bilimkurgu kulubu

Bilim & Teknoloji

Tarih: 1 Eylül 2020 | Yazar: Erkam Ali Dönmez

0

Dünya Dışı Yaşam Aradığımız Gezegenlerde Nelere Dikkat Etmeliyiz?

Araştıracak bunca gezegen varken, bilim insanları sürdürülebilir yaşam bulunma ihtimalinin en çok olduğu gezegenleri tespit etmeye çalışıyor. Çok değil, daha 30 yıl önce bile gökbilimciler diğer yıldızların da kendi gezegenlerinin olduğu konusunda emin değildi. Uzay bilimindeki atılımlar sayesinde artık Güneş Sistemimizdeki gezegen sayısının 535 katı kadar fazla gezegenin varlığından haberdarız. Bu da demek oluyor ki, galaksimizdeki toplam gezegen sayısı yüzlerce milyar olmalı!

Bunca atılıma rağmen, Güneş Sistemimiz dışındaki gezegenlere dair bildiklerimiz hâlâ çok kısıtlı. Gök bilimciler galaksimizdeki gezegen nüfusunu az çok tahmin edebilse de, bunların büyük bir çoğunluğunun neye benzediği bir sır. Üstelik, Dünya dışında yaşam oluşabilmesi için nelerin gerekli olduğuna dair hâlâ net bir fikrimiz yok. Elimizde, bildiğimiz anlamda yaşam barındıran tek bir gezegen bulunduğundan, Dünya’nın hangi özelliklerinin yaşam için gerekli evrensel şartlar olduğunu veya Dünya’dan bambaşka özelliklere sahip gezegenlerde de yaşamın var olup olamayacağını bilmiyoruz.

Tek Gezegen, Birçok Farklı Ortam

Dünya üzerindeki araştırmalarımız sayesinde, mikropların çok yüksek sıcaklıktaki su kaynaklarından kuru Antarktik vadilerine kadar çok farklı şartlara uyum sağlayabildiklerini biliyoruz. 3,5 milyar yıl öncesinde yaşam döngüsü başladığından beri Dünya’nın yüzey koşulları ve atmosferi birçok büyük değişiklik geçirdi ancak yaşam bir şekilde devam etmenin yolunu buldu.

Dünya’nın sürekli değişim içindeki geçmişine bakan gök bilimciler, evrimin farklı safhalarından geçen Güneş Sistemimiz dışındaki gezegenlerle benzerlikler kurabiliyor. Örneğin, 2,5 milyar yıl önce Dünya’da yaşama dair yegane iz okyanuslarda yaşayan tek hücreli mikroplardı, oksijen ise atmosferde izine çok nadir rastlanan bir gazdı. Birkaç Kartopu Dünya (tüm Dünya yüzeyinin en az bir defa olmak üzere, tamamen ya da neredeyse bütünüyle buz tabakalarıyla örtülüp donduğunu ve bir kartopuna dönüştürdüğünü öne süren hipotez) dönemi boyunca ekvatora kadar tüm Dünya yüzeyi buz tabakası altında kaldı. Karmaşık yapılı bitkiler ve hayvanlar ortaya çıktığından beri, toplamda beş kez kitle yok oluşu gerçekleşti ve her seferi neredeyse tüm yaşamı silip attı. Öte yandan Dünya birçok kere tamamen sera etkisi de yaşadı, kutup bölgeleri neredeyse tropik iklimleri tecrübe etti ve gezegenimizin toplam biyokütlesi bugünkü seviyeleri bile aştı.

