NASA Açıkladı: Europa Uydusunda Hayat Var mı?

Böyle giderse Mars’tan önce Europa uydusunda hayat bulacağız: Hubble teleskopu Jüpiter’in uydusu Europa’da uzaya su püskürten gayzerler buldu ve uyduda yeraltı okyanusu olduğu neredeyse kesinleşti. Böylece NASA’nın denizaltı göndermesine de gerek kalmadı; çünkü gayzerden su örneği alabiliriz.

Uzayda hayat ihtimali artıyor

Plüton atmosferini çalan hırsız uydu Charon ve uzaya su püskürten Enceladus yazılarında anlattığım gibi, Güneş Sistemi’nde hayatı ölümden ayıran gizli bir çizgi var. Buna kar hattı diyoruz ve tıpkı Dünya’daki kar hattı gibi işliyor. Güneş’e yakın sıcak gezegenleri soluk ve ölü dünyalardan ayırıyor.

Güneş Sistemi oluşurken gezegenleri doğuracak olan gaz diskindeki su molekülleri genç yıldızın sıcaklığı yüzünden hızla buharlaştı. Sadece Dünya ve Mars büyük kütlesi sayesinde sıcağa rağmen yüzeyinde su tutmayı başarabildi.

Merkür her zaman seramik gibi fırınlanmış çıplak ve ölü bir kaya parçasıydı. Venüs ise zamanla aşırı ısınarak süper sıcak bir düdüklü tencere dünyasına dönüştü ve sahip olduğu bütün suyu kaybetti. Oysa uzaklarda tam tersi oldu ve Jüpiter ile Satürn’ün uyduları buz kesti.

İlgili yazı: Dünya’da Yaşam Nasıl Oluştu ve Gelişti?

 

Kar çizgisi

Güneş’ten yeteri kadar uzaklaştığımız ve Asteroit Kuşağı’nın ötesine geçtiğimiz zaman gökcisimlerinin hızla soğuduğunu görüyoruz. Bu da Jüpiter ve Satürn uydularının üzerine büyük miktarda su buharı çekmesini sağlıyor.

Uzayda hava olmadığı için su molekülleri basınç yokluğunda buhar halinde bulunuyor. Ancak, Europa ve Enceladus gibi uyduların yüzeyinde toplandığı zaman yerçekimiyle yoğunlaşıyor. Elbette yüzey sıcaklığı -220 dereceyi bulan uydularda suyun sıvı halde bulunması imkansız; ama bu uyduların üzerini 10, 30, hatta 100 km kalınlığında bir buz tabakası kaplıyor.

İlgili yazı: 400 Yaşındaki Köpekbalığı İle Ölümsüzlük

 

Europa’da neden yeraltı okyanusu var?

Jüpiter ve Satürn’deki pek çok uyduyu kaplayan kalın buzun alt katmanları kendi ağırlığı altında ezilerek ısınıyor. Europa örneğinde buna Jüpiter ile diğer uydularının yerçekiminin yol açtığı gelgit etkisini eklersek ortaya çok ilginç bir şey çıkıyor:

Gelgit etkisi Europa’nın kayalık manto tabakasını gerip büzerek iyice ısıtıyor. Böylece üstteki buzun daha büyük bir kısmı eriyerek global bir yeraltı okyanusu oluşturuyor. Bu okyanus kalın buz tabakası altında uzayın soğuğundan korunduğu için tekrar donmuyor.

İlgili yazı: Jüpiter’in uydusu Europa’nın yeraltı okyanusunda hayat olabilir

 

Europa ve uzayda hayat

Hayat Neden Var yazı dizimizin üçüncü bölümünde anlatacağım gibi, Dünya’da yaşamın ortaya çıkması için tuzlu su okyanusları şarttı; çünkü kendi organik zarına sahip olan ve suda serbestçe yüzerek evrim geçiren bakterilerin ortaya çıkması için hücre zarında sodyum pompalayarak ek biyoenerji üretmek gerekiyor.

Tuzlu su kaçınılmazdır

Europa gibi zengin mineraller içeren kayalık bir uyduyu kaplayan buz tabakasının altında okyanus oluştuğunu düşünün. Bu suya ne olacak? Elbette kayalık manto tabakasını kısmen eritecek ve suyun içine tuzlu mineraller karışacak. Böylece hayatın gücüne güç katan sodyum pompasına izin veren tuzlu su ortamı oluşacak.

İlgili yazı: Satürn’ün Uydusunda Hayat Var mı? >> Cassını Enceladus gayzerlerinden su örneği aldı

 

Şimdi Hubble’ın keşfine geçelim

Buraya kadar güzel senaryo yazdık ve Jüpiter’in uydusu Europa’da neden hayat olabileceğini anlattık. Ancak, uzaydaki canlı türlerini hayal etmeye başlamadan önce Europa’da gerçekten yeraltı okyanusu olup olmadığına bakmak lazım.

