Venüs’te Saptanan Fosfin Gazı Yaşam Belirtisi mi?

Bilim insanları Venüs atmosferinde yaşam belirtisi olabilecek fosfin gazı saptadılar. Dünya’da fosfin gazını serbest oksijen solumayan bazı anaerobik bakteriler havaya salıyor. Bu tür bakteriler bağırsaklarda sindirim yapmamızı sağlıyor ve atık su boşaltım kanallarında yaşıyor. Diğer türler oksijen dışındaki gazları soluyarak çoğalıyor. Venüs’te fosfin tespit etmek önemli; çünkü bu gaz insan yaşamını desteklemese de anaerobik ve ekstremofil bakterilere uygun gezegenlerde yaşamın varlığını gösterme şansı vardır. Venüs’te yaşam olduğunu gösterecek olması da cabası.

Fosfin gazı nedir ve nasıl üretilir?

Nitekim gezegen bilimciler uzayda yaşam arayışında daha çok Dünya atmosferine sahip gezegenler bulmaya odaklanıyor. Öte yandan insan yaşamını desteklemeyen ve atmosferinde serbest oksijen olmayan gezegenler de hayata elverişli olabilir. Sorun şu ki fosfin (PH₃) inorganik süreçlerle de üretilen bir gaz. Bu bağlamda güçlü bazlar (asitlerin tersi) veya sıcak suyun beyaz fosforla tepkimeye girmesi ve kalsiyum fosfüre (Ca₃P₂) su karışmasıyla da oluşur. Yapısal açıdan amonyağa (NH₃) benzeyen fosfin amonyak kadar iyi bir çözücü değildir ve suda kolay çözünmez.

Dolayısıyla Venüs’teki fosfinin bakteri kaynaklı olması şart değil ve bilim insanları işte bu yüzden Venüs atmosferindeki fosfini dikkatle ölçerek bakteri üretimi olup olmadığını saptamaya çalışıyor. Bu konuyu önceki yazıda ele almıştım ama fosfinle ilgili yeni ölçümler yapıldı. Bakalım Venüs’te atmosfere fosfin salan yaşam var mı ve fosfin uzayda hayat arayışına bakışımızı nasıl değiştirecek?

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

 

Venüs’te fosfin gazı kökeni

Birkaç ay önce haber başlıklarında Venüs’te yaşam bulunduğunu öne sürdüler. Oysa fosfin tek başına yaşam göstergesi değildir. Peki bilim insanları Venüs atmosferinde fosfin gazını nasıl tespit etti ve bunu nasıl değerlendirdi? Venüs’te yaşam varsayımını sadece uzayda yaşam aramak açısından değil, bilimin nasıl işlediğini göstermek açısından da ele alalım… Fosfin, 1 fosfor ve 3 hidrojen atomundan oluşan bir moleküldür. Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlerin atmosferinin alt katmanlarında basınçla sıcaklık o kadar artar ki kimyasal etkileşimlerle fosfin oluşur.

Venüs gezegeninin yüzeyi de çok sıcak (~460 derece) ve basıncı 900 metre derinlikteki deniz tabanına eşittir. Buna karşın Venüs atmosferinin basıncı ve sıcaklığı fosfini inorganik süreçlerle üretecek kadar yüksek değildir. Dahası Venüs’te su yoktur ve fosfinin sulu bileşiklerde oluşması mümkün değildir. Üstelik bakmayın siz çıplak Venüs yüzeyini gösteren radar görüntülerine… Kalın atmosfer yüzünden Venüs yüzeyini göremeyiz. Bütün bu sebeplerle fosfini atmosferin üst katmanlarında saptadık.

Atmosferin üst kısımlarında ise basınç ve sıcaklık çok düşük olduğundan bilim insanları fosfini havada yüzen bakterilerin üreteceğini düşündüler. Venüs’te yaşam izi bulduk haberlerinin kaynağı budur. Yine de fosfinin potansiyel yaşam izi olduğundan hareketle insanlara uygun olduğunu sanmayın. Fosfini oksijen solumayan bakteriler ürettiğinden bu gaz insanlar ve oksijenle nefes alan tüm canlılar için zehirlidir. Dahası canlıların büyük kısmı oksijen solunumu yapar. Hatta fosfin o kadar zehirlidir ki çiftçiler bununla endüstriyel tarımda kemirgenlerle böcekleri öldürür.

