Enceladus Uydusunda Metan Var. Peki Hayat Var mı?
Bilim insanları Satürn’ün Enceladus uydusunda metan gazı buldu. Peki uydunun küresel buz altı okyanusunda yaşam var mı? Gezegenbilimciler daha önce de Enceladus’un tuzlu suyunda yüksek oranda serbest hidrojen bulmuştu. Gerçi hidrojen molekülü oranı o kadar yüksekti ki okyanusta hayat olmadığını gösteriyordu; çünkü bakteriler olsa kimyasalın bir kısmını tüketirdi. Oysa bu kez Enceladus’un uzaya su buharı püskürten gayzerlerinde metan gazı saptadık. Üstelik metan oranı inorganik kimyayla açıklanamayacak kadar yüksekti. Enceladus’ta metanojen bakterileri arayalım.
Enceladus uydusunda okyanus var
Güneş’ten 1,44 milyar km uzaktaki Satürn’ün soğuk yörüngesinde yüzey sıcaklığı -201 derece olan Enceladus uydusunda nasıl sıvı olabilir? Bunun sebebi uydunun kayalık çekirdeğini ısıtan gelgit etkisidir. Enceladus, Satürn’e ortalama 476 bin km uzakta dönüyor. Bu da Ay–Dünya uzaklığından biraz fazladır. Oysa Satürn 95 Dünya kütlesinde bir gaz devi olup Enceladus’a yerçekimi kilidi atmıştır. Dolayısıyla uydunun bir yüzü hep Satürn’e bakıyor. Enceladus’un Satürn çevresinde dönüş süresi kendi çevresinde dönüş süresine eşit oluyor.
İşte kayalık çekirdeğini de bu ısıtıyor. Satürn yerçekimi Enceladus’un gezegene bakan yüzünü daha şiddetli çekiyor. Bu da çekirdeğin az da olsa yumurta gibi basıklaşıp genişlemesine yol açıyor. Enceladus çekirdeği adeta avuçta sıkılan stres topu gibi büzülüp genişliyor. Bu da sürtünme etkisiyle çekirdeğin sıcak bir ocak taşı gibi ısınmasına sebep oluyor. Öte yandan Enceladus, Güneş’e uzak ve soğuk bir bölgede oluştuğu için büyük miktarda su içeriyor.
Sıcak çekirdek, uydunun soğuktan tümüyle buz tutması gereken su kütlesini eriterek buz altı okyanus oluşturuyor. Enceladus’un uzaya bakan yüzeyinde kalın bir buz tabakası olmasına karşın, buzun hemen altında küresel bir tuzlu su okyanusu bulunuyor. Dahası okyanustaki tuzluluk ve diğer minerallerin oranı tıpkı Antarktika’nın buz altı gölleri gibi bakteri yaşamına uygun bulunuyor. Enceladus en azından ekstremofil metanojen bakterilerin yaşamasına uygun okyanus barındırıyor:
İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?
Enceladus uydusunda gayzerler püskürüyor
Dahası Cassini uydusu 2005’te Enceladus’un fotoğrafını çekti ve buzullarda derin çatlaklar olduğunu gördü. Bu da buzun altında okyanus olduğunu gösteriyordu. Suda yüzen buz kabuğu stresin etkisiyle çatlıyordu. Üstelik Cassini, Enceladus uydusunda buz volkanları tespit etti. Bunlar da uzaya su buharı püskürtüyor ama su vakumda hemen donarak kar tanelerine dönüşüyordu. Su buharı nereden geliyor derseniz her şey uydunun çekirdeğine bağlı… Deniz tabanındaki yüksek basınçta soğuk su, kayalık çekirdeğin gözeneklerine giriyor.