Her ne kadar yeni teoriler yeraltı okyanusunu öngörüyorsa da bazı fizikçiler Europa’nın sadece kalın buzullarla kaplı olduğunu söylüyordu.

Kısacası bize kanıt gerekiyordu ve Europa uydusundan uzaya püsküren su buharını gören Hubble uzay teleskopu bu kanıtı sağladı. 26 Eylül 2016 akşamı NASA, Europa uydusunda su gayzerleri keşfedildiğini duyurdu.

İlgili yazı: Güneş Sistemi’ndeki Kayıp 9. Gezegen ve Kardeşleri

 

2014’ten beri biliyoruz

Öyleyse dün akşamki duyurunun nesi yeni? Hubble teleskopu Evren’de milyarlarca ışık yılı uzakta bulunan en soluk galaksileri bile görmeyi sağlayan keskin gözleriyle iki yıl önce Europa gayzerlerini de görmüştü.

Ancak, gayzerlerin buzun altında kısmen eriyen haznelerdeki sıcak su kaplıcalarından kaynaklanıyor olması mümkündü. Kısacası Europa uydusunda bir kez gayzer görmek uydunun global yeraltı okyanusuyla kaplı olduğu anlamına gelmiyordu.

Oysa Hubble bu yıl aynı yerde tekrar gayzer görünce yeraltı okyanusu ihtimali neredeyse kesinleşti. Elbette Europa’nın buzlu kabuğunun tıpkı yerkabuğu gibi kayarak (kıtaların kayması) zamanla yer değiştirdiğini tahmin ediyorduk.

Sonuçta buzlar suyun üstünde yüzüyorsa gelgit dalgaları ağır buzları yerinden oynatıyor olmalıydı. Hatta bunu gösteren bilgisayar modelleri bile yaptık; ama bunları kanıtlayacak kadar çok sayıda gayzer görmemiştik.

İlgili yazı: En Yakın Yıldızda Dünya Benzeri Gezegen

 

Artık gördük, artık biliyoruz

Europa uydusunda çok büyük olasılıkla yeraltı okyanusu var ve Europa (buz kabuk hariç) Dünya’dan 3 kat fazla su içerdiği için belki de 100 km derinliğindeki bu okyanusun altına, o derinlikte ezilmeyecek süper teknoloji ürünü bir denizaltı göndermeyi planlıyorduk.

Kauçuk gibi esnek malzemelerden üretilen bu denizaltı, suda denizkızı veya mürekkep balığı gibi yüzecek ve nükleer motorları için çok güç tüketen pervaneler kullanmaya gerek kalmadan okyanusun derinliklerini araştıracaktı.

İkinci alternatif ise Europa yüzeyindeki çatlakların yakınına (uzaydan çekilen fotoğraflarda görülen kahverengi çizgiler) bir sonda indirmekti. Europa çatlakları büyük ihtimalle su üstünde kayan buzun çatlaması ve yarıklardan basınçlı suyun dışarı çıkmasıyla oluşuyordu.

İlgili yazı: Dünyanın Derinliklerinde Yeraltı Okyanusu Bulundu

 

Ancak gerek kalmadı

Geçen yıl Satürn yörüngesindeki Cassini sondası, Satürn’ün uydusu Enceladus’un uzaya su püskürten gayzerlerinin oluşturduğu buharın içinden geçti ve su örnekleri aldı. Üstelik bunu numune almak için tasarlanmadığı halde yaptı!

Şimdi 2030’larda Europa uydusuna göndereceğimiz özel sondanın neler yapabileceğini düşünün! Tıpkı 67/P kuyrukluyıldızına Filai sondasını indiren Rosetta uzay aracının yaptığı gibi Europa yörüngesinden alçalarak gayzerlerin içinden geçebilir ve su örnekleri alabilir.

Üstelik Mars’a giden Spirit tekerlekli aracı gibi küçük ve hafif bir yüzey sondasını da çatlakların kenarına indirerek yerinde su numunesi alabilir.

İlgili yazı: Dünya’da Eksen Kayması >> Buzların erimesiyle gezegenin eksenini 12 metre kaydırdık

 

Neden bu kadar heyecanlandın?

Heyecanlandım; çünkü Europa bizden 800 milyon km uzakta ve oraya denizaltı göndermek çok pahalı.

