralanır.
Su da okyanusları oluşturur.
Taş Küre ~ Litosfer
Dünya'nın %25'ini oluşturur
Ateş Küre ve Çekirdek
İç
Çekirdek
(katı)
Dış
Çekirdek
(sıvı)
Alt Manto
Üst Manto
Litosfer
Magnetosfer
Çekirdekte bulunan sıvı özellikteki katman; Dünya'nın manyetik alan oluşturmasına neden olmuştur. Bu da Dünya'nın Güneş ışınlarına karşı bir kalkan oluşturmasını sağlayarak canlılığın oluşmasına ön ayak olmuştur.
Dinamo Kuramı: Dünya'nın manyetik gücü Yerküre'de sürekli bir elektrik akımının oluşturulması ile sağlanır.

Dünya atmosferinin üst tabakalarında iyonize olmuş gaz tabakası (İyonosfer) ve Yerküre'nin içindeki metal (Demir, Nikel) kütle bu elektromanyetik devreyi sağlar.
van Allen Kuşakları ve Aurora Borealis
Manyetik atmosferin sınırı, yüklü parçacıkların
başladığı sınır-Allen sınırı'dır.
Allen kuşakları Güneş'ten gelen elektron ve proton parçacıklarının manyetik alan çinde tutulduğu bölgelere denir.
Hava Küre ~ Atmosfer
Yerçekimi sayesinde tutulur.
Atmosfer gazları;
Volkanların etkisiyle yer yüzeyine çıkan gezegenin iç katmanlarından kaynaklanan gazlardan
ve Dünya'nın oluşumundan itibaren Dünya dışı kaynaklardan gelen gazlardan oluşur.
%78'i azot, %21'i oksijen, %1'i argon, su buharı, helyum, neon, metan, hidrojen, ozon, ksenon, kripton ve karbondioksitten oluşur.
Ozonosfer
Stratosferin üst kısmında bulunur.
Ozon gazı; (O ) 3 adet oksijen atomundan oluşur.
Gökyüzünün mavi olmasının nedeni Ozon'dur.
Ozon; UV ışınlarının, yıldırımın etkisiyle açığa çıkan elektrik akımı ile oksijeni parçalaması sonucu ortaya çıkar.
Güneşten gelen zararlı mörötesi
ışınlarını (UVB - UVC) tutar.

Görünen ışığın dalgaboyu kısaldıkça
taşıdığı enerji miktarı artar, oksijen
tarafından tutulma oranı da o oranda
yükselir.
Ozon tabakası da görünür ışığın altında
bulunan daha kısa dalgalı olan mörötesi ışınlarını tutar.
Yaşamın Başlangıcında Yanardağların İşlevi
Canlılık oluşmadan önce yanardağ patlamaları çok fazlaydı.
Yanardağlar lavların yanında su buharı, karbondioksit, hidrojen, metan, azot, amonyak gibi gazları da püskürtmektedirler.
Yanardağlar olmasaydı; hafif elementler, dolayısıyla atmosfer ve denizler, dolayısıyla da canlılar oluşamayacaktı.

Püskürülen gazlar arasında serbest oksijen yoktu.
Atmosferimizin bu öncül oksijensiz evresi canlılığın oluşmasını sağlamıştır.
Oksijen doğadaki en reaktif elementlerden birisidir, dolayısıyla oksijen oluşmuş olan birçok organik ve inorganik maddeyi anında oksitleyerek tahrip eder.

Diğer taraftan oksijensiz ortamda birçok organik
molekülün yapımı olasıdır.

Demir madenlerinde yapılan araştırmalar, atmosferin
oksijensiz evresinde (Dünya'nın oluşumdan 2,8 milyar
yıl sonra) demir elementinin değerliğinin +2,
atmosferin oksijenli evresindeyse +3 değerlikli oksitler
halinde bulunduğunu gösteriyor.
Sera Etkisi
Dünya; üzerine düşen Güneş ışınlarından çok, yeryüzünden yansıyan Güneş ışınlarıyla ısınır.