Biraz da Yıldız Işığı Ekleyelim

Güneş Süpernova

Gök bilimciler hangi gezegenlerin yaşam barındırabileceğini düşünürken, öncelikle kendi yıldızlarını ele alırlar. Yüksek kütleli yıldızlar hızlı yaşayıp genç ölürler, müthiş enerjiler açığa çıkarsalar da en fazla birkaç yüz milyon yıl içinde sönerler. Bu da yörüngelerindeki gezegenlerde yaşam oluşmasına yetecek bir süre değil. Birkaç Güneş kütleli yıldızlar ise daha az radyoaktif enerji yayarlar, bu nedenle nispeten küçük bir “yaşama elverişli bölgeye” (gezegenlerin sıvı halde su barındırabilecekleri sıcaklık seviyelerini koruyabilecekleri uzaklık aralığına verilen ad) sahiptirler. Öte yandan bu yıldızların uzun yaşam süreleri, yörüngelerindeki gezegenlerin üzerinde yaşamın oluşabilmesi için gereken milyarlarca yılı karşılayabilir. Bizim örneğimizde, Dünya üzerinde çok hücreli yaşamın 3,5 milyar yıl kadar süre boyunca ortaya çıkmadığını biliyoruz. Gelişmiş yapıda bitkiler ve hayvanlar ise, 4 milyar yıldan sonra oksijen atmosferde birikmeye başlayınca ortaya çıkabildi. Bu yüksek tepkime enerjisine sahip element, dinamik metabolizmaların ortaya çıkabilmesini sağladı.

Akıllardaki bir diğer soru işareti de en düşük kütleli yıldızlar olan kızıl cüceler. Bunlar, galaksimizdeki yıldızların dörtte üşünü oluştururlar ve trilyonlarca yıl yaşayabilirler. Ne var ki yaydıkları azıcık enerji, yaşamın ancak yıldızın çok yakınında ortaya çıkmasına müsaade edebilecek kadar küçüktür. Bu yakınlıktaki gezegenler ise güçlü yıldız patlamalarına maruz kalırlar; bu durum, gezegen atmosferinin erimesine dahi yol açabilir. Öte yandan kızıl cüceler zamanla sakinleşerek, etraflarındaki gezegenlere bir gaz bulutuyla sarılı halde yaralarını sarabilmeleri için uzun süreler tanıyabilir. Bu yıldızların birçoğunun yaşama elverişli bölgelerinde yörüngesel dönüş yoktur, yani gezegenlerin bir tarafı sürekli güneşe bakarken öbür tarafları daimi bir gece yaşar. Yine de, kalın sera gazı atmosferleri ve şiddetli rüzgârlar, yörüngesel dönüşün olmayışından kaynaklanan yarıküresel sıcaklık farklarını dengeleyebilir.

Elbette, yaşama elverişli bölge konsepti bile aşırı derecede basite indirgenmiş bir teori. Güneş’in yaşama elverişli bölgesi Dünya’mızı da içine alarak yaklaşık Mars’ın bulunduğu uzaklığa kadar kabul ediliyor. NASA tarafından gerçekleştirilen keşiflerden elde edilen sonuçlar da Mars’ta bir zamanlar nehirler, göller, hatta okyanuslar olduğunu teyit ediyor.

Bir gezegenin su barındırması, yüzey sıcaklığı ve atmosfer basıncının doğrudan bir sonucu. Örneğin bugün Mars’ta, düşük sıcaklıklara rağmen çok düşük atmosfer basıncı nedeniyle su hemen kaynıyor. Bir zamanlar Mars’ın atmosferinin daha kalın olduğu, bu sayede de yüzeyinde su barındırabildiği düşünülüyor. Ancak Kızıl Gezegen düşük bir kütleye sahip olduğundan, atmosferinin büyük bir kısmını çok uzun zaman önce kaybetti. Mars’ın kütlesi daha yüksek olsaydı atmosferi yüzeye daha uzun süre tutunabilir, hatta belki günümüze kadar bile erişebilirdi.

İşlevi Kadar Boyu da Önemli

Mars şu ankinin beş katı kütleye ve güneş enerjisini hapsedebilecek kalın bir sera gazı atmosfere sahip olsa, yüzeyinde sıvı halde su bulundurabilirdi. Bu durum, “belli kütleye ve büyüklüğe sahip gezegenler yaşam barındırmaya en elverişli olanlar mıdır?” gibi sorulara yol açıyor. Max Planck Enstitüsü Güneş Sistemi Araştırmaları Merkezi’nden René Heller, Dünya’nın yaşam barındırmaya en elverişli gezegen olmayabileceğini savunuyor. Ne de olsa çöller, kutuplar ve besleyici bakımdan zayıf okyanus bölgeleri gibi Dünya yüzeyinin büyük bir kısmı yaşamdan neredeyse tamamen yoksun.

“Herkes tutturmuş bir ‘Dünya’ya en benzer gezegen’ bulmaya,” diyor Heller. “Ancak evrende yaşamın var olup olmadığı konusuna daha genel ve tarafsız bir gözle bakarsak, Dünya’nın neden yaşamın gelişip serpilmesi için ideal bir gezegen olduğunu cevaplamakta zorlanıyorum. Yaşamın ortaya çıkıp gelişmesine olanak sağlamış, bizimkinden çok daha kötü koşullara sahip gezegenler de var olabilir.”