Oysa gayzerler ve su çatlakları işimizi öyle kolaylaştırıyor ki maliyetler azalıyor. NASA işte bu çatlakların işi kolaylaştırması sayesinde gereken parayı bulup 20 yıl içinde Europa uydusuna sonda gönderebilir ve uzayda ciddi ciddi hayat arayabilir.

Mars’ın suyu mu çıktı?

Mars’ın gerçekten suyu çıktı. Öyle ki Mars’ta su bulundu haberi yapmaktan ben yoruldum. Her yıl böyle birkaç haber çıkıyor; ama kızıl gezegende Mars deresi de bulduğumuz için artık gözümüzü uzayın derinliklerine dikmenin zamanı geldi.

Sonuçta Mars’ta toprak altındaki aşırı tuzlu ve çamurlu su kanallarından söz ediyoruz. Europa’nın suyu o kadar tuzlu değil gibi görünüyor. Aşırı miktarda tuz asit etkisi yaratarak hayata zarar verdiği için Europa gayzerleri ve yeraltı okyanusundan örnek alma ihtimali insanı heyecanlandırıyor. İşte bu yüzden Mars’tan önce Europa’da hayat bulabiliriz.

İlgili yazı: Evrenin En Soğuk Yıldızı Kahverengi Cüce

 

Hayaller Mars

Ancak gerçekler Muş olabilir (gerçi Muş’un Mars’tan çok daha yaşanabilir bir yer olduğu kesin); fakat biz gerçekçi olalım ve Hubble’ın bu yıl ikinci kez gözlemlediği Europa gayzerlerine daha yakından bakalım.

Öncelikle bunlar Dünya’daki gibi periyodik aralıklarla püsküren gayzerler. Hubble’ın çektiği 10 fotoğrafın üçünde gayzer görülüyor. Europa’nın güney yarımküresindeki gayzerler, Güneş’in yaydığı ve Jüpiter’den yansıyan morötesi ışığı emerek parlamaya başlıyor. Bu ışık özel dalga boyunda çalışan kameraların çektiği fotoğraflarda mor renkli parlak bir sis olarak görünüyor.

İlgili yazı: NASA Burçlar kuşağını Güncelledi mi?

 

Dünya’dan 3 kat fazla su içeriyor

Europa’nın düşük yerçekimli küçük bir gökcismi olmasına rağmen 15 ila 100 km kalınlığındaki buz tabakasına ek olarak Dünya okyanuslarının 3 katı su içermesi sizi şaşırtabilir; ama bunun için tekrar yeni Plüton yazısını anımsatmalıyım:

Güneş’e uzak dünyaların yüzeyi havasız olsa bile, aşırı soğuk su buharının hızla donarak yoğuşmasını ve buz kristalleri oluşturarak zamanla kalın buzullara dönüşmesini sağlıyor. Dünya oluştuktan sonraki ilk 100 milyon yılda belki de Europa’dan daha fazla su içeriyordu.

Ancak, sıcak Güneş rüzgarları Dünya’yı saran su buharını uzaya üfledi ve su moleküllerini parçaladı. Hatta az da olsa su kaybı 4 milyar yıldır devam ediyor. Dünyamız bugüne kadar sahip olduğu suyun yüzde 25’ini kaybetmiş bulunuyor. Soğuk Europa’nın böyle bir dezavantajı yok. Ne kadar su varsa buz kesip yüzeyde kalıyor.

İlgili yazı: Uzay Yolu 50 Yaşında Peki Atılgan Ne Zaman?

 

Hayat meselesi

Europa okyanusunda hayat olması için su hem yeterince tuzlu hem de yeterince sıcak olmalı. Ancak aşırı tuzlu da olmamalı. Örneğin, Dünya’da hayatın soğuk deniz diplerini ısıtan kaplıcaların yanında oluşan alkalin bacaların içinde ortaya çıktığını tahmin ediyoruz.

Evet, etrafta tuzlu su olabilir; ama bu bacalar yaşamı doğurmak için yeraltından gelen kaplıca suyunu, yani asidik değil de alkali (bazik) olan suyu kullanıyordu.

İlgili yazı: Ay ve Dünya Nasıl Oluştu Dersiniz?

 

Öyleyse güzel haber

NASA’dan gelen son haberlere göre Jüpiter’in uydusu Europa’nın yeraltı okyanusunun kimyası bu açıdan Dünya denizlerine benziyor. Öyleyse Europa’da hayat olabilir mi? Europa okyanuslarında deniz canlıları yüzüyor mu?

Jüpiter’in uydusu Europa’nın kalın buz tabakasını kazarsanız altından su çıkar: California Teknoloji Enstitüsü’nden Mike Brown ve NASA Jet İtki Laboratuarından Kevin Hand’in yayınladığı son makalede, Europa’nın engin tuzlu okyanus suyunun, uyduyu kaplayan buz kabuğundaki çatlaklardan yüzeye sızdığı anlatılıyor.