Tuzlu su, kayaları da kısmen çözerek mineral bakımından zenginleşiyor ve aynı zamanda ısınıyor. Isınan su yüzeye yükseliyor ve çatlakların arasından yüksek basınçla uzaya fışkırıyor. Zaten Cassini bu gayzerleri görmese uydunun buz altı okyanusu olduğunu öğrenemeyecektik. Gayzerler özellikle güney kutbunda çizgili kaplan postuna benzeyen yarıklardan püskürüyor. Bu da okyanusun güney kutbunda derinleştiğini gösteriyor. Bunun yanında, Enceladus’tan saçılan kar taneleri Satürn’ün E halkasını besliyor. Oysa gayzerlerin tek nedeni sıcak suyun yükselmesi ve çatlaklarda artan basınç değil:
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Enceladus uydusunda su oyunları
Enceladus çekirdeğini ısıtan güçlü gelgit etkisi buz altı okyanusun da çalkalanmasına yol açıyor. Ayrıca tuzlu su okyanusu Enceladus kabuğundan farklı hızda dönüyor. Bunun yanında sadece 504 km çapındaki uydunun kendi çevresinde dönüşüyle güçlü bir savrulma etkisine maruz kalıyor (Coriolis etkisi). Enceladus’a 503 km, yani uydunun çapı kadar yaklaşan Cassini sondası ise gayzer sisinde dihidrojen (H2) molekülleri ve karbon içeren diğer organik bileşikler buldu. Hidrojen molekülleri, su moleküllerinin (H2O) çekirdeğin içinde yüksek ısı ve basınç altında parçalanmasıyla oluşuyordu.
Bu da metanojen bakterilerin hidrojenle karbonu birleştirip metan gazı (CH4) üretmesi için önemli bir kaynaktır. Oysa dediğim gibi Enceladus gayzerlerinde o kadar yüksek oranda H2 var ki uyduda bakterilerin yaşama olasılığı azalıyor. Sonuçta metanojen bakteriler karbondioksiti parçalayıp hidrojenle birleştirerek metan üretirdi. Bu da okyanustaki serbest hidrojen miktarını azaltırdı. Şimdi diyeceksiniz ki öyleyse yeni olan ne hocam? Enceladus’ta metan olduğunu zaten biliyoruz. Yeni olan şey metan oranının salt inorganik süreçlerle üretilemeyecek kadar yüksek olmasıdır:
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Kısacası Enceladus uydusunda yaşam olabilir
Hidrojen astrobiyologlar için önemlidir. Sonuçta canlılar proton pompalarıyla çalışır ve protonlar çıplak hidrojen çekirdekleridir. Dolayısıyla Enceladus suyundaki serbest hidrojen hem metan ham maddesi hem de metanojen bakteriler için enerji kaynağıdır. Gayet ilginç bir durumla karşı karşıyayız değil mi? Bir yandan yüksek hidrojen oranı metanojen bakteri olasılığını azaltıyor. Diğer yandan yüksek metan oranı Enceladus’ta yaşam olma ihtimalini artırıyor.
Bunu nasıl çözeriz derseniz uzayda hayat arayışında şu ilkeyi uygularız… Uzayda aksi kanıtlanana kadar yaşam yoktur. Dünya dışı yaşam sıra dışı bir iddiadır ve sıra dışı iddialar sıra dışı kanıtlar gerektirir. Evet, Enceladus’ta metan olduğunu evvel eski biliyorduk. Oysa Cassini verilerinin analiz edilmesi uzun yıllar aldı. Hem gayzerlerdeki metan oranını daha yeni öğrendik. Peki Arizona Üniversitesi Çevrebilim ve Evrimsel Biyoloji bölümü doçenti Régis Ferrière ve ekip arkadaşları ne yaptı?
Enceladus’taki metan oranını öğrenir öğrenmez Dünya’daki metanojen bakterilerin metan üretim kapasitesini hesapladılar. Sonra bu veriyi Enceladus’un su kütlesiyle eşleştirdiler. Ne gördüler dersiniz? Enceladus’un kimyasal bileşimi uyarınca metanın cansız süreçlerle üretilmesi mümkündü. Buna rağmen bu kadar yüksek oranda üretilmesi imkansızdı. En azından Bayesçi istatistik analizleri bunu gösteriyordu. Şimdi diyeceksiniz ki bütün bunlar bir egzersiz miydi? Bu alıştırmanın amacı neydi?
