Dünya dışı yaşam arayışında, bilim adamları “düşük asılı meyve yaklaşımı” olarak bilinen şeyi alma eğilimindedir. Bu, dünyada oksijen, organik moleküller ve bol miktarda sıvı su içeren deneyimlerimize benzer durumların aranmasından oluşur. İlginçtir, bu bileşenlerin bol miktarda bulunduğu bazı yerler Europa, Ganymede, Enceladus ve Titan gibi buzlu uyduların iç mekanlarını içerir.
Güneş Sistemimizde yaşamı destekleyebilen tek bir karasal gezegen olmasına rağmen (Dünya), bu aylar gibi birçok “Okyanus Dünyası” vardır. Bunu bir adım öteye taşıyarak, Harvard Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden (CfA) bir araştırmacı ekibi, iç okyanuslara sahip potansiyel olarak yaşanabilir buzlu ayların Evrendeki karasal gezegenlerden çok daha muhtemel olduğunu gösteren bir çalışma gerçekleştirdi.
“Yeraltı Exolife” adlı çalışma Harvard Smithsonain Astrofizik Merkezi'nden (CfA) Manasvi Lingam ve Abraham Loeb ile Harvard Üniversitesi'ndeki Teori ve Hesaplama Enstitüsü (ITC) tarafından gerçekleştirildi. Çalışmaları uğruna yazarlar, günlük yaşamda yaşanabilir bir bölgeyi (“Goldilocks Bölgesi”) tanımlayan her şeyi ve iç okyanuslara sahip ayların içinde yaşam olma olasılığını düşünüyorlar.
Başlamak için Lingam ve Loeb, yaşanabilir bölgeleri (HZ'ler) yaşanabilirlikle karıştırmaya ya da iki kavramı birbirinin yerine geçebilir olarak ele alma eğilimine değinmektedir. Örneğin, bir HZ içinde bulunan gezegenlerin yaşamı destekleyebilmesi gerekmez - bu bakımdan Mars ve Venüs mükemmel örneklerdir. Mars çok soğuk ve hayatı destekleyemeyecek kadar ince olmasına rağmen, Venüs sıcak ve cehennem gibi bir yer olmasına neden olan kaçak bir sera etkisi yaşadı.
Öte yandan, HZ'lerin ötesinde bulunan cisimlerin, sıvı su ve yaşamı sağlamak için gerekli bileşenlere sahip olabildiği bulunmuştur. Bu durumda, Europa, Ganymede, Enceladus, Dione, Titan ve diğerlerinin uyduları mükemmel örneklerdir. Gelgit kuvvetlerinin neden olduğu su ve jeotermal ısıtma yaygınlığı sayesinde, bu uyduların hepsi yaşamı çok iyi destekleyebilecek iç okyanuslara sahiptir.
ITC ve CfA'da doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın baş yazarı Lingam olarak Space Magazine'e e-posta yoluyla şunları söyledi:
“Gezegensel yaşama kabiliyeti geleneksel kavramı yaşanabilir bir alandır (HZ), yani“ gezegenin ”yıldızın yüzeyine sıvı su girebilecek şekilde yıldızdan doğru mesafede olması gerektiği kavramıdır. Bununla birlikte, bu tanım hayatın: (a) yüzey tabanlı, (b) bir yıldızın etrafında dönen bir gezegende ve (c) sıvı su (çözücü olarak) ve karbon bileşiklerine dayalı olduğunu varsayar. Bunun aksine, çalışmalarımız (a) ve (b) varsayımlarını gevşetir, ancak yine de (c) 'yi saklarız.
Bu nedenle, Lingam ve Loeb, yeraltı biyosferleri olabilen dünyaları dahil etmek için yaşanabilirlik konusundaki düşüncelerini genişletmektedir. Bu tür ortamlar Europa ve Enceladus gibi buzlu ayların ötesine geçer ve diğer birçok derin yeraltı ortamını içerebilir. Bunun da ötesinde, yaşamın Titan’ın metan göllerinde (yani metanojenik organizmalarda) var olabileceği öne sürülmüştür. Ancak, Lingam ve Loeb bunun yerine buzlu uydulara odaklanmayı seçti.