Kısacası

Venüs atmosferinin nispeten alt katmanlarında fosfin gazı görürsek bu durumun yaşamın varlığını göstermesi mümkündür. Venüs gibi bir gezegende bile yaşam olması uzayda hayat aramak için kullandığımız çıtayı düşürmek anlamına gelecektir. Artık geleneksel anlamda yaşama düşman gezegenlerde bile hayat arayacağız demektir.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Peki Venüs’te fosfin gazı bulduk mu?

Bilim insanları 2017 yılında Hawaii’deki James Clerk Maxwell radyo teleskopunun (JSMT) verilerini aldılar ve yetersiz olduğu için verileri Şili’deki Alma radyo teleskopu verileriyle birleştirdiler. Ardından sonuçları bilimsel makalede yayınladılar.¹ Bunun için farklı moleküllerin güneş ışığına farklı tepki vermesinden yola çıktılar. Moleküller belirli dalga boylarına hiç tepki vermez. Oysa diğer bazı dalga boylarından fazlasıyla etkilenip hızla kendi çevresinde dönmeye ve titremeye başlar.

Daha önce anlattığım gibi bu yapıcı girişimden kaynaklanır ki buna rezonans denir. Uçağa bindiğiniz zaman motor belirli bir devirde çalışmaya başlayınca bütün uçağın titremesinin sebebi rezonanstır. Keza Boğaz Köprüsü’nden geçerden köprünün sallanmasının bir nedeni de budur. Gerçi ışık ışınları ses dalgası değil, elektromanyetik dalgadır ama prensipte rezonans aynıdır. Kısacası Venüs atmosferinin ışığı nasıl geçireceği kimyasal bileşimi, yani içerdiği moleküllere bağlıdır.

Venüs atmosferi sadece belirli dalga boylarını geçirir ve atmosferin bileşimi yükseklikle değiştiği için bunları da belirli irtifaya kadar geçirir. Böylece güneş ışınları Venüs atmosferinin katmanlarını ortaya çıkarmamızı sağlar. Her molekül ışık tayfı üzerinde belirli çizgileri emdiğinden atmosferi radyo teleskoplarla tarayarak ne tür moleküller içerdiğini görebiliriz. Prensipte öyledir ama pratikte bu zordur. Neden derseniz bazı moleküllerin tayf çizgileri birbirine çok benzer ve bunları ayırmak zorlaşır.

Fosfin gazı bilmecesi

Örneğin fosfin gazı ışığı 266,944 GHz frekansta emer ama sülfür dioksit de 266,943 GHz’te emer. Dahası sülfür dioksit Venüs atmosferinde boldur. Bu da atmosferde fosfini ayırt etmeyi zorlaştırır. Öte yandan sülfür dioksit ışığı tayf üzerinde farklı çizgilerde de emer. Bilim insanları Venüs’te bu ek siyah çizgileri görmediklerinden mevcut çizgilerin fosfinden kaynaklandığını düşündüler. Peki bu doğru mu?

İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?

 

Atmosferik fosfin gazı oranı

Bilimsel makaleye göre Venüs atmosferindeki fosfin gazı oranı milyarda 22 birimdi (22 ppm); yani atmosferdeki her milyar molekülün 22’si fosfindi. Buna karşın ALMA ve JSMT teleskoplarının ölçümleri az farklıydı fakat iki ölçüm birkaç yıl arayla yapılmıştı. Bu sırada Venüs atmosferi değişebilirdi. Dolayısıyla bu olası hata göstergesi pek dikkate alınmadı. Oysa başka sorunlar çıktı ve bilim insanları makaleyi yayınladıktan sonra ALMA verilerinin iyi işlenmediğini fark ettiler. Bu onların suçu değildi ama verileri yeniden analiz ettiler. Böylece fosfin oranı 1-4 ppm’e düştü.

Fosfin oranı azalmıştı ama Venüs atmosferin fosfin gazı vardı. Dolayısıyla yaşam da olabilirdi. Venüs’te hayat iddiası çok heyecan verici olduğu için birçok bilim insanı konuyu inceledi. Buna karşın veride yeni hatalar buldular. Bir kere sülfür dioksitin özgün fosfin ölçümü olan 22 ppm’den 10 kat fazla çıkması gerekirdi ama atmosferde bol olan bu bileşenden radyo teleskop verilerinde hiçbir iz yoktu. Nitekim gezegen bilimciler Ekim 2020’de yayınladıkları bir makalede Venüs’te fosfin sinyali olmadığını öne sürdüler.

