Hubble Uzayda Hayatın Kaynağı Bucky Küreleri Buldu

Hubble teleskopu 100 yıllık soruyu çözdü ve uzayda karbon atomundan oluşan pozitif elektrik yüklü molekül topları buldu. Bucky küreleri olarak adlandırılan kafes şekilli moleküller futbol topuna benziyor ve Dünya’da yaşamın kaynağını oluşturuyor. Peki yaşam Bucky küreleri ile nasıl başladı?

Bucky küreleri ve hayatın kökeni

Silisyum canlılar yazısında, Dünya’daki canlıların neden karbon tabanlı olduğunu anlatmış ve karbonun yaşama en elverişli element olmasının sebeplerini açıklamıştım. Dünya’da siyah baca dumanı ve kurumda bulunan Bucky küreleri ise karbonun uzaydaki en doğal halidir.

20 ile 60 karbon atomundan (C) oluşan kafes şekilli Bucky küreleri, biyokimyadaki Buckminster fulleren teriminin kısaltmasıdır. Karbon atomlarını büyük molekül topları halinde toplayan Bucky küreleri, Dünya’da yaşamın temeli olan bu elementin uzay boşluğunda dağılıp kaybolmasını önlüyor. Nitekim karbon atomlarının Dünya’da birikmesini Bucky küreleri sağlamış bulunuyor:

Bunlar özünde dev bir kimya reaktörü olan gezegenimizde birçok kimyasal reaksiyondan geçerek parçalandı ve diğer moleküllerle birleşti. Sonuç olarak Bucky kürelerinin içerdiği karbon atomları, 4 milyar yıl önce canlı dokuların temeli olan ilk aminoasitleri oluşturdu.

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

 

Peki bu nasıl oldu?

Bucky küreleri Dünya’daki yaşamı nasıl oluşturdu derseniz, bu moleküllerin biyokimyasal reaksiyonlara çok elverişli olduğunu söyleyebilirim:

60 karbon atomundan oluşan Bucky Küresi (C60) tekli ve çiftli C-C bağlarından oluşuyor. Bu moleküller beşgen ve altıgen desenli futbol toplarına benziyor. Nitekim kafes şekilli bu moleküllerin varlığı 1960’larda öngörülmüştü; ama ilk Bucky küresi laboratuarda 1985’te üretildi.

Yaşama elverişli olmaya gelince: Bucky küreleri C-C bağları sayesinde hidrojen atomlarına bağlanarak polihidrofulleren molekülleri oluşturabiliyor ve bu da demek oluyor ki:

1) Bucky küreleri karbon atomunu uzayda kaybolmadan Dünya’ya getirdi, 2) Yeryüzünde polihidrofulleren ham maddesini oluşturdu. 3) Dünya’daki yaşam da bu moleküllerin parçalanıp diğer moleküllerle birleşerek canlı dokuların yapıtaşı olan aminoasitleri oluşturmasıyla ortaya çıktı.

İlgili yazı: Sıcak Dalgaları ile 1,5 milyar İnsan Evsiz Kalacak

 

Bucky küreleri ve güneş sistemi

Bugün kök hücre genetiği ve sentetik biyoloji ile DNA’yı yeniden yazıyor, DNA sentezleyerek yeni organik moleküller üretiyoruz. Dahası Dünya’nın 4,55 milyar yıl önce çakıl taşlarının birleşmesiyle oluştuğunu biliyoruz.

Tabii yaşamın karbon temelli olduğunun da farkındayız; ama karbonun Dünya’ya nasıl geldiğini bilmiyoruz. Daha doğrusu bugüne kadar bilmiyorduk; ancak Hubble uzay teleskopu, 100 yıllık bu soruyu çözerek yıldızlar arası uzay boşluğunda ilk kez Bucky kürelerini tespit etti.

