Venüs’ün atmosferik kimyasal anormallikleri gelecekteki astrobiyoloji misyonlarını motive edebilir

Bilim insanları 2020 yılında Venüs’ün atmosferinde fosfin tespit ettiğinde, bu durum Venüs ve onun potansiyel yaşanabilirliği hakkında yenilenen, hareketli tartışmaları tetikledi. Fosfinin potansiyel bir biyobelirteç olması nedeniyle tespitin ilgi yaratmaması garip olurdu. Yani insanlar anlaşılır bir şekilde merak ediyordu. Ne yazık ki, daha ileri çalışmalar onun varlığını doğrulayamadı.

Ancak fosfin olmasa bile Venüs’ün atmosferi biyolojik süreçlere işaret eden kimyasal entrikalarla doludur. Cehennem gibi kardeş gezegenimize bir astrobiyoloji misyonu göndermenin zamanı geldi mi?

Fosfin tartışması oldukça hızlı bir şekilde sona ererken, Venüs’ün atmosferinin, bazıları yaşamla ilgili olabilecek kimyasal anormallikler içerdiğine dair daha uzun ömürlü başka belirtiler de var. Örneğin atmosferik gazlardan bazıları termodinamik dengenin dışında görünüyor. Karmaşıklığa ek olarak, bilim adamları alt atmosferdeki büyük parçacıkların bileşiminin ne olduğundan emin değiller.

Yeni bir makalenin yazarları, Venüs’ün kimyasal merakımızı neden yakaladığını açıklıyor ve bunu tatmin edecek bir astrobiyolojik görevin zamanının geldiğini öne sürüyor.

Makalenin başlığı “Venüs Atmosferinin Kimyasal Anomalilerinin Astrobiyolojik Potansiyeli ve Diğer Açıklanamayan Bulut Özellikleri.” Henüz hakem incelemesinden geçirilmedi ve yayınlanmadı, ancak ön baskı sunucusunda mevcut arXiv. Baş yazar, MIT Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde astrobiyoloji araştırmacısı olan Janusz Petkowski’dir.

Yazarlar, “Bilim insanları, Venüs’ün, yüzeyden 48-60 km yükseklikteki bulutlarındaki Dünya benzeri sıcaklık ve basınca dayanarak, yarım yüzyılı aşkın bir süredir Venüs üzerinde yaşanabilir bir dünya olduğu yönünde spekülasyonlar yapıyorlar” diye yazıyor.

Uzayla ilgilenen çoğu insan Venüs’ün atmosferinin son derece yoğun ve sıcak olduğunu biliyor. Ayrıca karbondioksitin baskın olduğunu, diğer ana bileşeninin nitrojen olduğunu ve yoğun sülfürik asit bulutlarını desteklediğini de biliyoruz. Diğer kimyasallar yalnızca çok küçük, eser miktarlarda mevcuttur.

Yüzeyden 48 ila 60 km yükseklikteki atmosferik bölge özellikle ilgi çekicidir. Bu yükseklikte hem basınç hem de sıcaklık Dünya benzeri seviyelere yaklaşıyor. Yaklaşık 52,5 km ile 54 km arasında sıcaklık 20°C ile 37°C arasındadır. Yüzeyden yaklaşık 49,5 km yükseklikte basınç, Dünya’nın deniz seviyesindeki basınçla aynıdır. Venüs’ün yüzeyinde sıvı suyun bulunması mümkün değil, ancak atmosferde bu mümkün.

Venüs’ün potansiyel yaşanabilirliğini değerlendirmenin arka planı budur.

Ancak çok sayıda kimyasal husus da var ve makalelerinde yazarlar, gezegenin atmosferinde uzun süredir devam eden bir gizemin altını çiziyor.

“Bu yazıda, Venüs’ün son yarım yüzyıl boyunca elde edilen uzun süreli, açıklanamayan atmosferik gözlemlerini gözden geçirip özetliyoruz” diye yazıyorlar.

Venüs’ün etrafındaki gizemlerin çoğu, “bilinmeyen soğurucu(lar)” olarak adlandırılan şeyle ilgilidir. 1920’li yıllarda yapılan morötesi gözlemler, Venüs’ün üst bulut kümesinin dört günlük dönüşüyle ​​birlikte hareket eden olağandışı yüksek kontrastlı özellikler gösterdi. Bir şey UV ışığını emiyor.

“320-400 nm arasındaki absorpsiyondan sorumlu maddeyi/maddeleri tanımlamak için çok çaba harcandı, ancak önerilen hiçbir aday tüm gözlemsel kısıtlamaları karşılamıyor, bu da sıklıkla kullanılan tanımlayıcı ‘bilinmeyen UV emici’ terimine yol açıyor.” yazarlar yazıyor.

Araştırmacılar soğurucunun veya soğurucunun ne olabileceğini anlamak için uzun bir çaba harcadılar ve bazıları ilerleme kaydetti. Araştırmalar kükürt allotroplarının ve kükürt bileşiklerinin sorumlu olabileceğini gösterdi ve araştırmacılar Venüs’ün atmosferinde bunların oluşumuna yönelik yeni yollar ortaya çıkardılar. Ancak bu yollar keşiflerin değil simülasyonların sonucudur. Herkes bu bulgulara katılmıyor. Hiçbir fikir birliği yok.

