Yeni bir bilimsel yöntem, atmosferik CO2 seviyelerini karşılaştırarak yaşanabilir gezegenleri belirliyor; bu da daha düşük CO2’nin sıvı su ve potansiyel yaşamın varlığına işaret ettiğini öne sürüyor. Mevcut teleskoplarla uygulanabilen bu çığır açıcı araştırma, Dünya’nın ötesinde yaşam arayışında yeni umutlar sunuyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Bilim insanları ötegezegenlerdeki sıvı suyu tanımlamanın yeni yolunu keşfetti.
Atmosferdeki CO2 seviyeleri yaşanabilir gezegenler ve potansiyel olarak yaşamın kendisini bulmanın anahtarını taşıyor.
Bilim insanları, atmosferlerindeki karbondioksit miktarını komşu gezegenlerle karşılaştırarak yaşanabilir gezegenleri ve potansiyel olarak yaşanabilir gezegenleri belirlemenin yeni bir yolunu geliştirdi.
Uluslararası araştırmacılardan oluşan bir ekip Birmingham Üniversitesi (İngiltere), Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MİT) (ABD) ve başka yerlerde, bir gezegenin daha az miktarda CO’ya sahip olması durumunda,2 Komşu gezegenlerle karşılaştırıldığında atmosferinde, o gezegenin yüzeyinde sıvı su bulunduğunu akla getiriyor. CO’daki düşüş2 seviyeleri, gezegenin atmosferindeki karbondioksitin bir okyanusta çözündüğünü veya gezegen ölçeğinde bir biyokütle tarafından tutulduğunu ima ediyor.
Araştırma 28 Aralık 2023’te yayınlandı. Doğa Astronomi.
Keşfin Arkasındaki Bilim
Yaşanabilirlik, bir gök cisminin yüzeyinde sıvı su barındırabilme ve tutabilme kapasitesine sahip olduğu anlamına gelen teorik astronomik bir kavramdır. Yıldızlarına çok yakın olan gezegenler çok sıcaktır (örneğin Venüs), çok uzakta olanlar çok soğuk (gibi Mars), oysa ‘yaşanabilir bölge’deki gezegenler tam olarak doğru. Yaşanabilir bölge bazen Goldilocks bölgesi olarak anılır.
“Bir gezegenin atmosferindeki karbondioksit miktarını ölçmek oldukça kolaydır. Bunun nedeni, CO2’nin kızılötesinde güçlü bir soğurucu olması ve aynı özelliğin Dünya’da küresel sıcaklıklardaki mevcut artışa neden olmasıdır. Farklı gezegenlerin atmosferlerindeki CO2 miktarını karşılaştırarak, bu yeni yaşanabilirlik imzasını, okyanusları olan gezegenleri tanımlamak için kullanabiliriz, bu da onların yaşamı destekleme olasılığını artırır.”
— Profesör Amaury Triaud, Birmingham Üniversitesi
Ötegezegen Araştırmalarında Bir Atılım
Araştırmacılar, bir gezegenin gerçekten sıvı suya sahip olup olmadığını tespit edebilecekleri yeni bir ‘yaşanabilirlik imzası’ tasarladılar. Bundan önce, bilim adamlarının gezegen yüzeyindeki sıvıyı tanımlamaya en yakın oldukları nokta, onun parıltısını, yıldız ışığının sudan nasıl yansıdığını kullanmaktı. Ancak bu imza mevcut gözlemevlerinin tespit edemeyeceği kadar zayıf, oysa yeni yöntem mevcut tesislerle uygulanabiliyor.
Araştırmayı yöneten Birmingham Üniversitesi Dış Gezegen Bilimi Profesörü Amaury Triaud şunları söyledi: “Bir gezegenin atmosferindeki karbondioksit miktarını ölçmek oldukça kolaydır. Bunun nedeni CO’nun2 Kızılötesinde güçlü bir soğurucudur ve aynı özellik Dünya’da küresel sıcaklıklardaki mevcut artışa neden olur. CO miktarını karşılaştırarak2 farklı gezegenlerin atmosferlerinde, bu yeni yaşanabilirlik imzasını, bu gezegenleri okyanuslarla tanımlamak için kullanabiliriz, bu da onların yaşamı destekleme olasılığını artırır.