Yansıyan ışınlar, karbondioksit, metan, su buharı gibi gazlar tarafından tutulur.

Atmosferde bu gazların artması Dünya'nın aşırı derecede ısınmasına neden olur.
Atmosferin oksijensiz evresinde de bu gazlar atmosferde sürekli bir yanardağ etkinliği nedeniyle birikmiştir.

Sonraları karbondioksitin bir kısmı kayaçlarla reaksiyona girerek mineralleri oluşturdu, bir kısmı da sıvılaşarak okyanuslara katıldı. Böylece Dünya soğumaya başladı.
Yaşam için gerekli maddelerin yapımı da bu evrede başlamış ya da hızlanmış oldu.

O dönemde ozon tabakası henüz oluşmamıştı ve morötesi ışınlar direk yeryüzüne ulaşıyolardı. Bu da oluşan molekülleri birçok biçimde etkileyerek mutasyon oluşmasına yol açmış ve çeşitliliği tetiklemiştir.
İlkin
Organik Madde
Yanardağlardan çıkan yüksek sıcaklık,
Değişik bileşikleri içeren gazlar,
Kayaçların karbondioksit ile reaksiyonuyla ortaya çıkan mineral tuzları,
Denizlerde yüksek enerjili güneş ışınlarının (UV) etkisiyle tepkimeler oluşması sonucu ilkin organik moleküller oluşur.
Amino asitler, polipeptitler, çekirdek asitleri ve porfirinler oksijensiz ortamda oksitlenme riski olmadan üretilebilmişlerdir.
Urey Etkisi
Proteinden yapılmış tüm canlılar için UV ışınları zararlıdır.
Atmosferin oluştuğu ilk evrelerde UV ışınlarının her türüne ihtiyaç vardı.
(Bunun kanıtı, vücudumuzda ergosterinin D vitaminine dönüşmesi için bu ışınlara ihtiyacımızın olmasıdır.)
Bu ihtiyaç; daha sonra oluşacak olan canlıların yapıtaşını meydana getirecek karmaşık moleküllerin sentezinin ancak yüksek enerji taşıyan bu ışınlarla gerçekleşeceği içindir.

UV ışınları atmosferde engellenmeden yeryüzüne ulaşıyordu.
1- UV ışınları oluşan ilkin organik molekülleri kendi aralarında yapım-yıkım döngüsüne sürükledi ve oluşan çeşitli moleküller yığılmaya başladı.

2- UV ışınları suyu serbest oksijene ve hidrojene parçaladı, Hidrojen hafif olduğu için kaçar, oksijen daha yüzeyde kalır. Serbest oksijen yığılarak UV ışınları için kalkan oluşturur bu da sudan oksijen eldesini engeller. Oksidasyon ile atmosferdeki serbest oksijen bir miktar bağlanınca UV ışınları tekrar sudan serbest oksijen çıkarmaya başlar. Bu reaksiyonlar sayesinde oksijen hep denge içinde kalır ve bu işlem Urey Etkisi olarak bilinir.

Harold Urey bu çalışmasının üzerine 1934 yılında Nobel Kimya ödülünü almıştır.
Miller ~ Urey Deneyi
3
Göktaşlarına karşı kalkan oluşturur.

Gündüzleri Güneş'ten aldığı fazla ısıyı Sera Etkisi ile içeride tutarak gündüz ile gece arasındaki sıcaklık farklarını minimum düzeye indirir.