Bu bağlamda atmosferik gözlemlerin radyo teleskoplarla yapıldığını ve bu yüzden ışığın dalga boyu olan nanometre üzerinden bilgi vermediğimi, bunun yerine Hz, yani frekans üzerinden konuştuğumu belirteyim. Bunun önemini birazdan göreceğiz ama aşağıdakileri hep frekans gözüyle okuyalım. Fosfin sinyali olmadığında direten ekip atmosferdeki kimyasal maddeleri görmekte kullanılan frekansların 12 parametreleri karmaşık bir süzgeçten geçirildiğini ve bunun da bilim insanlarını aldattığını söylediler.²

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Fosfin gazı tartışmaları sürüyor

Ardından başka bir ekip Ocak 2021’de yayınladıkları iki yeni makalede^3-4 fosfin gazı olmadığına dair başka sorunlar ortaya koydu. Öncelikle Venüs’ün atmosferik modelini çıkardılar. Böylece fosfin gazının frekans izinin ancak +80 km yüksekten, yani mezosfer tabakasından geleceğini ortaya koydular. Oysa o yükseklikte Güneş’in morötesi ışınları fosfin moleküllerini 1 saniyede parçalar! Bu durumda atmosferde fosfin görmenin tek yolu bakterilerin sürekli fosfin üretmesidir.

Öte yandan 1 saniyede parçalanan fosfini tazelemek için Dünya’da fotosentez yapan bütün bitkiler ve birhücreli canlılardan daha çok bakteriye ihtiyacınız vardır. Venüs’ün dev bir bakteri topu olması kulağa pek mantıklı gelmiyor. İkinci olarak bu yeni ekip diyor ki ALMA teleskopunun fosfin sinyalini görmesi imkansızdır. Bunun nedeni Şili’de bulunan Büyük Atacama Milimetre ve Milimetre Altı Seti’nin 66 adet kundağı motorlu çanak anten radyo teleskopundan oluşmasıdır. Bu ne işe yarar derseniz:

66 küçük teleskop devasa bir çanak kadar güçlüdür ve en zayıf sinyalleri bile tespit eder. Bnna karşın  çözünürlüğü düşüktür. Ne de olsa çok mercekli böcek gözü gibi bir sistemdir. Sinyali alırsınız ama aynı zamanda hat seyrelmesi denilen bir olaya maruz kalırsınız. Bir değil, 66 teleskop tarafından ortak algılanan sinyalde radyo dalgaları girişim yapmaya başlar. Elektromanyetik girişim bildiğiniz gürültüye yol açar. Yukarıda belirttiğim gibi fosfin frekansını sülfür dioksitten ayırmak imkansız olur.

Fosfin gazı savaşları

Şu makalede belirtildiği gibi hat seyrelmesi fosfin sinyalini 10 ila 20 kat zayıflatacaktır. Bu da sinyali görmeyi imkansız hale getirecektir. Oysa bu makaleler yayınlanmadan önce Venüs’te fosfin gazı bulduğunu iddia eden özgün ekip tüm eleştirilere itiraz etti. Sadece 1-4 ppm oranında fosfin sinyalini savunmakla kalmadılar. Aynı zamanda yeni sinyal süzgeç teknikleriyle fosfin sinyalini ayırt edebileceklerini gösterdiler. Kısacası ALMA teleskop setinde sinyalin görülmeyecek kadar zayıflama olasılığının yüzde 1’den az olduğunu söylediler. Peki sonuç ne? Bütün bunlar ne anlama geliyor?

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Venüs’te bilim yapmak

Öncelikle basında yer alan uzayda yaşam bulduk haberlerini okurken artık daha dikkatli olmamız gerektiğini biliyoruz. Bilim insanları da uzayda yaşam bulmaktan mutlu olur. Oysa önce hataları gidermek için kılı kırk yarıyorlar. Bazen Venüs’te fosfin gazı saptamak gibi araştırmaların kesin sonuca kavuşması uzun yıllar alıyor. Bu konuda birçok makale yazmak gerekiyor. İkincisi Venüs’te fosfin gazı bulunduğu henüz kesinleşmedi. Yakın gelecekte kesinleşirse iş bu gazı neyin çıkardığını bulmaya gelecek.

