Yaşanabilir gezegenleri karakterize etmenin yeni bir yolu

Onlarca yıldır bilim kurgu yazarları, Mars’ın ya da ayımızın sert yüzeylerinde ya da Satürn’ün ayı Enceladus ve Jüpiter’in ayı Europa’nın buzlu yüzeylerinin altındaki okyanuslarda yaşamın geliştiği senaryoları hayal ettiler. Ancak yaşanabilirlik (yaşamı desteklemek ve sürdürmek için gereken koşullar) üzerine yapılan araştırmalar yalnızca kurgu sayfalarıyla sınırlı değil. Güneş sistemimizde ve ötesinde daha fazla gezegen gövdesi, yaşama elverişli koşullara ev sahipliği yapma potansiyelleri açısından araştırıldıkça, araştırmacılar yaşanabilirliğin nasıl karakterize edileceğini tartışıyorlar.

Pek çok çalışma, okyanus dünyalarının ve dış gezegenlerin anlık görüntülerini sağlayan yörüngedeki uzay aracı veya teleskoplardan elde edilen bilgilere odaklanmış olsa da, yeni bir makale, yaşamın uzun vadeli varlığını tahmin etmek için kullanılabilecek karmaşık jeofizik faktörlerin araştırılmasının önemini vurguluyor. Bu faktörler enerji ve besinlerin gezegen boyunca nasıl aktığını içerir.

Caltech’ten John W. ve Herberta M. Miles Jeofizik Profesörü Mark Simons, “Zaman, yaşanabilirliğin belirlenmesinde çok önemli bir faktör” diyor. “Evrimin gerçekleşmesi için zamana ihtiyacınız var. Bir milisaniye ya da bir yıl boyunca yaşanabilir olmak yeterli değil. Peki yaşanabilir koşullar bir milyon ya da bir milyar yıl boyunca devam ederse…? Bir gezegenin yaşanabilirliğini anlamak astrobiyologların ve bilim adamlarının gerektirdiği incelikli bir bakış açısı gerektirir. Jeofizikçiler birbirleriyle konuşacak.”

Dergide yer alan bu perspektif makalesi Doğa Astronomi 29 Aralık’ta gerçekleşecek olan etkinlik, Pasadena kampüsündeki ve Caltech’in NASA adına yönettiği JPL’deki Caltech bilim insanları ile çeşitli alanları temsil eden meslektaşları arasındaki bir işbirliğidir.

Çalışma, Satürn’ün buzlu ayı Enceladus’u birincil örnek olarak kullanarak, diğer dünyalardaki yaşanabilirliği ölçmek için gelecekteki misyonlar için yeni yönleri vurguluyor. Enceladus, altında tuzlu bir okyanus bulunan buzla kaplıdır. Son on yılda NASA’nın Cassini misyonu, Enceladus’un güney kutbundaki çatlaklardan fışkıran su buharı ve buz taneciklerinin kimyasal ölçümlerini elde ederek, bildiğimiz şekliyle yaşama olanak sağlayan karbon ve nitrojen gibi elementlerin varlığını keşfetti.

Bu jeokimyasal özellikler, Ay’ın “anlık” yaşanabilirliğini tanımlamak için yeterlidir. Bununla birlikte, Enceladus’un uzun vadeli yaşanabilirliğini gerçek anlamda karakterize etmek için makale, gelecekteki gezegen misyonlarının, okyanusun ne kadar süredir orada olduğunu ve ısı ve besinlerin çekirdek, iç okyanus ve yüzey arasında nasıl aktığını gösteren jeofiziksel özellikleri incelemesi gerektiğini vurguluyor. Bu süreçler, Enceladus’un buz kabuğunun topografyası ve kalınlığı gibi özellikleri etkilediği için gözlemlenebilecek önemli jeofiziksel izler yaratıyor.

Yaşanabilirliği araştırmaya yönelik bu daha geniş çerçeve, Enceladus’un çalışmasıyla sınırlı değil. Araştırmacıların yaşam için gerekli koşulları aradığı tüm gezegenler ve aylar için geçerlidir.

JPL bilim insanı ve Laboratuvarın gezegen bilimi bölümü müdür yardımcısı Steven Vance, “Bu makale, şu anda Jüpiter’in uydusu Europa’yı hedefleyen Europa Clipper misyonu için planlandığı gibi, okyanus dünyalarına yapılacak gelecekteki misyonlara jeofizik yeteneklerin dahil edilmesinin önemi hakkındadır” diyor. ve aynı zamanda makalenin ortak yazarı.

Makalenin başlığı “Dünyanın ötesinde sürdürülebilir ve karşılaştırmalı yaşanabilirlik”.

Araştırmanın başyazarı Edinburgh Üniversitesi ve JPL’den Charles Cockell’dir. Cockell, Simons ve Vance’in yanı sıra diğer ortak yazarlar arasında Toronto Üniversitesi’nden Peter Higgins; Cornell Üniversitesi’nden Lisa Kaltenegger; ve JPL’den Julie Castillo-Rogez, James Keane, Erin Leonard, Karl Mitchell, Ryan Park ve Scott Perl.