İlgili yazı: Kütleçekim Dalgaları Büyük Patlamayı Nasıl Kanıtlar?
Dünya dışı yaşam olasılığı
Uzayda yaşam, aslında bildiğimiz yaşam bile hiç akla gelmeyen süreçlerle ortaya çıkabilir. Bundan kasıt; uzaydaki yaşam o kadar uzaylıdır ki baksak bile yaşam olduğunu anlamayız. Metanojen bakteriler bile Enceladus’ta Dünya’dan farklı oranlarda, belki farklı ara aşamalarla metan üretebilir. Bu nedenle Ferrière ve ekibi önce organik metan üretiminin eşik değerini belirlediler. Böylece metan olan her dünyada yaşam olduğunu düşünme hatasından kaçınmak istediler.
Özetle bilimde sınırlar çizmek isteriz. Sınırlar gördüklerimizi anlamayı kolaylaştırır. Yoksa sadece görmek istediklerimizi görürüz. Uzayda yaşam aradığımız için baktığımız her yerde bakteri izleri görürüz. Bunun dışında hep söylüyorum… Bilimsel teoriler varsayımlarınız kadar güvenilirdir. Örneğin Ferrière ve ekibi, Dünya’da metanojen bakterilerin metan üretim hızı üzerinden bir hesap yaptılar. Bu hesap yanlışsa Enceladus’ta yaşam olasılığı azalır. İşin ilginci Enceladus’un özgün metanojen bakterileri daha hızlı veya yavaş metan üretiyorsa bu kez de metanı inorganik sanar ve bakterileri atlarız!
İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu
Enceladus uydusunda toparlarsak
Amerikalılar Cassini’nin metan gözlemlerinin Dünya’daki canlı örneklerle uyuştuğunu gösterdiler. Bu ne işe yaradı derseniz… Eskiden serbest hidrojen miktarının yüksek olması nedeniyle Enceladus’un yaşama uygun olduğu ama yaşama ev sahipliği yapmadığını düşünüyorduk. Oysa şimdi metanojen bakterileri beslediğini düşünmeye başladık. Gerçeği öğrenmek için de Enceladus çatlaklarından suya inen robot denizaltılar ve diğer sondalar göndermemiz gerekecek.
Belki de Enceladus’ta yaşam bulmak 50 yıl sürecek! Oraya göndereceğimiz ilk sondanın hemen yaşam bulacağını sanmayın. Gerçi NASA 2030’larda Jüpiter uydusu Europa’nın buz altı okyanuslarında yaşam aramak için Europa Clipper sondasını gönderecek. Peki ya Europa okyanusunda yaşam yok ama Enceladus’ta varsa? Bilim ağlarını örüyor. Bize de yılmadan araştırmak ve bekleyip görmek düşüyor.
Siz de Herkes Nerede diye sorarak uzaylılar ve Fermi paradoksunu araştırabilirsiniz. Dünya dışı zeka neye benziyor ve karbon yerine silisyum tabanlı olan canlılar var mı diye sorabilirsiniz. Titandaki sıvı metan göllerini ve Mars’taki metanın hayat belirtisi olup olmadığını inceleyebilirsiniz. Europa okyanusunda hayat olasılığını merak edebilirsiniz. Güneş Sistemi’ndeki 8 Okyanus dünyasının ve Venüs’teki fosfinin izini sürebilirsiniz. Dünya dışı yaşam olduğunu nasıl anlarız konusuna göz atarak uzaydan hastalık yapıcı virüs bulaşır mı sorusuna da bakabilirsiniz. Bilimle ve sağlıcakla kalın. 😊
Enceladus uydusunda metan üretimi
1Bayesian analysis of Enceladus’s plume data to assess methanogenesis
2Oxidation Processes Diversify the Metabolic Menu on Enceladus
3Quantifying signs of life in the depths of Enceladus’ ocean