22 ppm yerine 1-4 ppm’lik bir oran bile ciddi sonuçlar doğuracaktır. Atmosferde fosfin 1 saniyede parçalanıyor. Bu sebeple 1 ppm’lik oranı korumak için bile güçlü bir kaynak, mesela fosfin üreten bol miktarda bakteri gerekecektir. Ayrıca bu araştırmalar şimdiden faydalı oldu. Sonuçta Venüs’te fosfin saptamasak bile Güneş Sistemi dışındaki öte gezegenlerde fosfinin bakteri varlığına işaret etmesi mümkündür.

Nitekim son 10 yılda uzayda yaşama bakış açımız değişti. Artık yaşamı sadece Dünya benzeri gezegenlerde aramıyoruz. Gaz devleri ve Venüs gibi düdüklü tencere dünyalarında bile aramak gerektiğini biliyoruz. Peki uzayda nasıl yaşam arıyoruz?

İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu

 

Fosfin gazı için şimdilik son söz

Bilimsel kaynaklarımız sınırlı. Bu yüzden Dünya benzeri gezegenler, özellikle de okyanuslarla kaplı olup oksijenli atmosferi bulunan gezegenler hep öncelik taşıyacak. Yine de bakış açımız çok genişledi. Peki TESS uzay teleskopu öte gezegenlerde nasıl yaşam arıyor? Onu da şimdi görebilir ve Venüs yaşamın geliştiği ilk gezegen mi diye sorabilirsiniz. Venüs’ü Dünyalaştırmak için ne yapacağımıza bakabilir ve Venüs atmosferinde uçan şehirler kurmak varken neden Mars’a gidelim diye sorabilirsiniz.

Mars asla gözden düşmeyeceği için ve o kadar Dünyalar Savaşı romanı yazdıktan sonra Mars’a gitmemek ayıp olacağına göre NASA’nın Azim adlı robot gezginine de bakabiliriz. Azim nasıl çalışıyor ve taşıdığı Mars helikopteri nasıl uçuyor? Azim robotu Meraklı Kedi Curiosity’nin bulduğu organik molekül izlerine daha detaylı bakarak Mars’ta nasıl yaşam arayacak?

Peki ya Jüpiter’in Europa ve Satürn’ün Enceladus uydularının buz altı okyanuslarında yaşam var mı? Ya Güneş Sistemi’nin en büyük uydusu Ganymede’nin bir değil, tam 4 katlı buz altı okyanusunda hayat bulabilir miyiz? Ona alternatif olarak Güneş Sistemi’ndeki en büyük ikinci uydu olan Titan’da yaşam olabilir mi? Ne de olsa Titan; atmosferi, gölleri olan ve yağmurla kar gibi hava olayları görülen tek uydudur. Belki de uzayda yaşam ararken iyice serbest düşünmemiz gerekiyor:

Dünya dışında yaşam

Örneğin yaşama Dünya’dan uygun olan 24 gezegende hayat bulabilir miyiz? 😮 Daha da ileri gidersek karbon tabanlı değil de silisyum tabanlı canlılar varsa ne tür gezegenlerde yaşarlar? Gerçekten de Dünya dışı zeka neye benziyor? Umarım Thanos’a benzemiyordur. İyi de madem uzaylılar var neden 3 milyon yıl önce antik uzaylıların gönderdiği Von Neumann sondaları Taksim’e inip “Maraba Televole! Beni liderine götür” demediler? Tüm bu soruların yanıtını buluncaya dek sağlıcakla ve bilimle kalın. 😊

Venüs’te bulut şehirleri

¹Phosphine gas in the cloud decks of Venus
²Re-analysis of the 267-GHz ALMA observations of Venus: No statistically significant detection of phosphine
³Complications in the ALMA Detection of Phosphine at Venus
⁴Claimed detection of PH3 in the clouds of Venus is consistent with mesospheric SO2
⁵On the Robustness of Phosphine Signatures in Venus’ Clouds
⁶Re-analysis of Phosphine in Venus’ Clouds