Öte Gezegenlerde Yaşam Aramanın 5 Yolu

Kozan Demircan | 23/03/2019 | Bilim-Teknoloji | Yorum yapılmamış

Bilim insanları Dünya’dan 1000 ışık yılı uzaktaki öte gezegenlerde yaşam aramak için 5 yeni yöntem geliştirdi. Sonuçta öte gezegenler roketle gidemeyeceğimiz kadar uzak. Ancak, 13 Nisan 2018’de uzaya fırlatılan TESS teleskopu, yabancı dünyaların atmosferini inceleyerek olası hayat izlerini ve hatta dünya dışı uygarlıkları görebilir. Uzayda uzaylı aramanın 5 yolunu birlikte görelim.

Herkes nerede?

Uzayda yaşam olmak zorunda; çünkü gözlemlenebilir evrende irili-ufaklı 10 trilyon galaksi var ve yaşadığımız Samanyolu galaksisinde bile, en az 40 milyar Dünya benzeri öte gezegen bulunuyor. Öyleyse sadece bizim galaksimizde en az 1000 çağdaş Dünya dışı uygarlık olması lazım. Peki uzaylılar varsa neden Taksim meydanına inip Merhaba Dünyalı demediler?

Fermi Paradoksu olarak adlandırılan bu sorunun olası cevaplarını Herkes Nerede yazısında ele aldım. Ancak, evrende yabancı uygarlıklar saptamak için önce öte gezegenlerde yaşam aramayı öğrenmemiz gerekiyor. Bunun için de başka yıldız sistemlerinde bulunan ve hayata elverişli olan gezegenlere ulaşmanın bir yolunu bulmalıyız.

Aslında bakteri düzeyindeki nispeten basit hayatın, galaksi uygarlıkları kuran zeki canlılardan çok daha yaygın olduğunu söyleyebiliriz (Tıpkı Dünya’daki mikropların sayısının insanlardan fazla olması gibi). Üstelik bu konuda oldukça şanslıyız; çünkü Dünya’ya en çok benzeyen öte gezegen, yine Dünya’ya en yakın yıldız olan Proxima C adlı kırmızı cücenin çevresinde dönüyor.

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

Öte-gezegenlerde-yaşam-aramanın-5-yolu — TESS uzay teleskopu yaşama elverişli öte gezegenler arıyor.

Yalnız bir sorun var

4,2 ışık yılı uzakta yer alan Proxima C’ye gitmek bugünkü roket teknolojisi ile 50 bin yıl alacak. 2050’den sonra geliştireceğimiz nükleer füzyon roketleriyle bile, en yakın yıldızlara astronot veya robot sonda göndermek 100 ila 300 yıl sürecek.

Gerçi evreni hızla keşfetmek için akıllı telefon boyunda ve kağıt inceliğinde olan lazer yelkenli mini araştırma sondaları tasarladık; ama bunların da kritik bir eksiği var: Duramayacak kadar hızlı gidiyorlar.

Starshot projesi kapsamında, bu sondalara 10 milyar dolar harcayıp önümüzdeki 30 yılda komşu yıldızlara ulaşabiliriz. Ancak küçük, hafif ve süper hızlı sondalarımız, motor taşımadıkları için fren yapıp yörüngeye giremeyecek; bu nedenle de yaşama elverişli gezegenlerin fotoğrafını çekemeyecek.

Öyleyse uzayda nasıl hayat ararız?

Neyse ki öte gezenlerde yaşam aramak için uzak yıldız sistemlerine gitmek zorunda değiliz. Astrofizikçiler yabancı dünyalarda hayat aramak amacıyla 5 yeni dolaylı teknik geliştirdiler. Oturduğumuz yerden uzayda yaşam aramaya izin veren bu dahice teknikleri görelim ve evreni uzaktan keşfetmeyi öğrenelim.

İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük EnChroma

Mucize beklemeyin

Gerçekten de Dünya dışı uygarlıkları hemen yarın bulmamız zor olabilir. Ancak, asıl mucize Dünya’dan başka hiçbir gezegende yaşam bulamamak olurdu. Sonuçta Samanyolu ile diğer komşu galaksilerde trilyonlarca gezegen var ve istatistiksel açıdan bakarsak bunların bir kısmında hayat olmak zorunda… Siz de şimdi diyeceksiniz ki “Hocam, neden yaşama elverişli gezegenleri teleskoplarla aramıyoruz?”