Heller’a göre Dünya’nın yaklaşık üç katı kütleye sahip gezegenler “süperyaşanabilir” olabilir. Dünya ile karşılaştırıldığında bu gezegenler daha güçlü yer çekimine, daha büyük yüzey alanına, daha kalın bir atmosfere, daha aşındırıcı bir havaya ve daha uzun süreli manyetik alanlar ile volkanik bölgelere sahip olacaktır. Bu gibi gezegenlerin kutup bölgeleri de daha ılımandır. Ayrıca barındıracakları müthiş miktarda iç ısı, tektonik plakaların da çok uzun zamanlar boyunca sağlam kalmalarını sağlayacaktır (Dünya’nın tektonik plakaları milyarlarca yıldır atmosfere karbon giriş çıkışını sağlayarak yüzey sıcaklığının dengelenmesinde önemli bir rol oynuyor).

Bu süperyaşanabilir “Süper-Dünyaların” geniş, verimli alanları karmaşık yapıdaki yaşam formlarının ortaya çıkıp evrimleşmesini hızlandırabilir. Heller ayrıca K tipi yıldızların (bizim G tipi güneşimize nazaran daha az kütleye ve sıcaklığa sahip turuncu cüceler) uzun yaşam süreleri ve dengeli enerji yayılımları ise yaşam barındırabilecek gezegenler için en uygun şartları sağlayacağını öne sürüyor.

Ancak tüm jeologlar bu süper dünyaların tektonik plakalara sahip olacağı konusunda hemfikir değil, üstelik karmaşık yaşam formlarının gelişebilmesi için tektonik plakaların şart olup olmadığı da net değil. Cornell Üniversitesi’nden Lisa Kaltenegger‘ın da vurguladığı üzere, “Diğer gezegenlerin yaşam barındırabilme açısından Dünya’dan daha iyi veya kötü olduğunu söylemek mümkün değil, zira henüz Dünya’da yaşamın nasıl, hangi şartlarda ortaya çıktığını kesin olarak bilmiyoruz. Söz gelimi bir gezegenin şu an bizimkiyle birebir aynı şartlara sahip olduğunu varsayalım, ancak yaşamın ortaya çıkması için gerekli şartlar sağlanmamış olsun. Yaşam için mükemmel olsa da bu boş bir gezegen olurdu.”

Heller’ın süper Dünyalar ve K tipi yıldızlar hakkındaki düşünceler doğru ise astrobiyologlar bu habere çok sevinecekler demektir, zira hem bu gibi süper Dünyalardan, hem de K tipi yıldızlardan galaksimizde bolca mevcut. Üstelik, yine Heller’a göre süperyaşanabilir gezegenleri tespit etmek ve araştırmak, Dünya benzeri gezegenleri bulmaktan çok daha kolay olacaktır. Örneğin, astronomlar bulabilecekleri bol sayıda bitkiden yayılan ışın yayılımlarını tespit edebilecektir.

Başka Birçok Faktör Daha

Bilim insanları bir gezegenin yaşam barındırma olasılığını arttıracak başka faktörler de olduğunu düşünüyor. Örneğin daireye yakın yörüngeler, yüzey sıcaklıklarını dengeleme noktasında çok önemli bir rol oynayacaktır. Dünya’nın Ay‘ı gibi büyük bir uydu da bir kazık rolü üstlenerek, gezegenin yörüngesel dolanımının milyonlarca yıl içerisinde genişleyerek savrulmasının ve ekstrem sıcaklık değişimlerine yol açmasının önüne geçebilir. Ay’ı oluşturan çarpışma Dünya’nın asıl yerkabuğunun büyük bir kısmını uzaya savurmuş, bu kabuk parçaları tektonik plakaları boğacak bir “durağan kabuk” oluşturmak yerine bir merkez etrafında birleşerek Ay’ı oluşturmuştu. Ayrıca kompleks yaşam formlarının ortaya çıkabilmesi için büyük patlamaların çok sık gerçekleşmediği bir güneş sistemi gerekecektir muhtemelen.