Üstelik bunlar eksik elektron içeren iyonize moleküllerdi. Bucky kürelerinin iyonize olması ise yeni yıldız sistemlerini oluşturacak gezegen öncesi disklerindeki diğer moleküllere bağlanmalarını kolaylaştırıyor.

Ayrıca 60 atomluk Bucky küreleri birbirine de bağlanarak dev is ve kurum bulutları oluşturuyor. Astrofizikçiler 20 altıgen ve 12 beşgenden oluşan kafes şekilli Bucky kürelerinin, gezegenleri oluşturan gaz ve toz bulutlarına kurum dumanı halinde karıştığını düşünüyor.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

İlk iyonize Bucky Küreleri

Araştırmalarını NASA’nın Maryland, Greenbelt’teki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde sürdüren ve uzaydaki iyonize Bucky Kürelerini bulan ekibin lideri olan Martin Cordiner, uzayda daha önce de C60 molekülleri tespit ettiğimizi belirtiyor.

“Ancak, seyrek yıldızlararası gaz ve toz ortamında ilk kez pozitif elektrik yüklü, yani iyonize C60 tespit ettik. C60 Bucky Küreleri yıldızların saçtığı morötesi ışınlarla iyonize oluyor.” Siz de uzayda organik molekül bulmanın neden bu kadar ilginç olduğunu sorabilirisiniz.

Ancak, Hubble uzay teleskopunun yeni keşfinin özü de bu zaten: C60 Bucky küreleri bugüne dek uzayda bulduğumuz en karmaşık organik moleküller. Öyle ki bugüne dek uzayda en fazla 12 atom içeren moleküller bulmuştuk ve yıldızlararası radyasyonun, uzay boşluğunda daha karmaşık moleküller oluşmasına izin vermediğini sanıyorduk.

Peki ne önemi var?

Yaşam için çok önemi var! Uzayda sadece basit moleküller oluşuyorsa daha karmaşık olan bütün diğer organik moleküllerin Güneş Sistemi’nde, özellikle de Dünya’da oluştuğunu kabul etmek zorunda kalacağız. Oysa Dünya’da yaşamın nasıl ortaya çıktığını bilmiyoruz. Sadece nasıl geliştiğini biliyoruz. Bir de yaşamın kökeni olan karbon atomunun Dünya’ya nasıl ulaştığını bilmezsek bilimin en büyük sorusu yanıtsız kalacaktır:

İlgili yazı: Uranüs Halkaları Neden Plak Gibi Çizgili?

 

Hayat neden var?

C60 Bucky küreleri, karmaşık organik moleküllerin, morötesi radyasyonun uzayda en şiddetli olduğu bölgelerde bile ortaya çıkabildiğini gösteriyor. Dolayısıyla karbon tabanlı moleküllerin Dünya’ya ulaşabildiğini kanıtlıyor. Peki C60 Bucky küreleri daha önce neden keşfedilmedi derseniz, uzaydan gelen ışığın evrendeki elementlere ilişkin izler içerdiğini söyleyebilirim.

Öyle ki her atom ve molekül ışığın sadece belli bazı dalga boylarını emiyor. Biz de ışık tayfı üzerinde ilgili atomlara gelen yerlerde siyah çizgiler görürsek ışığın geldiği yıldızların bu atomları içerdiğini anlıyoruz. Hatta öte gezegenlerin atmosferinden geçen güneş ışığına bakarak böyle hayat arıyoruz.

Işık tayfındaki çizgiler ne kadar koyu ve kalınsa ilgili atomların da o kadar yüksek oranda olduğunu gösteriyor. Bununla birlikte evrende neredeyse sayısız molekül var ve biz bunların sadece bir kısmını biliyoruz. Sonuç olarak yıldız ışığındaki bütün siyah çizgilerin kökenini bilemiyoruz; bunların hangi moleküllere karşılık geldiğini anlayamıyoruz.