Aslında arıyoruz: 20 yıldır Kepler uzay teleskopu, gelişmiş yer teleskopları ve son olarak da geçen Nisan ayında fırlatılan TESS teleskopuyla birlikte yıldızları tarıyoruz ve bugüne dek binlerce yabancı dünya keşfettik. Oysa bu gezegenler teleskopla net göremeyeceğimiz kadar uzakta yer alıyor.

Öte gezegenlerin rengine, atmosferine ve sularla kaplı olup olmadığına bakmak için gereken güçlü teleskopları daha yeni geliştirmeye başladık; ama elimizde birkaç sürpriz var ve bunları da birkaç yıl içinde devreye alacağız.

Örneğin, TESS’ten çok daha keskin gözlü olan James Webb uzay teleskopu 31 Mart 2021’de fırlatılacak (tabii bu tarih üretim sorunları yüzünden tekrar ertelenmezse). Gerçi iki uzay teleskopu ve görüntü netleştirmek için özel yazılımlar kullanan yer teleskopları sadece fotoğraf çekmeyecek. Aynı zamanda gezegen görsellerinde 5 ayrı yaşam ve uygarlık izi arayacak. Bunlardan ilk akla geleni de:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

1 Dyson Küreleri

Astrofizikçiler en güçlü teleskopla bile gezegenleri net olarak görmenin şimdilik zor olduğunu biliyorlar. Bunun için de teleskoplara yardımcı olacak 5 dolaylı teknik geliştirdiler. Bunlardan biri de Dünya dışı uygarlıkların inşa edebileceği Dyson kürelerini aramak.

Dyson küreleri gelişmiş uygarlıkların enerji ihtiyacını karşılamak için kurabileceği dev yapılar. Bunlarla Güneş’i kafesi kapatabilir ve yıldızın ürettiği ısı ile ışığın tamamına yakınını kullanarak elektrik faturanızı ucuzlatabilirsiniz.

Elbette Dyson kürelerinin içi çok sıcak olacak ve atık ısıyı dış yüzeyinden uzaya yayacaktır. Biz de bu uzak kızılötesi ışımasını (termal radyasyon) Dünya’dan görebiliriz. Nitekim Dyson küresi ışımasını, kızılötesi radyasyon yayan kırmızı cüce yıldızların ışığından ayırmayı biliyoruz.

Ancak, bugüne dek Dyson küresi bulamadık ve bunun için başka ipuçlarına yöneldik. Örneğin, Dünya dışı uygarlıkların güneşleri delikli kafeslere kapattığını varsaydık ve bu kafeslerin gölgesini yıldız ışığında aradık: Hatta birkaç yıl önce bulduğumuzu da sandık; ama uzaktaki bir yıldızın ışığını karartan gölgelere, yine o yıldızın parçaladığı kuyrukluyıldıza ait döküntülerin yol açtığı ortaya çıktı.

İlgili yazı: Kuantum Deneyi Nesnel Gerçeklik Yok Dedi

2 Yok edilen gezegenler

Uzayda uzaylı aramanın bir yolu da Dünya dışı uygarlıkların Dyson Küresi inşa etmek için parçalayıp ham madde olarak kullanabileceği gezegenlerin kalıntılarını araştırmaktır (Nitekim biz de Dyson Küresi inşa etmek istesek en azından Merkür gezegenini parçalamamız gerekirdi).

Elbette uzayda doğal yollardan değil de yapay yollardan parçalanan gezegenleri bu döküntülerin dağılımına ve yıldız ışığını gölgeleme şekline bakarak tespit edebiliriz. Gerçi mutlaka parçalanmış gezegenler aramak zorunda değiliz.

Belki de uzaylılar israfı sevmiyordur ve gezegen yok etmek yerine, bir Dyson Sürüsü inşa etmeye karar vermişlerdir. Bu durumda, yerel yıldızın çevresini en az 1 trilyon güneş enerjisi uydusu saracak ve bu uydular da topladığı enerjiyi, ana gezegene kablosuz enerji transferi yoluyla ışınlayacaktır (Bu tür dev uydu filolarına Dyson Sürüsü diyoruz).

