Uzayda Hayat Bulmak An Meselesi >> Samanyolu’nda 100 milyon yaşanabilir gezegen olabilir

Galaksimizdeki gezegenlerin sayısını hesaplamak için yeni bir bilgisayar modeli geliştiren astronomlar, Samanyolu’nda çok hücreli kompleks hayatı destekleyen en az 100 milyon gezegen olduğu sonucuna vardı.

NASA uzmanları da önümüzdeki 10 yıl içinde yaşanabilir dünyaları gözlemleyecek teleskopların uzaya fırlatılacağını ve yakın gelecekte çocuklarımıza gece göğündeki hangi yıldızın yörüngesinde hayat barındıran bir gezegen olduğunu gösterebileceğimizi söylüyor.

 

 

Samanlıkta iğne değil

Birçok bilim adamı evrende yalnız olmadığımızı düşünüyor. Sadece içinde bulunduğumuz galakside bir milyar gezegenin hayata elverişli olduğu sonucuna varan astronomlar, bunların arasında en az 100 milyon gezegeninin de çok hücreli organizmalar düzeyinde hayat barındığını söylüyor. Peki NASA güneş sistemi dışında hayat bulmak için ne gibi çalışmalar yürütüyor?

NASA uzmanları ve çözüm ortakları geçen hafta Washington’daki NASA genel merkezinde düzenledikleri toplantıda uzaydaki hayatı araştırmak için hazırladıkları yol haritasını kamuoyuyla paylaştılar. NASA uzayda hayat arayışında yer teleskoplarını ve uzay teleskoplarını birlikte kullanacak.

 

 

Bir otostopçunun galaksi rehberi

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden gezegen bilimleri profesörü Sara Seager gelecekten ümitli ve bunun sebebini şöyle açıklıyor: “Yakın gelecekte insanlar bir yıldızı gösterip ‘bu yıldızın Dünya benzeri bir gezegeni var’ diyecek. Gökbilimciler Samanyolu Galaksisi’ndeki her yıldızın en azından bir gezegeni olduğunu düşünüyor.”

NASA Güneş Sistemi dışındaki öte gezenleri yaklaşık 15 yıl önce yer teleskoplarıyla araştırmaya başladı ve ardından Dünya yörüngesine sırasıyla Hubble Uzay Teleskopu, Spitzer Uzay Teleskopu ve Kepler Uzay Teleskopu’nu göndererek araştırmalarını genişletti.

Bugünün teleskopları aynı anda çok sayıda yıldızı tarayarak yörüngelerinde gezegen olup olmadığına bakıyor. Ayrıca gezegenlerin yüzeyinde sıvı su olması için yıldızdan doğru uzaklıkta olup olmadığını kontrol ediyor. Çünkü hayat ister karbon tabanlı ister silikon tabanlı olsun, hayatın gelişmesi için sıvı şu şart (Konuyla ilgili ek bilgi için Popular Science Türkiye Temmuz 2014 sayısındaki elmas gezegenler yazıma bakabilirsiniz).

 

 

Teleskoplar geçidi

NASA’nın yol haritasına göre 2017 yılında Transit Ötegezegen Araştırma Uydusu fırlatılacak ve ardından 2018 yılında dev aynalı James Webb Space Uzay Teleskopu yörüngeye yerleştirilecek. 2020’lerin başında ise Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Teleskopu – Astrofizik Odaklı Teleskop Kaynakları (WFIRST-AFTA) adlı gözlem evi de Dünya yörüngesinde uzayı taramaya başlayacak.

Yeni teleskopların çok sayıda öte gezegen bulması bekleniyor. Böylece yabancı dünyaların atmosfer kimyası, içyapısı ve hangi elementlerden oluştuğu hakkında daha fazla bilgiye sahip olacağız. Bunların arasında karbon-elmas dünyaların Dünya gibi silikon tabanlı gezegenlere oranı büyük önem taşıyor. Çünkü karbon dünyalarda hayat yok ve kayalık gezegenlerin büyük kısmının karbon dünyalardan oluşması uzayda hayat bulma olasılığını azaltıyor.

Özellikle keskin gözlü Webb teleskopu ile WFIRST-AFTA geniş açılı ve yüksek çözünürlüklü fotoğraflar çekerek uzaydaki hangi gezegenlerde okyanus olduğunu, hangi gezegenlerin atmosferinde su buharı ve hayat göstergesi oksijen bulunduğunu tespit edecek. Bütün bu verilerin Dünya ile aynı kütleye sahip gezegenlerle ilişkilendirilmesi ise bize değerli istatistiksel bilgiler sağlayacak.

 

 

Bilimkurgu değil, gerçek

Eski astronot ve NASA Uzay Seferleri Direktörlüğü Müdür Yardımcısı John Grunsfeld, “Öte dünyaları keşfetmek için kullandığımız teknoloji gerçek” diyor. “James Webb Uzay Teleskopu üzerindeki çalışmalar sürüyor ve gelecekte kaydedilecek ilerlemelerin ilk adımları şimdiden atılıyor.”