Yaşamın oluşması için sıvı halde su bulunması gerekiyorsa, bir zamanlar su bulundurmuş olması muhtemel gezegenlere bakmak gerekecektir. Çok fazla su barındıran bir gezegenin tüm yüzeyi onlarca, hatta yüzlerce kilometre derinliğinde okyanuslarla kaplı olabilir. Tamamen suyla kaplı bir gezegende yaşam ortaya çıkabilir ancak teknolojik bir uygarlığın nasıl gelişeceğini hayal etmek güç. Öte yandan bir gezegen fazla kuruysa da, birbirinden çok izole, küçük bölgelerde ortaya çıkabilecek yaşam formları da karmaşık yapıdaki formlara evrilemeyecektir. Kısaca, Dünyamız uydular ve asteroidlerin optimum miktarda su ve kara dengesi sağlamış olabileceği paradoksal bir durumda kalmış olabilir.

Chicago Üniversitesi’nden jeofizikçi Stephanie Olson‘a göre, okyanus sirkülasyonu da büyük bir öneme sahip. Dünya’da alt okyanus akıntılarının yukarı yönlü hareketleri okyanus derinliklerindeki besin kaynaklarının yüzeye taşınmasında önemli bir rol oynuyor. Yüzeyde güneş ışınları ile fotosentez yapabilen yaşam formları, bu besin kaynaklarının erenjiye dönüştürülmesini sağlıyor. “Okyanuslarımızdaki yaşama bakarsanız, yukarı yönlü akıntıların olduğu bölgelerde yoğunlaştığını görürsünüz,” diyor Olson.

Olson’ın araştırmaları yavaş dönüşün, yüksek atmosfer basıncının, eksen eğriliğinin büyük olmasının ve okyanusların tuzlu olmasının yukarı yönlü akışları çoğalttığını gösteriyor. Bu sayede bu akıntıların sağladığı oksijen, metan ve diğer gazların atmosfere salınımı, astronomların onlarca ışık yılı öteden tespit edebilecekleri biyoizlerin üretilmesini sağlayacaktır. Yaşamın varlığını tespit edebilmemiz için, “Yaşam barındıran bir okyanusun var olması yetmez,” diyor Olson. “Bu yaşamın atmosferik çözeltilerde ve gezegen üzerinde gözlemlenebilir bir etki yaratacak kadar oturmuş olması da gerekli.” Heller ayrıca bir faktörden daha bahsediyor: Uydu konusu. “Güneş Sistemi’ndeki sıvı suyun büyük çoğunluğu uydularda bulunuyor, gezegenlerde değil,” diyor. “Güneş Sistemi dışında hâlâ uydu bulamadık ama galaksimizdeki, hatta evrendeki yaşanabilir alanların büyük çoğunluğu gezegenlerde değil uydularda olabilir.”

“Bilmediğimiz” Anlamda Yaşam

earth_like_planet

Elbette tüm bu tartışmalar, Dünya dışı yaşamın belli karakteristiklere sahip olduğu varsayımıyla yapılıyor. Aslında karbona, sıvı halde suya, hatta hücrelere bile ihtyiaç duymayan alternatif yaşam formları da var olabilir. Yani
“bildiğimiz anlamda yaşam” barındırmayan ortamlar, bize çılgınca gelebilecek ölçüde garip yaşam formlarıyla dolu bile olabilir.

Sözün özü, uzayda yaşam olup olmadığını, ne tür gezegenlerin yaşamın ortaya çıkıp serpilebilmesi için optimum şartlar sunduğunu bilmiyoruz. Dünya dışımı yaşamı ne zaman bulabileceğimize dair hiç kimsenin kesin bir tahmini yok, zira bunu nasıl yapacağımız bir sır. Yine de uzaylı yaşam formları, yaşam alanları gezegenleri hakkında teoriler üretmek faydalı bir uğraş, zira astronomların ne aramaları gerektiği konusunda elimizdeki tek ipucu bu. Günün sonunda, astrobiyoloji hâlâ deneysel bir bilim alanı ve evrende yaşam hakkındaki büyük soruların cevabını ancak gözlemlemeye ve keşfetmeye devam ederek cevap bulabiliriz.

Kaynak

Etiketler: , , , , , , , , , , , , , , , ,


Yazar Hakkında

Oyun sever, oyun oynar, oyun çevirir, oyun yapar.