Yazarlar, “21. yüzyılda yörüngede dönen iki uzay aracının (ESA tarafından Venüs Ekspresi ve JAXA tarafından Akatsuki) on yıllarca süren çabalarına ve gözlemlerine rağmen, önerilen aday moleküllerin hiçbirinin gözlemsel verilere tam olarak uyduğu bulunamadı” diye açıklıyor.

Adaylar ya profile pek uymuyor ya da yeterince fazla değil. Önerilen adaylardan bazıları da istikrarlı değil.

Ama ne olduğunu bulmamız çok önemli. Yazarlar, “Bilinmeyen soğurucu, Venüs’e ulaşan güneş enerjisinin %50’sinden fazlasını yakalayarak, atmosferik yapı ve dinamikler üzerinde sonuçta ortaya çıkan etkilerle son derece verimlidir” diye yazıyor. Gizem devam etse de, gezegeni anlama çabalarımızı sekteye uğratan büyük bir kayıp parçadır.

Bazı araştırmacılar UV emicinin bulut bazlı biyolojik aktivitenin bir işareti olduğunu öne sürüyor. Yazarlar şöyle açıklıyor: “Venüs bulutlarının güçlü UV emilimi de dahil olmak üzere spektral özellikleri, belirli karasal bakteri türlerinin spektrumuyla tutarlıdır.”

Gizemlerden bir diğeri alçak bulutlarla ilgilidir. 7 µm’den büyük bulut parçacıklarının bir alt kümesi bilinmemektedir. Bazılarının yuvarlak olmaması da gizemi artırıyor. Bunu NASA’nın Öncü Venüs misyonundan biliyoruz. Mod 3 parçacıkları olarak adlandırılan parçacıklar küresel olmadığından sıvı damlacıkları olamazlar.

Yazarlar, “Mod 3 parçacıklarının doğası ve bileşimi, şu anda eldeki verilerle tartışılıyor” diye yazıyor ve modern bir görevden daha fazla veriye ihtiyacımız olduğunu açıkça belirtiyorlar.

Bazıları parçacıkların sülfürik asit olabileceğini öne sürdü, ancak yazarlar verilerin bunu dışladığını söylüyor. Eğer bunlar sülfürik asit değilse, bu durum bulutlarda yaşamın devam edebileceği fikrini destekliyor. Yazarlar şöyle açıklıyor: “Bu sonuç, bilinmeyen kimyaya işaret edebilir ve konsantre sülfürik asit ortamına dayanamayan ‘bildiğimiz şekliyle yaşamın’ olası varlığı açısından ilgi çekicidir.”

Bununla birlikte, tüm bilim adamlarının büyük parçacıkların var olduğu konusunda hemfikir olmadığı ve bunların tespit edilmesinden kalibrasyon hatalarının sorumlu olabileceği de unutulmamalıdır.

Yazarlar, neden yalnızca Venüs’e yapılacak biyolojik bir misyonun bu gizemleri çözebileceğinin diğer nedenlerini sıralıyor. Venera programı ve VeGa balonları ile yapılan yerinde ölçümler, atmosferin yaşam için gerekli olan uçucu olmayan bileşikleri barındırdığını ortaya koydu. Bildiğimiz hayat, demir de dahil olmak üzere metallere ihtiyaç duyar. Venera demir buldu ama VeGa bulamadı. Çözülmeyi bekleyen daha fazla gizem.

Venüs’ün atmosferinde açıklanamayan başka bileşenler de var. Bilim adamlarının açıklayamadığı bolluk profillerine sahip eser gazlar var. Venera ve Pioneer de orada oksijen buldu. Kimse nereden geldiğini bilmiyor ve bu sık sık tartışılan bir konu. Diğer kimyasal tespitler gizemi ve karmaşıklığı artırıyor.

Venüs’ü uzaktan incelemenin çıldırtıcı yanı, gözlemlerin çoğunun biyotik veya abiyotik süreçlerle açıklanabilmesidir. Bu yüzden biyolojik bir göreve ihtiyacımız var.

Yazar, “Venüs bulutlarının yaşanabilirliği, yeni yerinde görevlerle de araştırılmalıdır” diye açıklıyor. Ünlü gezegen bilimcisi Sara Seager da dahil olmak üzere pek çok bilim insanı onlarla aynı fikirde. Aslında Seager daha da ileri giderek bir numune iade misyonunun gerekli olduğunu öne sürüyor.

Gelecekte Venüs’e görevler gelecek. NASA’nın VERITAS misyonu ve DAVINCI misyonunun her ikisi de Venüs’e gidecek, ancak bu birkaç yıl daha olmayacak. DAVINCI, yerinde gözlemler için Venüs’ün atmosferine bir sonda gönderecek, VERITAS ise yüzeyin daha ayrıntılı haritasını çıkaracak.

Bu arada elimizdeki veriler, bilim adamlarının üzerinde çalışması gereken tüm verilerdir. Bilim insanları becerikli ve kararlı olsa da bu yeterli değil.

Yalnızca biyoloji ve kimyaya odaklanan Venüs misyonu gezegenin gizemlerini çözebilir.