Örneğin 2009 yılında NASA tarafından fırlatılan Kepler teleskopu öte dünyalar hakkında bildiklerimizi kökten değiştirdi. Kepler Güneş Sistemi dışında 5 binden fazla gezegen adayı buldu ve bunlardan 1700’ünün gezegen olduğu teyit edildi. Sadece Kepler gözlemlerini dikkate alacak olursak galaksimizde yüz milyarlarca gezegen olduğunu kabul etmemiz gerekiyor.

 

 

Kepler aynı zamanda yıldızına Dünya kadar yakın veya daha yakın olan gezegenlerin birçoğunun da Dünya’dan üç kat büyük olduğunu gösterdi. Elbette bu noktada önemli olan gezegenin kütlesi: Dünya’dan büyük olan ama yerçekimi Dünya’ya eşit olan “hafif sıklet” gezegenler de var. Ancak bunların içyapısı Yeryüzü’nden çok farklı.

Sonuç olarak Kepler’in teknolojisi uzayda Dünya çapında gezegenler bulmaya pek elverişli değil ve bu tür gezegenler bulmak için gelecek kuşak teleskoplar kullanmamız gerekiyor. İşin ilginci, bu konudaki ilk adımı da Kepler attı ve güneşe yüzeyinde sıvı su olacak kadar yakın ilk öte gezegeni Kepler buldu.

 

 

Kayalık gezegen bolluğu

Baltimore Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü Direktörü Matt Mountain aynı zamanda Webb teleskopu çalışmalarını da yürütüyor ve uzaydaki hayat arayışıyla ilgili araştırmaların hızını şu şekilde örnekliyor:

“Beş yıl öncesine kadar bunu bilmiyorduk ama yakın yıldızların yüzde 10 ila 20’sinin çevresinde Dünya büyüklüğünde gezegenler var ve bunlar yaşama elverişli mesafede. Kısacası dünyayı sonsuza dek değiştirecek bir keşif yapmamız yakındır.”

 

 

Nitekim türümüz son on yıl içinde çok sayıda Dünya irisi gezegen keşfetti. Süper dünya sınıfına giren bu gezegenler Dünyamız gibi kayalık gökcisimleri, ancak Dünya’dan genellikle 1,2 ila 2,5 kat büyükler ve iki kat fazla kütleye sahipler.

Ancak, büyüklüğüne rağmen Dünya kadar hafif olan gezegenlerin içyapısı farklı. Bu da hafif süper dünyalarda gezegenimiz gibi tektonik hareketler görülmediğini ve bunların dünya benzeri hayata sahip olma şansının düşük olduğunu gösteriyor. Yine de gelecek kuşak teleskoplar gittikçe daha küçük kayalık gezegenler keşfederek Dünya’nın uzayda bir istisna olup olmadığını anlamamızı sağlayacak.

 

 

Büyükler kolay da küçükler zor

Dünya’nın ikizi olarak kabul edilebilecek 12 bin km çapındaki kayalık dünyalar bulmak elbette Jüpiter gibi göze batan gaz devleri bulmaktan zor. Çünkü küçük gezegenler önünden geçtiği yıldız ışığını pek az karartıyor ve yıldızın sadece belli belirsiz bir şekilde yalpalamasına yol açıyor. Bu sebeple en yakın yıldızlarda bile Dünya benzeri gezegenler bulmak kolay değil.

Bunu ancak James Webb gibi dev aynalı ve geniş açılı teleskoplarla başarabileceğiz. Teleskopları uzaya fırlatma ve toplanan verileri gözden geçirme süresini hesaba katacak olursak Dünya benzeri ilk gezegeni 10 yıl içinde bulacağımızı söyleyebiliriz.

Matt Mountain işin sonuçları açısından konuyu çok güzel özetliyor: “Bir an potansiyel hayat göstergeleri bulduğumuzu düşünün. Dünyanın uyanıp da insan türünün zaman ve uzaydaki uzun yalnızlığının sona erebileceğini anladığını hayal edin. Evren’de artık yalnız olmadığımız ihtimalini hesaba kattıklarını düşünün.”

 

 

Milyonlarca mikroplu gezegen

Öte yandan araştırmalarını Challenges dergisinde yayınlayan bir grup astronom, Samanyolu Galaksisi’nde bakteri ve çokhücreli canlılar seviyesinde kompleks hayat barındıran 100 milyon gezegen olduğu sonucuna vardı.¹

Araştırmacılar bunun için yıldızların çevresindeki gezegenleri sayan ve sınıflandıran özel bir bilgisayar yazılımı geliştirdiler ve bu yazılımı uzay teleskoplarının sağladığı öte gezegen verilerini kullanarak kalibre ettiler.

