Uzayda Hayatı Ganymede Uydusunda mı Arayalım?

Güneş Sistemi’nde yaşam aramak için Jüpiter uydusu Europa, Satürn uydusu Enceladus ve hatta Mars’tan önce en büyük uydumuz Ganymede’ye mi bakalım? Ganymede’nin olası çok katlı okyanusu ve manyetik alanı yaşam doğurur mu? Dünya’nın arka bahçesindeki Ganymede uydusunda yaşamak için nereyi araştırmalıyız?

Başlıca seçeneklerimiz şunlar

• Yer kütlesinin yüzde 10’una sahip ve çapı Yer’in yarısı olan kızıl gezegen Mars. 1 milyar yıl boyunca bir okyanus, göller ve denizlerle kaplıydı. NASA’nın Azim robot gezgini krater diplerinde su buzu buldu.
• Venüs kontrolsüz küresel ısınmaya uğramadan önce bir adalar ve okyanuslar gezegeniydi. Şimdi yüzey sıcaklığı +460 derece, çok kalın bir karbondioksit atmosferi var. 1 gram su yok ama sülfürik asit yağmurları yağıyor. Mars’tan önce Venüs’te zeplin şehirler kurabiliriz.
• Jüpiter uydusu Europa ve Satürn uydusu Enceladus… Buzul altı okyanuslarının kimyasal bileşimi, mineralleri ve sıcaklığı bakteri yaşamına uygun. Ana akım bilimde yaşama en uygun uydular… Özellikle de yüzeydeki buzul çatlaklarından güneş ışığı gören okyanus suyunda yaşam olabilir. Belki okyanus tabanında yaşam doğuran alkalin menfezler de vardır.
• Satürn’ün dev uydusu Titan: -186 derecelik yüzeyinde sıvı metan göller olan, puding kıvamında yağmur yağan, Güneş Sistemi’ndeki uydular arasında hava olayları ve su sistemleri görülen tek uydu… NASA Titan’a Dragonfly helikopteri gönderecek. Buz altı okyanusunda hayat olabilir.
• Güneş’e ortalama 5,4 milyar km uzaktaki Neptün’ün Triton uydusu ve 5,9 milyar km uzaktaki cüce gezen Plüton… Bunların da karmaşık hava olayları ve buz altı okyanusları var. Kısacası hayat aramak için seçenek bol. Öte yandan Güneş Sistemi’nin en büyük uydusu olan Jüpiter çevresinde devinen Ganymede’yi de es geçmemek gerekir. Neden mi?

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Ganymede uydusunda ne olmalı?

Ganymede, Galileo’nun 1600’lerde teleskopla keşfettiği 4 büyük uydudan biridir ki bunlar da Dünya’nın ötesinde bulduğumuz ilk uydulardır. Bilim insanları son yıllarda Ganymede atmosferinde su buharı buldular. Ayrıca Ganymede’nin farklı sıcaklık ve basınçtaki dört buz katmanının arasına farklı derinliklerde sıkışmış olan yine 4 ayrı tuzlu su okyanusu var. Özellikle de uygun sıcaklık, kimya ve basınçta olduğuna inandığımız en üst buz altı okyanusun Europa’ya benzediği kanısındayız. Dolayısıyla yaşama uygun olduğunu düşünüyoruz. Elbette Yeryüzünün neden yaşama elverişli olduğuna ilişkin birkaç fikrimiz de var. 😊 Ganymede’de bunlar olması durumunda hayat bulma çok şansı artacaktır:

• Yaşamın temel elementleri olan karbon, oksijen, azot, hidrojen, fosfor, sodyum, potasyum, çinko ve demir. Özellikle ilk beşi.
• Yaşam doğurmak için uygun sıcaklık ve kimyada biyokimya reaktörleri olarak çalışan ve okyanus tabanında bulunan alkalin menfezler (hidrotermal bacalar değil!).
• Saydığım elementleri şekerler, aminoasitler ve diğer yaşamsal moleküller olarak birleşmiş, yani genetik kod DNA ve RNA’nın altyapısının hazır olması.
• Sıcak ve soğuk bölgeler arasındaki ısı farkının yararlı işte (üremek, çoğalmak) kullanılabilecek enerji sağlaması.
• Ve tabii ki uygun tuzluluk oranında uygun mineraller içeren sıvı su.