Dünya'daki canlılar atmosferin izin verdiği ölçülerde çevresini algılayabilir.
Yani atmosferin evrimi ve yapısı, canlı organizmaların evrimi üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir.
Kimyasal evrimin oluşumunu denemek üzere dünyanın ilk zamanlarında varolduğu koşulların benzetim yöntemiyle oluşturulduğu bir deneydir.
Su, amonyak, metan, hidrojen ve karbonmonoksit ile yapılmış.
Elektrod ile yıldırım etkisi yaratılmış, su ısıtılarak buharlaşma
sağlanmış, daha sonra atmosfer tekrar ısıtılarak suyun
yoğunlaşması sağlanmış.
1 hafta sonra ortamdaki karbonun %15'i organik bileşik oluşturmuş.
Bunların %2'sini proteinlerin yapıtaşı olan amino asitler olduğu gözlemlenmiş, bunların yanında şekerler, lipidler ve nükleik asitlerin
bazı yapıtaşları oluşmuş
Jeffrey Bada; modelinde; ilk dönem dünya koşullarında karbon dioksit ve nitrojen (N2) nitritleri oluşturmakta, bunların da amino asitleri oluşur oluşmaz bozduğunu söyler.
Bu durumda, ilk dönem dünyasında nitritlerin etkisini nötralize edecek önemli miktarlarda demir ve karbonat mineralleri olmalıydı.
Bada, Miller'in benzeri deneyini demir ve karbonat mineralleri ekleyerek yinelediğinde sonuç ürünleri zengin amino asitler içerdiğini gözlemlemiştir.
Murchison Göktaşı
1969 yılında Avustralya'ya düşmüş.

70 çeşit amino asit tespit edilmiş:
3'ü Glisin, Alanin ve Glutamik Asit,
Gerisi İzovalin, Pseudolösin gibi nadir amino asitler.

Diaminoasitlere rastlanmış( Meteorlara özel amino asit ailesi)

Ayrıca DNA ve RNA nın yapıtaşları pürin ve
primidinler bulunmuş.

Amino asitler üzerinde yaılan çalışmalar azotun N formunda zenginleşmiş olduğunu gösterdi.
~ Yaşamın kökeninin Dünya-dışı olması ihtimali ~
15
Dev Çarpma Kuramı:
Mars büyüklüğünde bir
göktaşı Dünya'ya çarptı
ve Ay'ı oluşturacak kadar
madde Dünya'nın yörüngesine saçılmış oldu.
Kütleçekim gücü az olduğu için gazları tutamaz, atmosferi yoktur.
Manyetik alanı yoktur.
Apollo Projesi
Tardigrad ~ Su Ayısı
500 milyon yaşında, omurgasız hayvanlar şubesine dahildir.
Solunum organları ve kalbi yoktur.
Yüksek oranda radyasyona, sıcaklığ,a soğuğa dayanabilir,
Volkanlarda, buzullarda, okyanusun derinliklerinde ve uzayda yaşayabilir.
5 büyük yok oluştan da sağ çıkabilmişlerdir.
(a- Sulu ortam, b- Kuru ortam, SEM)
Dsup Proteini:
(Damage Supressor)
Bugen yatay gen
tranferiile bakterilerden
ve virüslerden alınmış.
Kuru ortamlarda büzülerek
dokusal suyunun neredeyse
hepsini buharlaştırır.
Mars
Valles Marines
Dünya'dan sonra yaşama en uygun yer
Mars'taki var olan veya bir zamanlar var
olmuş dünya dışı yaşamın bir sonucu olabilir.
Michael Mumma astronomi spektroskopisin
geliştirdi, bu cihaz da Mars'taki molekülleri daha iyi belirleme ve tanımlama olanaği verdi.
Mars'ta metan gazı 5 ayrı yerde çok yoğun
olarak bulunmuş ve bu bölgelerde rastlanılan
kalıntıların, eski zamanlardaki Mars'tan kalan
kalıntıların en az bozulmaya uğrayanlar
olduğu gözlemlenmiş.
Ayrıca Mars'ta sadece sıvı su ile reaksiyona girip
dönüşüme uğrayan minerallerin kanıtını buldular.
Bu düşünceye göre Mars'ta 4 milyar yıl
öncesinde sulu bir ortam vardı.
Geranimo Villanueva'ya göre Mars ile yeraltının arasında etkin bir bağ keşfedildiğinde, biyolojik ve jeolojik su haznelerinden bir salıverme gerçekleşme olasılığını ve bu salıverme yükselişinin Mars'ın sıvı bir yeraltına sahip olup olmadığını da gözlemlemiş olacağız.
Metanojenler
Dünya'daki metanın %90'ı canlı organizmalar kaynaklıdır.
Dünya'nın atmosferinin oksijensiz olduğu zamanlarında da metan
kaynağı metanojenlerdi. Dolayısıyla oksijensiz ortam onların yaşaması için sorun değildir (Mars gibi).
Teorik olarak metanojenler yaşamlarını Mars'ın yüzeyinde sürdürebilirler.