Oysa en çevreci uzaylılar bile, 1 trilyon güneş enerjisi uydusu üretmek için güneş sistemindeki asteroit kuşaklarında bulunan bütün uzay kayalarını ve kuyrukluyıldızları kullanmak zorunda kalabilir (Nitekim bizim güneş sistemimizde Asteroit ve Kuiper Kuşağına ek olarak bir de Oort Bulutu var).

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

Asteroit madenciliği

Yeni teleskoplar bu tür asteroit madenciliği yapılan kuşakları arayabilir: Örneğin, bir yıldız sistemi seçeriz ve kimyasal bileşimine bakıp o sistemin profilini çıkarırız. Sonra da asteroit kuşaklarında eksik mineraller bulursak uzaylıların bunları uydu yapımında kullanmış olabileceğini söyleriz.

Güneş Sistemi’nde hayat aramak ve asteroit madenciliği yapmak için bizim asteroit kuşağının kimyasal profilini de bu teknikle çıkardık. Gelecekte üreteceğimiz uzay teleskopları ise bunu uzak yıldızlarda uygulayacak kadar keskin gözlü olacaktır.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

3. Radyo sinyali dinlemek

Öyle ya, uzaylıları bulmak için onlardan gelen radyo sinyallerine kulak kabartabiliriz ki zaten bunu yapıyoruz: Çanak antenlerimizi uzaya çevirerek Dünya dışı uygarlıkların radyo ve TV yayınlarını almaya çalışıyoruz. Henüz ses seda yok; ama bunun çok basit bir açıklaması olabilir: İnsan uygarlığı 50 bin yaşında fakat biz sadece 113 yıldır radyo yayını yapıyoruz.

Dolayısıyla bugün, yarın ve büyük olasılıkla da en geç 80 yıl içinde uzaylı sinyalleri alabiliriz. Hatta uzaya Merhaba Uzaylılar mesajı göndererek aktif arama da yapabiliriz. Ancak, bizden ilkel dünya dışı uygarlık bulursak ne yaparız? yazısında anlattığım gibi, emperyalist uzaylılar varsa yerimizi bu şekilde belli etmek, galaktik düşmanları üstümüze çekmek anlamına gelebilir; ama ok yaydan çıktı bir kere.

Sonuçta 113 yıldır uzaya radyo sinyalleri gönderiyoruz ve 113 ışık yılı çapındaki bir küre içinde yer alan bütün uzaylılara sesimizi çoktan duyurmuş bulunuyoruz. Peki Yabancı Dünyalar Rehberinde anlattığım öte gezenlerde yaşam aramanın daha güvenli ve pasif yolları var mı? Tabii ki var. Bunlardan biri de:

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

4. Uzayda mikrop aramak

Sizi bilmem ama ben uzayda Dyson Küresi bulabileceğimizi pek sanmıyorum. Yazının başında belirttiğim gibi bugüne kadar kimse bize Merhaba Dünyalı demedi.

Biz de buna bakarak Dünya dışı uygarlıkların çok nadir olduğu sonucuna varabiliriz; ama uzaydaki ilkel canlılar gelişmiş uygarlıklardan çok daha fazla sayıda olmalı (Tıpkı Dünya’daki mikropların sayısının insanlardan fazla olması gibi).

Ayrıca en hızlı üreyen canlılar en basit canlılardır. Bu da evrendeki en yaygın canlı türünün mikroorganizmalar olduğunu gösteriyor. Gerçi öte gezegenlerdeki mikropları teleskopla göremeyiz. Ancak, bize en yakın gezegenlerde ışık saçan mikroorganizmalar varsa bunların soluk ışığını özel teleskoplarla görebiliriz.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

Peki ya termal kameralar?

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama Hocam, ışık saçan canlılara ne gerek var? Bütün canlılar ISI YAYAR. Biz de kızılötesi ışık yayan yıldızları görüntülemekte kullandığımız teleskoplarla bu canlıları görebiliriz.