Şimdi felsefedeki gereklilik ve yeterlilik kriterlerini bilime uygulayacağız. Yukarıdaki maddeler yaşamın ortaya çıkması için gereklidir ama yeterli değildir. Bunun için aşağıdaki ölçütlerin de olması gerekir. Ganymede bunların birkaçına sahipse asıl orada yaşam bulamamak sürpriz olur:

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

 

Ganymede uydusunda yaşam kriterleri

• Canlıları güneş rüzgarı ile kozmik ışınların radyasyonundan koruyan güçlü ve kararlı bir manyetik alan.
• Güneş’in kanserojen morötesi ışınlarını kesen kalın ve kararlı bir ozon tabakası.
• Manyetik alan üreten aktif bir metalik çekirdek.
• Evrimi teşvik edecek farklı iklimler ve coğrafyalar yaratan yer şekillerine sahip girintili çıkıntılı, engebeli büyük kara parçaları.
• Yüzeyde ve/veya yeraltında su okyanusları.
• Ortalama uzunlukta gece-gündüz döngüsü. Günler ne kısa ne de çok uzun olacak. Atmosferin oksijenlenmesi için şarttır!
• Okyanus, göl, akarsu, gölet tabanında ıslak kaya arayüzü (biyokimyasal tepkimeler için).
• Hem sıcak çekirdekle içten ısıtmalı hem de yakmayan ılıman güneşle dıştan ısıtmalı bir gezegen.
• Uydumuz Ay gibi gezegeni yerçekimi çapasıyla dengeleyip göbeğinin üstüne yatmasını engelleyerek iklimi milyarlarca yıl boyunca sabitleyen bir uydu (çok istisnai bir durum).
• Hep unutulur: Bütün bu etkenlerin uygun bir kombinezonu.

Pekala. Elimizde gayet uzun bir alışveriş listesi var. O zaman markete, pardon Ganymede’ye gidip bu koşullara uygun olup olmadığına bakalım:

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Ganymede uydusunda oksijen üretmek

Ganymede, Jüpiter’in dört büyük uydusu içinde gezegene üçüncü uzak aydır. Volkanik İo ile buzlu Europa’dan sonra ve buz kraterleriyle kaplı Callisto’dan önce gelir. Jüpiter, kendisine oldukça yakın olan Ganymede’ye yerçekimi kilidi atmıştır. Öyle ki uydunun kendi çevresinde dönüş hızı Jüpiter’e eşit olup bir yüzü gezegene bakar. Gaz devine yaklaşık 1,07 milyon km uzakta devinir ve 7 günde tur atar. Dışarıdan bakınca da Ay ve Merkür gibi ruhsuz, cansız, tekdüze görünür. Kayda değer bir atmosferi yoktur. Az miktarda oksijen sayesinde yüzey basıncı 1 mikropascal’dir ve gri yüzeyi kraterlerle kaplıdır.

Özetle Ganymede’de nefes almak için oksijen oranını artırmanın yanı sıra atmosferi 100 milyar kat kalınlaştırmak gerekir. Üstelik Europa kadar olmasa da Jüpiter’in güçlü manyetik alanına hapsolan ve doğal olarak hızlandırılan yüksek hızlı parçacıkların ölümcül iyonize radyasyonuna maruz kalır. Kısacası tatilde ilk gitmek isteyeceğiniz yer değildir. Oysa dünyevi önyargılardan kurtulmamız lazım. Bunu Mor Dünya hipotezinde yazdım ama Dünya insan yaşamından çok bakteri yaşamına uygundur.