Cornell araştırma ekibinden Alberto Fairén yanlış anlaşılmayı gidermek için temkinli konuşuyor: “Yaptığımız çalışma 100 milyon gezegende karmaşık hayat olduğunu göstermiyor. Yalnızca 100 milyon gezegende şartların buna elverişli olduğunu söylüyoruz. Ayrıca hayatın kökeni sorusuna da yanıt aramıyoruz, yalnızca hayata elverişli koşulları dikkate alıyoruz.”

 

 

Hayat olabilir ama uzaylılar şart değil

Elbette uzayda hayat bulmak, uzayda “uzaylı” bulmak anlamına gelmiyor. Dünya dışı uygarlıklar konusunu Yapay Zeka yazılarının devamı olan ayrı bir yazı dizisinde ele alacağım. Ancak uzaylılar bulmanın ön şartının uzayda hayat olduğunu kabul etmeyi gerektirdiğini dikkate alarak Fairén’den devam edebiliriz:

“Kompleks hayat, zeki hayat anlamına gelmiyor ama hayvanlar alemini de dışlamıyor. Yine de bundan asıl kastımız mikroplardan daha büyük ve karmaşık canlı türlerinin var olabileceği. Örneğin Dünya’daki ekosistemler gibi besin zinciri oluşturan canlılar bulabiliriz.”

 

 

100 milyon gezegen

Bilim adamları araştırma için gereken başlangıç verilerini elde etmek amacıyla 1000’den fazla gezegeni taradılar ve gezegen yoğunluğu, kütlesi, sıcaklığı, gezegen altyapısı (kayalık, gaz devi, su dünyası), gezegen kimyası (atmosfer kompozisyonu, karbon-silikat-elmas gezegenler), ana yıldıza uzaklık ve gezegen yaşı (kompleks hayatın ortaya çıkması için gereken süre) gibi faktörleri değerlendiler.

Bütün bu bilgiler bilgisayar simülasyonunun temel aldığı Biyolojik Karmaşıklık Endeksini (BCI) oluşturdu ve BCI hesaplamaları gezegenlerin yüzde 1 ila 2’sinin Jüpiter’in uydusu Europa’dan daha yüksek puan aldığını gösterdi. Europa’nın global buz altı okyanusunda Dünya okyanuslarının 3,5 katı kadar mineralli tuzlu su bulunuyor. Bu da Europa’nın Güneş Sistemi’nde hayata elverişli olduğunu gösteriyor. BCI puanı Europa’dan yüksek çıkan gezegenlerin de hayata elverişli olması gerekiyor.

Yapılan hesaplamalar Samanyolu’nda hayata elverişli 10 milyar yıldız ve kompleks hayata elverişli toplam 100 milyon gezegen olduğuna işaret ediyor. Hayatı bakteri düzeyiyle sınırlandırdığımızda ise hayat barındıran olası gezegen sayısı 1 milyara yükseliyor!

 

 

Peki uzaylılar nerede?

Bu kadar gezegen arasında uzaylılar nerede? Fairén’e göre orada bir yerlerde olabilirler ama bizden çok uzak oldukları kesin. Çünkü yıldızlar birbirine çok uzak. Örneğin kendi güneş sistemimizin çapı 1,15 ila 3,16 ışık yılı ve en yakın yıldız bize yaklaşık 4 ışık yılı uzaklıkta.

Uzaydaki en uzak araştırma sondası Voyager 1, 2013 yılında güneş rüzgarı etki alanını terk etti ama bu sondanın Güneş Sistemi’nin dış sınırına ulaşması 300 yıl alacak ve sistemi terk etmesi 7000 yıl sürecek. Voyager 1’in saatte 60 bin km’den hızlı gittiğini düşündüğümüzde, uzaylıların ışıktan hızlı gitmenin bir yolunu bulmadıkça bize kolay kolay ulaşamayacağını görüyoruz.

Evet, araştırmacılar uzayda hayat açısından hiç de yalnız olmadığımız kanısında. Sadece başka yıldız sistemlerine yakın gelecekte ulaşmanın imkansız olduğunu hatırlatıyorlar.

Öte yandan Güneş Sistemi’nde başta Mars ve Europa olmak üzere birçok gökcisminde hayat olabilir ve bunların arasında Jüpiter’in uydusu Ganymede, Satürn’ün uydusu Titan’la küçük Enceladus da var. Dolayısıyla başka yıldızlarda hayat ararken önce Güneş Sistemi’nde hayat bulabiliriz! Bu da bize uzayda hayatın sandığımızdan yaygın olduğunu gösterir. 🙂

 

 

Yabancı Dünyalarda Hayat

 

 

 

 

Dünya benzeri gezegenler?

 

 

 

¹Assessing the Possibility of Biological Complexity on Other Worlds, with an Estimate of the Occurrence of Complex Life in the Milky Way Galaxy: Louis N. Irwin, Abel Méndez, Alberto G. Fairén and Dirk Schulze-Makuch. Published: 28 May 2014. doi:10.3390/challe5010159