Ne yazık ki bu imkansız. Yıldızlar canlılardan çok daha sıcak cisimler. Bu nedenle yıldızları görebiliriz, ama öte gezegenlerdeki canlıları termal kamerayla tespit edemeyiz. Organik radyasyon uzun menzilli olsa bile yıldız ışığı bunu bastırırdı. Buna karşın elimizde başka bir teknik var ve bu da morötesi ışıktır:

Morötesi ışınlar kızılötesinden çok daha enerjik olduğu için uzak gezegenlerden bize daha kolay ulaşacaktır. Elbette canlıların uzaydan görülecek kadar güçlü morötesi ışık üretmesi imkansız. Nitekim Güneşimiz bile 6000 derecelik yüzey sıcaklığına rağmen pek az morötesi ışın saçıyor (Gerçi ozon tabakası olmasa bu bizi kanser yapmaya yeterdi).

Öte yandan, canlıların dolaylı yollardan morötesi ışık saçmasına veya morötesi ışıkta parlamasına bir engel yok. Biz de süper hassas morötesi teleskoplarımızla uzayda parlayan canlıları görebiliriz. Nasıl derseniz:

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

5. Biyofloresans yoluyla

Canlıların dolaylı yollardan ışık saçmasına biyofloresans diyoruz. Aslında bunu siz de biliyorsunuz. Vücut taramasında kullanılan Pozitron Emisyon Tomografisinde (PET) damarlara fosforlu boyalar şırınga ediliyor. Bu da hastalıklı dokuların PET cihazı kamerasında parlamasına yol açıyor.

Canlılar da buna benzer bir şey yapıyor: Ya morötesi ışıkta parlayan özel pigmentler üretiyorlar (akreplerin kabuğu gibi) ya da fosforlu maddeler içeren besinler yiyerek karanlıkta morötesi ışık saçıyorlar.

Ancak, bunu biyolüminesans ile karıştırmayın. Biyolüminesans organizmaların aktif olarak ışık üretmesi demek (vücudunda gerçekleşen kimyasal reaksiyonlarla ışık saçan ateşböcekleri gibi). Ayrıca aktif biyolüminesans genellikle görünür ışıkta olup kısa menzillidir (Güçlü morötesi ışık ise mikropları ve diğer bütün canlıları öldürüyor. Dahası hiçbir canlı morötesi ışık yayacak kadar sıcak değildir).

Örneğin, yağmurdan sonra denizde çoğalan bazı algler karanlıkta kedi ışığıyla parlar ki buna yakamoz diyoruz. Yakamozu uzaydan göremeyiz. Oysa öte gezenlerdeki canlılar morötesi ışıkta toplu halde parlayabilir. Özellikle de bu gezegenlerdeki ormanlar ve deniz canlıları morötesi ışıkta parlıyorsa.

İlgili yazı: Tuzlu Salda Gölü Mars’ta Hayata Işık Tutuyor

Peki ışık kaynağı nedir?

Sonuçta 1000 ışık yılı uzaktaki bir öte gezegene Dünya’dan lambayla ışık tutacak halimiz yok değil mi? Ancak, doğa bunu bizim için yapabilir. Nitekim M tipi cüce yıldızlar nispeten soğuk ve soluk olduğu için bu yıldızlara en yakın gezegenler bile yüzeyinde sıvı su tutmaya uygun sıcaklıkta olabiliyor (Bkz. Trappist-1 sistemi).

Üstelik kırmızı cüce yıldızlar beklenmedik derecede aktif oluyor ve uzaya morötesi ışık saçan güçlü parlamalara yol açıyor.

İşte bir öte gezegen bu radyasyon patlamalarına rağmen hayat barındırıyorsa (örneğin kalın bir ozon tabakası varsa) biz bu canlıları görebiliriz. Uzaylı canlılar yıldızın morötesi ışığında akrep gibi parlayacaktır. Teleskoplarımız da bu ışığı gezegenin gece yüzünde görebilir.

İlgili yazı: Kendi gezegenlerini yutan yamyam yıldızlar

Ama neden?