Mars'taki metanın kaynağı metanojen topluluğunun
bir sonucu ya da yüzeydeki buzun erimesiyle toprak
altındaki bakterilerin ürettikleri metanın kaçışı olabilir.
Mars'taki metan volkan püskürmeleriyle de ortaya çıkmış olabilir.
Metan kaynağı jeolojik de olabilir.
Mars'ta Yaşam Araştırmaları
Dünya'daki ekstrem ortamlarda bu araştırmalar sürdürülür.
NASA Astrobiyologlarından Pam Conrad ve ekibi Antarktika'daki Kuru Vadi, Arktik Norveç'te bulunan Svalbard takımadaları, California'daki Mojave Çölü ve Mono Gölü gibi ektrem yerlerde araştırmalar yaptılar.

Grubun amacı; Mars'ta sıvı suyun bulunabilmesi için belirli moleküllerin,
bileşiklerin ve minerallerin varlıklarına, yapılarına ve davranışlarına değişik açılardan bakabilmek ve ekstrem ortamlarda bulunan mikropların bugün ve ya geçmişte var olup olmadıklarını araştırmaktır.
Bu çalışmaların üzerine NASA, Mars Bilim
Laboratuvarı adlı Keşif sondasını Mars'a fırlattı.
Bu sonda şu anda Marsta, kayalar üzerinde
kimyasal lazer yardımıyla örnek topluyor. Ayrıca;
Mars'ın geçmişinde yaşamı destekleyen bir ortam
olup olmadığını, Mars iklimini araştırır ve insanlı
bir uçuş için bilgi toplamaktadır.
30 Mart 2017, Mars Bilim Laboratuvarı, Mars
Raman spektrometresiyle, karşılaştıkları kaya, çökelti veya minerallerin ne tür moleküllerden oluştuğuna bakıyorlar.
Mars'ta Su İzleri
Nature Geoscience'a göre Mars'taki su mevsimsel olarak ortaya çıkıyor ve Mars'ın yüzeyindeki eğimli arazilerde akarak koyu renkli çizgileri meydana getiriyor.
Renkli çizgiler tuzlu sudan oluşuyor ve hızlıca kayboluyorlar.
Bu tuzlara perklorat deniyor ve kristal yapılarının içinde su molekülleri barındırıyorlar.
Jüpiter
Güneş Sistemi'nin
en büyük gezegeni
Büyük oranda Hidrojen
ve Helyum'dan oluşur.
Büyük Kırmızı Leke'deki
fırtına 350 yıldır
sürmektedir.
Europa
Jüpiter'in 2 numaralı uydusudur.
Kalın buz tabakasının altında bütün
uyduyu kaplayan bir okyanus olduğu
ve bu sebeple Europa' da yaşamın
mümkün olabileceği düşünülmektedir.
Yapılan son keşiflerde buzul
altında çok sayıda göl bulundu.
Ayrıca volkanik faaileyet izleri de
görülüyor ki bu da yaşam için
gerekli oluşturabilir demektir.
Europa'yı Dünyalaştırma
Europa'nın iklimini insanların yaşaması için uygun hale getirme amaçlı varsayımsal süreçtir.
Nedeni; gelecek 3 yılda Güneş Dünya'ya şimdi olduğundan %33 daha yakın olacaktır, bu da okyanusların buharlaşması için yeterlidir.
Güneş'in bu hareketi Yaşanabilir Bölge'nin Güneş'in arkasına kaymasıyla sonuçlanır.