Nitekim yıldız ışığında 1922 yılından beri kökeni belirsiz siyah çizgiler buluyoruz. Bunları Yıldızlararası Yaygın Şeritler (DIB) olarak adlandırıyoruz. Elbette Dünya’daki bütün molekülleri inceleyerek hangisinin hangi çizgilere yol açtığını saptayabiliriz; ama milyarlarca olası molekül var. Üstelik bunlar mavi, kırmızı ve sarı yıldız ışığında farklı görünecekler. Tek tek hepsini denemek zaman alıyor.

Bucky küreleri şanslıydı

Hem nötr, hem de iyonize Bucky kürelerini 60 yıl gibi nispeten kısa bir sürede bulduk. Diğer DIB’leri de karbon bakımından zengin moleküllerin oluşturduğunu tahmin ediyoruz; ama bütün bu molekülleri bulmamız uzun yıllar sürecek ve süper bilgisayarlar ile yapay zeka kullanmayı gerektirecek. Dahası hava molekülleri uzaydaki C60 Bucky kürelerini görmemizi engelliyor. Bu yüzden C60’ı yer teleskopları değil, atmosferin dışında Hubble uzay teleskopu keşfetmiş bulunuyor.

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

Bucky küreleri ve mavi devler

Bilim insanları Bucky küresi bulmak için özellikle mavi süper dev yıldızların ışığına baktı; çünkü bunlar evrendeki en güçlü morötesi ışın kaynaklarından biridir. Dolayısıyla galaksi diskindeki C60 moleküllerini çok iyi aydınlatarak iyonize ediyorlar. Böylece biz de en uzaktaki C60 moleküllerini görme şansına kavuşuyoruz ki bu da galaksideki C60 oranını tespit etmemizi sağlıyor.

Dahası Samanyolu’nda yeni yıldız ve gezegenler oluşturan gaz bulutları, merkezkaç kuvvetinin etkisiyle galaksinin diskinde toplanıyor. Bu durum, Dünya’ya göre arka planda kalan mavi süper dev yıldızların, maksimum miktarda C60’ı morötesi ışıkta aydınlatmasına izin veriyor. Ayrıca mavi süper devler ömrünü süpernova halinde patlayarak tamamlayacaklar.

Böylece uzaya yüksek hızda büyük miktarda gaz ve toz bulutu saçarak yıldızlararası dev şok dalgaları oluşturacaklar. Bunlar da soğuk yıldızlararası moleküler hidrojeni ve diğer gazları sıkıştırarak bebek güneşler ile yeni yıldız sistemlerine dönüştürecek. Tabii süpernova şok dalgası Bucky kürelerini de yıldız sistemlerine taşıyarak yaşamın evrende yayılmasını kolaylaştıracak.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Toparlarsak

Uzayda yaşamın en temel yapıtaşı olan karbon atomlarını içeren Bucky küreleri bulmak, evrende hayatın sanılandan yaygın olabileceğini gösteriyor; çünkü karbonun yaşama elverişli öte gezegenlere sandığımızdan çok daha kolay bir şekilde ulaştığını anlamış bulunuyoruz.

Geriye Bucky kürelerini yeni güneş sistemleri doğuracak soğuk gaz ve toz bulutlarında tespit etmek kalıyor. Bunlar soğuk ve karanlık olacağı için işimiz zor; ama bunu da başarırsak, karbon atomlarının bebek yıldız sistemlerine Bucky küreleri ile ulaştığını kanıtlamış olacağız.

Peki evrendeki ilk molekül büyük patlamadan sonra nasıl ve ne zaman oluştu? Onu da Evrende Oluşan İlk Molekül Bulundu yazısında görebilir ve karbon zengini dünyalarda yaşamın ortaya çıkma olasılığına da Elmas Gezegenler’de bakabilirsiniz. Keyifli okumalar.

Bucky küreleri nedir?

¹Confirming Interstellar C60 + Using the Hubble Space Telescope