Siz ve ben, tıpkı Dünya’daki diğer birçok canlı türü gibi kesinlikle morötesi ışık saçmıyoruz. Bunun için fosforlu boya içeren gıdalar da tüketmiyoruz. Uzaydaki canlılar neden yapsın? Doğrusu radyoaktif kırmızı cücelerin zararlı morötesi ışınlarından korunmak için bu şekilde evrim geçirmiş olabilirler.

Morötesi ışınları soğuran özel besinler tüketerek geceleyin bu ışığı atmosfere yayabilir ve bu şekilde kanser olmadan hayatta kalabilirler.

İlgili yazı: Başka Galakside Binlerce Öte Gezegen Keşfettik

Bonus: Sera gazları

Dünya’da fosil yakıtların yanarken çıkardığı sera gazları atmosferin kimyasını değiştiriyor ve bu şekilde küresel ısınmaya yol açıyor. Dünya atmosferine Ay’dan bakacak olursak yüksek oranda karbondioksit ve metan gazı tespit ederiz. Bu da gezegenimizde yaşayan insan uygarlığının belirtisidir.

Bugün TESS teleskopu ve 2 yıl sonra nihayet fırlatılacak olan James Webb uzay teleskopu, gezegenlerin atmosferinden geçen güneş ışığına bakarak bu ışığı kızılötesi tayfta analiz edebilir. Atmosferin normalden yüksek oranda termal radyasyon yayması uzaylı uygarlığına işaret edecektir.

Ayrıca ben uzaylıyı kokusundan tanırım yazısında anlattığım gibi, bunun için Dünya dışı uygarlıklara da gerek yok. Bir gezegendeki ilkel canlılar da atmosferin kimyasını ve sıcaklığını değiştirecektir.

Örneğin, Dünya atmosferindeki oksijen ve karbondioksitin büyük kısmını bitkilerin fotosentez yapmasına borçluyuz. Atmosferin yüzde 21’ini oluşturan oksijen belirgin bir yaşam izidir.

Yaşam detektifleri

Bu bağlamda bir öte gezegeni merceğe alırız ve üzerinde yaşam olmadığını varsayarız. Ardından atmosferinin özelliklerine bakarız ve bu özellikleri ölü gezegen modeliyle açıklayamıyorsak bunu gezegende yaşam olduğuna yorarız (atmosferinin genel kimyası ve güneşe uzaklığa göre alışılmadık miktarda metan içermesi gibi).

İlgili yazı: Gezegen Avcısı TESS Uzayda Hayat Arıyor

Bu teknikler ne kadar güvenilir?

Öte gezegenlerde yaşam aramak için sıraladığımız 5 dolaylı yöntem, bize Dünya dışı uygarlıklardan en ilkel mikroplara kadar bütün uzaylıları bulma imkanı tanıyor. Sadece yaşam sinyallerinin türüne ve ne kadar güçlü olduğuna bakarak Dünya dışı uygarlıkları basit mikroplardan ayırabiliriz ki bu harika!

Aynı zamanda başa bela; çünkü atmosfer kimyası ve güneşi gölgeleyen garip cisimler gibi cansız gerekçeleri kullanarak bütün işaretleri inorganik doğal süreçlerle de açıklayabiliriz. Örneğin, Dünya gibi yüzeyinde metan bulunduramayacak kadar güneşe yakın ve sıcak bir gezegenin atmosferindeki serbest metanın varlığını metanojen bakterilerle açıklayabiliriz.

Öte yandan, Satürn çevresinde dönen ve yüzey sıcaklığı -183 derece olan Titan uydusunun sıvı metan göllerinin kaynağı, büyük olasılıkla inorganik jeolojidir; çünkü -183 derecede yaşayan (aktif olan) bir mikrop bilmiyoruz.

Üstelik Güneş Sistemi’nde canlı-cansız ayrımı yapmak kolay; burası en iyi bildiğimiz yıldız sistemi. Oysa bizden çok farklı özelliklere sahip olan öte gezegenlerdeki hayat olasılığını böyle ezbere değerlendiremeyiz. Bu sebeple öte gezegenlerde yaşam aramanın en kesin yolu o gezegenlere robot sonda ve tercihen astronot göndermektir.

İlgili yazı: Herkes Nerede? Uzaylılar ve Fermi Paradoksu