Yaşanabilir Bölge, bir gezegenin, yıldızına olan uzaklığının gezegeninin yüzeyinde suyun buharlaşmadan kalmasına olanak sağladığı alandır.

Jüpiter'in etrafındaki kuvvetli radyasyon içeren halkaların uzay teknolojisi ile üstesinden gelinebileceği düşünülüyor.
Bunların dışında;
-Ozon tabakası gibi morötesi ışınları tutan bir
kalkanın olması,
-Manyetik alanın kurulması,
-Atmosferde oksijen oranının %21 olarak
dengelenmesi,
-Atmosferik basıncın artırılması,
-Fazla yüzey suyunun ve buzun ortamdan
uzaklaştırılması gerekir.
Etrafında yüksek
radyasyon özelliği
taşıyan halkaları vardır.
Satürn
Büyük oranda hidrojen
ve helyumdan oluşur.
Gezegen halkaları büyük oranda birbirinden bağımsız hareket eden gaz, toz ve kayalardan oluşur.
En önemli yapı taşı donmuş buzdur.
Ayrıca halkalarda atomik
oksijen de gözlemlenmiş.
Titan
Bilinen en yoğun
atmosferli uydudur.
Dünya dışında, yüzeyinde
kararlı sıvı bulundurduğu
kanıtlanan 2. gökcismidir.
Titan'daki büyük su kütleleri gibi
görünen bu okyanusların, metan
gazının sıvı hali olduğu görülmüştür.
Titan'ın atmosferi büyük oranda
azottan oluşur, bu özelliği Dünya'daki
atmosferin ilk evreleriyle benzeşir.
Metan yağmurları
Nehirler
Mevsimler
Su sıvı halde yok
Çünkü çok soğuk
Ekstremofiller olabilir
Siklofiller olabilir
Çok soğuk ortamlard
büyüyebilen ve enerji
üretmek için metana
ihtiyaç duyan canlılar
Uranüs
Buz devleri arasına girer.
Kaya benzeri yapılardan oluşan
10 tane halkası vardır.
Güneş çevresindeki yörüngesini
tekerlek gibi dönerek 84 yılda
tamamlar
Manyetik alanı vardır ama
eksenine 55 derece eğiktir.
Eriyik halinde ağır bir çekirdeği vardır.
Çekirdeğin çevresinde binlerce km
kalınlığında birkaç bin °C sıcaklığında su,
metan ve amonyak vardır.
-145 °C
Neptün
Buz devlerinin ikincisidir.
Atmosferi büyük ölçüde hidrojen ve
helyumdan, çok az miktarda azot ve
hidrokarbonlardan oluşur.
Yüzeyi buz şeklinde su, amonyak
ve metandan oluşmuştur.
-215 °C
1- Genel Görelilik Kuramı
Evrende bulunan bütün cisimlerin çekimsel etkileşimini hatasız bir biçimde açıklar.
Evrenin aşamalı evrimi bu kuram ile açıklanır.