Yaşama uygunluğa geniş bakın

Hatta bizi öldürecek zehirli, tuzlu, asitli, sıcak ortamlarda yaşayan ekstremofil siyan bakteriler ile halo bakterilere daha uygundur. O ünlü okyanusların yüzeyde olması şart değildir. Buz altı okyanuslar da yaşama uygun olabilir. Nitekim Ganymede’nin ince atmosferinde bol miktarda su buharı bulduk. Demek ki buzun altında sıvı su var.  Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam, Güneş’in morötesi ışınları ve Jüpiter’in manyetik alanından savrulan yüksek hızlı yüklü parçacıklar var. Bunlar yüzey buzuna çarparak buzu parçalayabilir. Su buzunu ısıtıp uzaya uçurmakla kalmaz, suyu morötesi ışınlarla parçalayıp içindeki oksijeni de ince atmosfer halinde açığa çıkarabilir.” Doğrudur. Gezegen işte ama:

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Ganymede uydusunda organik kimya kaynakları

Hubble’ın STIS (tayf ölçüm) kamerası 1998’de Ganymede’ye bakınca astronomları şaşırtan bir şey gördü. Uyduyu ekvatorun altı ve üstünden saran auroralar vardı. Demek ki Ganymede’yi saran manyetik alan sadece Jüpiter’in eseri değildi. Aynı zamanda kendi manyetik alanını üretiyordu! İki manyetik alanın birleşen çizgileri, Jüpiter’in hızlandırdığı parçacıkları Ganymede atmosferine yönlendirerek auroralara yol açıyordu. Ganymede’nin yüzeyi gece-gündüz –203 ila –121 derece sıcaklıktaydı ama en az bir adet buz altı okyanusu vardı.

Ganymede auroraları ile buz altı okyanus arasındaki ilişki için yüzey kimyasını inceleyelim. Bir kere yüzeyinin yüzde 50’den fazlası saf buzla ve geri kalanı da kaya tozu içeren kirli buzla kaplı. Bunun sebebi asteroit çarpışmaları ve Jüpiter’in geçmişte çarpışan uydularından gelen tozdur. Jüpiter’in ince halkaları olduğuna da dikkat edelim. Kirli buzun bir kısmının da amonyak, sülfür ve sülfür dioksit içerdiğini belirtelim ki sülfürle sülfür bileşikleri İo’dan geliyor. Kuduz gibi volkanik İo’nun sülfür yanardağları var.

Oysa yeraltına inince bambaşka bir manzarayla karşılaşıyoruz. Ganymede yüzeyi son 3,5 milyar yılda pek değişmekle birlikte altıgen şeklinde kristalize olmuş buzlarla kaplıdır. Buzul tabakası 160 km kalınlığındadır ama daha derinde basınca dayalı sıcaklık o kadar artar ki buz erir. Böylece ilk küresel buz altı okyanusu oluşur. İşte burada bilim insanları ikiye ayrılıyor. Bir grup, okyanusun 800 km gibi müthiş bir derinlikte olduğunu söylüyor. Diğer grup ise dört buz katmanı arasına sıkışmış dört ayrı küresel okyanustan söz ediyor. Ganymede’nin yarıçapının üçte birini geçince ise kayalık çekirdeğe ulaşıyoruz:

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Ganimede uydusunda anatomik kesitler

Hatta kendini cesur hisseden bazı gezegen bilimciler daha ileri gidiyor. Ana okyanusun 800 km derinliğe ulaştığını söylüyor. Onun altında ise üç-dört sıcak buz katmanı arasına sıkışmış ek okyanus katmanları olduğunu düşünüyor. 800 km ile uydu yarıçapının üçte birine eriştiğimizde ise karşımıza manto tabakası çıkıyor. Yalnız Dünya’nın tersine bu sadece az sıcak ve bol sulu bir mantodur; çünkü Ganymede kütlesi Dünya’nın yalnızca binde 25’idir. Dolayısıyla uydunun dip basıncı bile Dünya deniz diplerine denk olacaktır. Bu yüzden Ganymede mantosu okyanustan sadece 40 kelvin sıcaktır.

Mantonun altında Dünya’daki gibi sıvı demir–nikel dış çekirdek var ki o da katı demir–nikel iç çekirdeği sarıyor. İç çekirdeğin çapı 1000 km, sıcaklığı 1430 derece ve yoğunluğu da 10 gigapascal’dir. Bu da çekirdek basıncının Ganymede ortalama yoğunluğunun üç katıyla Merkür’e eşit olduğunu gösterir. Ganymede’nin özgün manyetik alanının kaynağı metalik sıvı dış çekirdeğidir. Bu küçük uydunun çekirdeğinin bugüne dek soğuyup katılaşmama sebebi ise Jüpiter yerçekiminin güçlü gelgit etkisidir. Çekirdeği büzüp gerip sıkıştırarak sürtünme yoluyla ısıtır.