Bu konu yakın zamana kadar tartışmalıydı. Birkaç yüz bin veya birkaç milyon yıllık sürelerle, buzun altındaki okyanus suyunun, buz tabakasındaki ceplerde sıvı olarak kaldığı ve bazen buzdaki çatlaklarla yüzeye çıkıp donduğu tahmin ediliyordu.

Ancak, bu ceplerdeki suyun alttan gelen okyanus suyuyla doğrudan temas halinde olduğu anlamına gelmiyordu. Yeni kanıtlar ise doğrudan temas olasılığını güçlendiriyor. Peki ama bu ne anlama geliyor?

İlgili yazı: Evrim Hakkında Doğru Bilinen 3 Yanlış

 

Hayat için iki olasılık var

Bunlardan biri 100 km derindeki okyanus tabanında yer alan sıcak alkalin bacaların hayatın gelişmesi için gereken bazik ortamı, mineralleri ve ısıyı sağlaması. Ancak, 100 km derinlikteki muazzam su basıncı hayata zarar verebilir.

Oysa Europa yüzeyindeki çatlaklar Güneş’in morötesi ışınlarından enerji çekerek çatlakların duvarına tutunan bakterilerin yaşanmasına izin verebilir. Bu durumda bakteriler doğrudan radyasyon almadığı için ölmez; ama morötesi radyasyonla mutasyon ve evrim geçirebilir. Ayrıca çatlaklardan gelen sıcak suyla ısınabilir.

NASA’nın Europa’yı inceleyen Galileo uzay sondasından gelen eski verileri değerlendiren bilim insanları, Europa’yı örten kalın buz tabakası ile buzun altındaki global okyanus arasında bu tür bir bağ kurulduğunu düşünüyor. Belki de süper derindeki hayat Europa yüzeyine çatlaklar yoluyla ulaşıyor!

İlgili yazı: NASA Sondası Neden Bennu Asteroitine Gidiyor?

 

Kanıt var mı kanıt?

Hawaii Adası’ndaki Mauna Kea Keck II teleskopunu kullanan bilim insanları, Europa yüzeyinde bir tür magnezyum sülfat tuzu keşfettiler. Epsomit denilen bu mineral, buzun altındaki okyanustan gelen başka bir mineralin yüzeyde Güneş ışığına maruz kalarak oksitlenmesiyle oluşmuş olabilir. İşte buzun kimyası ile yeraltı okyanusunun kimyası birbirini tutuyor derken kastettiğimiz bu.

Kanıtı bırak, oksijen var!

Dikkatli okurlar, oksitlenmenin Europa atmosferinde oksijen olduğu anlamına geldiğini düşünebilirler. Haklılar: Europa kendi atmosferini tutacak kadar büyük ve kütleli bir uydu değil.

Ancak, yüzeyini kaplayan su buzu, güneş rüzgarının ve kozmik ışınların etkisiyle bir tür elektroliz sürecinden geçiyor; yani yüzeydeki donmuş suyun bir kısmı, su moleküllerini oluşturan hidrojen ve oksijen atomlarına ayrılıyor.

Hidrojen gazı çok hafif olduğu için bir daha geri gelmemek üzere uzaya kaçıyor. Nispeten ağır olan oksijen ise yüzeyde eser miktarda ince bir atmosfer oluşturuyor. Bu oksijen yüzeydeki bakterilerin solunum yapmasına yetebilir.

İlgili yazı: Kuyrukluyıldız Dünya’ya Nasıl Hayat Taşıdı?

 

Yaşamın kimyası

Hayat için değerli mineral magnezyum sülfata gelince: Bunun için gereken sülfür, Jüpiter’in volkanik açıdan süper aktif olan İo uydusunun uzaya püskürttüğü sülfürden geliyor. Europa’nın yüzeyi tümüyle su buzundan oluşmadığı için buzullar magnezyum sülfata ek olarak hayat için değerli başka mineraller de içeriyor.

Toparlayacak olursak bilim insanları, Europa okyanusundan yukarı çıkan magnezyum klorür tuzunun, yüzeydeki sülfürle okside olarak magnezyum sülfat tuzunu oluşturduğunu düşünüyor.

Uzaydaki hayat laboratuarı

Kısacası Europa yüzeyindeki buz çatlaklarının yüzeye çıkan okyanus suyuyla birlikte yaşam doğurabilecek gerçek bir kimyasal reaktör olduğunu söyleyebiliriz ve böyle giderse gerçekten de Mars’tan önce Europa’da hayat bulacağız :).

Hubble Europa gayzerlerini görüntüledi