Bu da Evreni, fiziksel bir sistem gibi bütünlüğü içinde
tanımlamayı mümkün kılan Modern Kozmolojinin başlangıcıdır.
2- Kozmolojik Prensip
Evrenin sınırlarının olmadığını, bu nedenle Büyük Patlama'nın
boşlukta belirli bir noktada değil, aynı anda tüm boşluk boyunca
gerçekleştiğini açıklar.
Ötegezegenler
Güneş Sistemi dışında başka bir yıldızın yörüngesinde bulunan gezegenlerdir.
Şimdiye kadar 2100'ü geçik gezegen; 1500'e yakın gezegen sistemi ve 500'ü geçik çoklu gezegen keşfi yapılmıştır.
Bu keşifler Dünya dışı yaşamla ilgili soruları şiddetlendirdi.
Şu an için Terazi takım yıldızında bulunan Gliese 581 sisteminin üçüncü gezegeni ve yörüngesi çevrelediği yıldızın yaşanabilir bir bölgesine yakın bulunan Gliese 581 d (Dünya'dan yaklaşık olarak 20 ışık yılı uzaklıkta) henüz keşfedilen muhtemel yerbenzeri gezegenlerin en iyi örneği olarak görünüyor.
51 Pegasi b ~ Bellerofon
Güneş Sistemi'ndeki gezegenler dışında keşfedilmiş ilk ötegezegendir.
Bize 50 ışık yılı uzaklıkta, Pegasus takım yıldızında bulunmuştur.
Proxima Centauri b
Güneş'e en yakın yıldız olan Proxima Centauri yörüngesindeki yaşanabilir bölgededir.
Dünya'ya 4,2 ışık yılı uzaklıktaki Centaurus takım yıldızındadır.
Güneş Sistemi'ne en yakın yaşam barındırabilecek ötegezegendir.
TRAPPIST-1
Dünya'dan 39 ışık yılı uzaklıkta Kova takım yıldızında bulunan bir yıldızdır.
7 tane gezegeni vardır ve bunlardan en az 3'ü yaşanabilir bölgededir.

Gezegenlerin, TRAPPIST-1' e çok yakın olmalarından dolayı çekim kuvvetinin etkisiyle kendi yörüngeleri etrafında dönmedikleri düşünülmektedir.
Yani gezegenlerin bir yüzeyi tamamen güneşli bir yüzeyi ise tamamen karanlık taraftadır.
Ancak ortada kalan alacakaranlık bölgelerde, suyun sıvı bulunabileceği sıcaklıklara yakın sıcaklıklar olabileceği tahmin ediliyor.
Gliese 581 d
Terazi takım yıldızında ve Dünya'ya 20 ışık yılı uzaklıkta bulunan Gliese 581 yıldızının yörügesinde keşfedilmiştir.

Henüz keşfedilen muhtemel yerbenzeri gezegenlerin en
iyi örneği olarak görünüyor.

Gliese 581 d yıldızından Dünya'ya gelen güneş ışığının ortalama %30'u kadar ışık alır. Bu gezegenin sıvı su ve yaşam barındırmasının imkânsız olduğu yönünde şüpheler ortaya çıkarsa da, atmosferdeki bir sera etkisi sıcaklıkları önemli ölçüde arttırabilir.
Kepler-186f
Kepler-186f astronomlar için dönüm noktası olan bir buluştur.
Başka bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde keşfedilen, Dünya ile benzer yarıçapa sahip ilk gezegendir.
Cygnus (Kuğu) Takımyıldızında bulunur ve bize 500 ışık yılı uzaklıktadır.
Kepler-186f'in eksen eğikliği muhtemelen çok az olduğundan Dünya'daki gibi eksen eğikliğinden dolayı mevsimleri olmayacaktır.
SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırması)
Dünya-dışı bir uygarlıktan veya başka bir gezegenden gelen mesajların varlığının saptanması ve saptanması halinde incelenmesi amacıylaDünya-dışı bir uygarlıktan veya başka bir gezegenden gelen mesajların varlığının saptanması ve saptanması halinde incelenmesi amacıyla NASA tarafından başlatılan bir projedir.

Projenin amacı Dünya dışı bir uygarlıktan veya uzak bir gezegenden gelen mesajların varlığını saptanması ve var olduklarının saptanması halinde bunların incelenmesidir.