“Örneğin, başlangıçta Dünya’nın atmosferinin çoğunlukla CO2’den oluştuğunu biliyoruz.2ancak daha sonra karbon okyanusa karışarak gezegenin son dört milyar yıl boyunca yaşamı destekleyebilecek hale gelmesini sağladı.”
Araştırma, yaşanabilir gezegenleri tanımlamanın yeni bir yolunu geliştirmenin yanı sıra, çevresel dönüm noktalarına ilişkin daha fazla bilgi ortaya çıkarmak için de kullanılabilir.
Amaury Triaud şöyle devam ediyor: “CO düzeylerini inceleyerek2 diğer gezegenlerin atmosferlerindeki yaşanabilirliği ampirik olarak ölçebilir ve bunu teorik beklentilerimizle karşılaştırabiliriz. Bu, karbon seviyelerinin hangi noktada bir gezegeni yaşanmaz hale getirdiğini bulmak için Dünya’da karşılaştığımız iklim kriziyle ilgili bağlamın toplanmasına yardımcı oluyor. Örneğin Venüs ve Dünya inanılmaz derecede benzer görünüyor, ancak Venüs’ün atmosferinde çok yüksek düzeyde karbon var. Venüs’ün yaşanmaz hale gelmesine yol açan geçmişte iklimsel bir devrilme noktası olmuş olabilir.”
Yeni yöntem sadece yaşanabilirliğin bir imzası değil, aynı zamanda bir biyolojik imza olarak da hizmet edebilir, çünkü biyoloji aynı zamanda karbondioksiti de yakalıyor.
Dünyanın Ötesindeki Yaşamı Tespit Etmeye Yönelik Çıkarımlar
MIT Gezegen Bilimleri Yardımcı Doçenti ve araştırmanın eş lideri Dr. Julien de Wit şöyle açıklıyor: “Dünyadaki yaşam, yakalanan toplam CO2 miktarının %20’sini oluşturuyor.2geri kalanı çoğunlukla okyanuslar tarafından emiliyor. Başka bir gezegende bu sayı çok daha fazla olabilir. Biyoloji tarafından karbon tüketiminin açıklayıcı işaretlerinden biri oksijen emisyonudur. Oksijen ozona dönüşebiliyor ve ozonun CO’nun hemen yanında tespit edilebilir bir imzası olduğu ortaya çıktı2. Dolayısıyla hem karbondioksiti hem de ozonu aynı anda gözlemlemek bize yaşanabilirlik hakkında bilgi verebilir, aynı zamanda o gezegende yaşamın varlığı hakkında da bilgi verebilir.”
Yeni çalışmanın önemli bir unsuru da bu imzaların mevcut teleskoplarla tespit edilebilmesidir. Julien de Wit şu sonuca varıyor: “İlk umutlara rağmen, meslektaşlarımızın çoğu sonunda James Webb Uzay Teleskobu gibi büyük teleskopların dış gezegenlerdeki yaşamı tespit edemeyeceği sonucuna vardı. Çalışmalarımız yeni umutlar getiriyor. Karbondioksitin imzasından yararlanarak, yalnızca uzak bir gezegende sıvı suyun varlığı sonucunu çıkarmakla kalmıyoruz, aynı zamanda yaşamın kendisini tanımlamanın bir yolunu da sağlıyoruz.”
Araştırma ekibinin bir sonraki adımı, çeşitli ötegezegenlerin atmosferik karbondioksit bileşimlerini tespit etmek, hangilerinin yüzeyinde okyanusların bulunduğunu belirlemek ve yaşamı destekleyebilecek olanlara yönelik daha fazla gözlem yapılmasına öncelik verilmesine yardımcı olmaktır.
Referans: Amaury HMJ Triaud, Julien de Wit, Frieder Klein, Martin Turbet, Benjamin V. Rackham, Prajwal Niraula, Ana Glidden, Oliver E. Jagoutz, “Ilıman karasal ötegezegenlerde su okyanusları ve biyokütlenin izleyicisi olarak atmosferik karbon tükenmesi”, Matej Peč, Janusz J. Petkowski, Sara Seager ve Franck Selsis, 28 Aralık 2023, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-023-02157-9