Asıl ilginç olanı ise auroralardır. Bunları üretmek için özgün manyetik alan gerekir. Manyetik alan sıcak ve aktif çekirdek gerektirir. Bu da uyduyu içten ısıtarak buzun düşük basınçta sıvılaşması ve derin bir okyanusa dönüşmesini kolaylaştırır. Dahası auroralar için elektriği ve dolayısıyla manyetik alanı taşıyan derin bir tuzlu su okyanusu gerekir. Böylece Ganymede atmosferindeki su buharının bir kısmının buzul çatlaklarının altındaki okyanus suyundan gelmesi mümkündür. Tüm bunları toparlarsak Ganymede’nin yaşama temel uygunluk kontrol listesi çıkar:

Ganymede uydusunda yaşam listesi

• Oksijen, karbon, hidrojen gibi yaşam için gereken en temel elementlere sahiptir.
• Bunları karıştırıp aminoasit, şeker gibi organik moleküller oluşturacak enerjiyi üretir.
• Gelgit etkisi ve büyük metalik çekirdeğiyle suyu ısıtacak iç sıcaklığa sahiptir.
• Buz altı okyanus(lar) yüzeyi kasıp kavuran radyasyondan korunur.
• Yeterince güçlü bir manyetik alanı vardır.
• İnce de olsa atmosferle sarılıdır.
• Uygun uzunlukta gece gündüzleri vardır ve sıcaklık en çok 90 derece oynar.
• Organik su kimyasına uygun sıcak ve ıslak bir manto tabakası vardır.
• Bu da okyanus tabanında alkalin menfez oluşumunu teşvik eder.

Bundan iyisi Şam’da kayısı mı? Bunun için önce Ganymede’de yaşam arayacak bir sonda göndermemiz lazım:

İlgili yazı: Yıldızlar Ne Kadar Yaşar ve Nasıl Ölür?

 

Ganymede uydusunda gelecek sondalar

Jüpiter’in yörüngesinde Juno uydusu dönüyor ama Ganymede’yi ancak uzaktan görüyor. Çevresinde yörüngeye girmiyor. 2024’te fırlatılacak Europa Clipper uydusu ise Ganymede’ye bakmayacak. Böylece geriye ESA’nın Jüpiter Buzlu Uydu Kaşifi (JUICE) sondası kalıyor. 2022’de uzaya gönderilecek JUICE, 2029’da Ganymede’nin yakınından geçecek ve 2032’de yörüngesine girecek. Europa ve Enceladus yaşam aramak için kamuoyunda çok daha popüler olabilir ama Ganymede’nin hayata bunlardan daha elverişli olması mümkündür.

Siz de Mars’ın Kuzey Okyanusunun Nasıl Oluştuğuna ve Mars’la Venüs’ün hiç yaşam barındırıp barındırmadığına şimdi bakabilirsiniz. Mars, Venüs ile Satürn’deki Dünya dışı üç mega tsunamiyi ve Venüs’te saptanan fosfin molekülünün yaşam izi olup olmadığını görebilirsiniz. Mars yerine Venüs’e mi yerleşsek diye sorarak oksijenin Dünya atmosferinde nasıl biriktiğini araştırabilirsiniz. Hızınızı alamayarak Mor Dünya Hipotezinde fotosentezin nasıl başladığını inceleyebilirsiniz. Kendinizi cesur hissediyorsanız Dünya dışı yaşam olduğunu nasıl anlarız sorusunun yanıtını da merak edebilirsiniz. Bilimle ve sağlıcakla kalın. 😊

Dünya’nın iç çekirdeği yumuşak çıktı

¹Polymerization of building blocks of life on Europa and other icy moons
²Evidence for sulfur-bearing species on Callisto’s leading hemisphere: Sourced from Jupiter’s irregular satellites or Io?
³Habitability in the Solar System and New Planetary Missions