Allen Telescope Array teleskobu 17 Nisan 2014'ten beri bir ay süreyle Kepler-186'dan gelen radyo dalgalarını dinlemiştir. Ama hiçbir yaşam izi bulunamamıştır.
1993 yılında Nevada Demokrat Senatörü; "Bu güne kadar milyonlar harcandı, ancak tek bir yeşil arkadaşa bile rastlamadık, tek bir Marslı bile beni bünyenize alın demedi, tek bir uçan tabak bile Federal Havacılık İdaresi onayı için başvurmadı." diyerek SETI araştırmalarını durdurdu.
Araştırmalar sonra tekrar başladı, 2011'de tekrar durduruldu, sonra 2012'de tekrar başladı.
Ekstrem Yaşam Araştırmaları
Louisiana Stare Üniversitesi'nden Brent Christner ve öğrencileri, Antarktika'da bir buzul olan Taylor buzulunda bir takım çalışmalar yapmışlar.
Ekibin amacı, buz içine yerleşmiş ekstremofilleri bulmaktı.
Ekip, buz içinden el değmemiş numuneleri çıkarabilmek
için 12 m derinliğe kadar kazıp sonra soğuk odalara
götürüyorlar.
Bu oda, özellikle Antarktika'dan ama genelde Dünya'nın dört bi yanından getirilen buzlarla dolu.

Bu buzullarda bulunan mikroorganizmalar enerji kullanarak metabolize oluyorlar, DNA'larını muhafaza ediyorlar ve buz içinde bölünüp çoğalabiliyorlar. Christner binlerce yıldır buz içinde bekleyen mikropların laboratuvar ortamında biraz ısıtıldıklarında kıpırdanmaya başladıklarını gözlemlemişti.

Bu buzulların gaz yoğunluklarını ölçerek atmosferin ilk zamanlarını bir derece tahmin edebiliyorlardı.
Buzullardan elde edilen karbondioksit miktarı, şu anda atmosferde bulunan miktarından 3000 kat daha fazla olduğunu bulmuşlar.
Normal koşullarda oksijen-atmosferde olduğu gibi- buz içindeki toplam gazın %20sidir.
Buna karşılık buzulda oksijen tükenmiş ve sonuçta karbondioksit yükselmiştir.

Bu durum da, hücresel solunumun klasik bir göstergesidir.

Mikroplar, bu kadar soğukta yaşamlarını sürdürüp üremeleri
için gerekli genleri yapılandırmışlardır.

Ekip ayrıca yeryüzeyinden 4,8 km aşağıda bulunan buzul altı göllerinin en büyüğü olan Vostok Gölü'nde de aynı izlere rastladılar.
Likenler
Mantarlar ve fotosentetik alglerden meydana gelen simbiyotik birlikteliklerdir.
İtalya’nın Tuscany Üniversitesi’nde
Prof. Dr. Silvano Onofri önderliğindeki araştırma grubu, Antarktika’da yaşayan
Cryptoendolithic
mantarının türleri
Cryomyces antarcticus
ve
Cryomyces minteri
ile Alp Dağları’nda, sert dağ ikliminde yaşayabilen liken türleri
Rhizocarpon geographicum
ve
Xanthoria elegans
üzerinde çalışmalar yaptı.
Bu canlılar Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki (ISS) EXPOSE-E laboratuvarında deneylere tabi tutuldu.
Likenler 18 ay boyunca Mars koşullarında bırakıldı.
Antarktika mantarlarının hücre yapıları %60 oranında bozulmadan kalabildi ve DNA’ları da kararlılıklarını koruyabildi.
Alp Dağları’nda yaşayabilen likenlerde ise bu oran %80’lere çıktı.
Ayrıca bu şartlarda likenlerin hücrelerinin %2,5’inde,
mantarların hücrelerinin %4,11’inde ise bastırılmış bir fotosentetik aktivite görüldü.
Veggie Bitki Yetiştirme Sistemi
NASA ve ESA astronotlarının Uluslararası Uzay İstasyonu'nda bitki üretip yedikleri aynı zamanda bu bitkileri deneylere tabi tuttukları sistemdir.
Uluslararası Uzay İstasyonu
(ISS - International Space Station)
Alçak Dünya yörüngesine yerleştirilmiş bir uzay üssü, başka bir tabirle üzerinde yaşanabilen yapay bir uydudur.
Deneyler için uzay ortamı ve düşük yerçekimi ortamı sağlayan bir laboratuvar merkezidir.
Mürettebatın biyoloji, fizyoloji, fizik, kimya, astronomi, meteoroloji ve daha birçok dalda
deneyler yapmasına olanak verir.
İstasyon ayrıca Ay ve Mars görevlerinde kullanılması planlanan ekipman ve sistemlerin, kullanım öncesi uzayda test edilmeleri için çok uygun bir ortam sağlar.

Yerçekimsiz ortam ve uzaya maruz kalma işlemleri bilimsel araştırmalar için ortam sağlarken, istasyonlar onlarca yıl sürebilecek deneylere ev sahipliği yapabilir.

İstasyonda yerçekimi sıfır değildir (Mikrogravity) . Araştırmacılar bu ağırsızlığa yakın ortamın gelişim, büyüme, evrim ve bünye işlevleri üzerindeki etkilerini incelemektedir.
Ağustos ayında Veggie modülünde marul üretildi ve sitrik asit temelli dezenfektanlar ile temizlenip dezenfekte edilerek sağlık açısından en uygun duruma getirildi ardından tüketildi. Bazıları da gıda güvenliği araştırması için Dünya'ya gönderilmek üzere donduruldu.
Veggie'de Üretilen Diğer Bitkiler
Zinya, modülde uzun süre büyütüldü
ve çiçek açmasına izin verildi. Böylece
NASA'nın bir diğer hedefi olan uzayda
domates yetiştirmeye yönelik bir adım
atılmış oldu.

Zinyalar aşırı suyla, kuraklıkla ve hatta küflenmeyle savaştılar.

Veggie'de Üretilen Diğer Bitkiler
Arabidopsis thaliana
A. thaliana
'nın genetik bileşimi oldukça basit olduğu için araştırmacılar çok düşük kütle-çekim ortamında gerçekleşen değişimleri kolaylıkla gözlemleyebiliyor.
Bezelye (
Pisum sativum
)
Bitkiler yerçekimi yokluğunda bile
büyümeleri gereken yönü
sezebiliyorlar. Bilim insanları bu
süreci daha iyi anlamak adına
A. thaliana
'nın hücre oluşumlarını
yakından inceliyorlar.
Veggie'de Üretilen Diğer Bitkiler
Ayçiçeği (Helianthus annuus)
Uluslararası Uzay İstasyonu'nda Kanser Araştırmaları
NASA astronotu, biyokimyager Peggy Whitson tarafından istasyonun Dragon kapsülünde yürütülen "Microgravity Expanded Stem Cells" çalışması kanser kök hücrelerini farklı bir açıdan inceleme olanağı vermiştir.

İnsan kök hücreleri birçok tedavide kullanılabilir. Araştırmacılar, az yerçekimli ortamın, insan kök hücrelerini özellikle de kanser kök hücrelerini nasıl etkileyeceğini bu çalışmadan görmüş olacaklar.

Bu çalışma belli bir yörüngede seyahat eden istasyonda, hastalıkları tedavi etmek amaçlı klinik denemelerde kullanılmak üzere geliştirilmektedir.

Sonuçlar, kanserden felce kadar olan yeni tedavilerde terapi için kullanılacak olan kök hücre üretiminde kullanılabilir.
Dinlediğiniz için
teşekkür ederim.
Ankara Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Biyoloji Bölümü
Full transcript