“Buz / kaya zarflarının altındaki yer altı okyanuslarındaki yaşamı göz önüne alsak da, yaşam yüzeyin altındaki hidratlı kayalarda (yani su ile) bulunabilir; ikincisine bazen yeraltı yaşamı denir ”dedi Lingam. “Yeraltı okyanusları için varılan sonuçların birçoğu (hepsi değil) bu dünyalar için de geçerli olduğundan, ikinci olasılığı araştırmadık. Benzer şekilde, yukarıda belirtildiği gibi, egzotik kimya ve çözücülere dayanan yaşam formlarını dikkate almayız, çünkü özelliklerini tahmin etmek kolay değildir. ”
Nihayetinde, Lingam ve Loeb yıldızların yörüngesinde olacak ve muhtemelen insanlığın tanıyabileceği yeraltı yaşamı içeren dünyalara odaklanmayı seçti. Daha sonra, bu tür cisimlerin yaşanabilir olma olasılığını, yaşamın bu ortamlarda ne gibi avantaj ve zorluklarla başa çıkması gerektiğini ve bu tür dünyaların Güneş Sistemimizin ötesinde var olma olasılığını (potansiyel olarak yaşanabilir karasal gezegenlere kıyasla) değerlendirmeye devam ettiler.
Yeni başlayanlar için, “Okyanus Dünyaları” yaşamı destekleme konusunda birçok avantaja sahiptir. Jovian sistemi içinde (Jüpiter ve uyduları) radyasyon, yüklü parçacıkların gaz devlerinin güçlü manyetik alanında sıkışıp kalmasının önemli bir sorunudur. Bu ve ayın hafif atmosferleri arasında, yaşamın yüzeyde hayatta kalması çok zor olurdu, ancak buzun altında yaşayan yaşam çok daha iyi olurdu.
Lingam, “Buzlu dünyaların sahip olduğu en büyük avantajlardan biri, yer altı okyanuslarının çoğunlukla yüzeyden mühürlenmiş olmasıdır. “Bu nedenle, tipik olarak yüksek dozlarda yüzey bazlı yaşama zarar veren UV radyasyonu ve kozmik ışınların (enerjik parçacıklar) bu yeraltı okyanuslarındaki varsayılan yaşamı etkilemesi olası değildir.”
“Olumsuz tarafta,” diye devam etti, “bol miktarda enerji kaynağı olarak güneş ışığının olmaması, Dünya'dan çok daha az organizmaya (birim hacim başına) sahip bir biyosfere yol açabilir. Ek olarak, bu biyosferlerdeki organizmaların çoğunun mikrobik olması muhtemeldir ve karmaşık yaşamın gelişme olasılığı Dünya'ya kıyasla düşük olabilir. Başka bir sorun, yaşam için gerekli olan besin maddelerinin (örn. Fosfor) potansiyel olarak bulunabilirliğidir; bu besinlerin bu dünyalarda Dünya'dan yalnızca daha düşük konsantrasyonlarda bulunabileceğini öneriyoruz. ”
Sonunda, Lingam ve Loeb, kozmos boyunca çok çeşitli habitatlarda orta kalınlıkta buz kabuklarına sahip geniş bir dünya yelpazesinin bulunabileceğini belirlediler. Bu tür dünyaların istatistiksel olarak ne kadar muhtemel olduğuna bağlı olarak, Europa, Enceladus ve onlar gibi diğerlerinin “Okyanus Dünyaları” nın yıldızların HZ'lerinde bulunan kayalık gezegenlerden yaklaşık 1000 kat daha yaygın olduğu sonucuna vardılar.
Bu bulgular, karasal ve güneş dışı yaşam arayışı üzerinde bazı önemli etkilere sahiptir. Ayrıca, yaşamın Evren üzerinden nasıl dağıtılabileceği konusunda da önemli etkileri vardır. Lingam'ın özetlediği gibi:
“Bu dünyalardaki yaşamın şüphesiz kayda değer zorluklarla karşılaşacağı sonucuna vardık. Bununla birlikte, diğer taraftan, yaşamın (özellikle mikrobiyal yaşam) bu gezegenler ve uydularda evrilmesini önleyen kesin bir faktör yoktur. Panspermi açısından, yeraltı exolife içeren serbest yüzen bir gezegenin bir yıldız tarafından geçici olarak “yakalanabileceği” ve belki de diğer gezegenleri (yörüngede gezen) yaşamla tohumlayabileceği olasılığını düşündük. Çok sayıda değişken olduğu için, hepsi doğru bir şekilde ölçülemez. ”
Profesör Leob - Frank B. Baird Jr., ITC direktörü Harvard Üniversitesi Bilim Profesörü ve çalışmanın ortak yazarı - bu hayattan örnekler bulmanın kendi zorluklardan payını sunduğunu ekledi. Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi:
“Teleskop kullanarak alt yüzey ömrünü uzaktan (geniş bir mesafeden) tespit etmek çok zordur. Aşırı ısı aranabilir, ancak bu volkanlar gibi doğal kaynaklardan kaynaklanabilir. Yüzey altı yaşamını bulmanın en güvenilir yolu, böyle bir gezegene veya aya inip yüzey buz tabakasını delmektir. Bu, gelecekte NASA'nın güneş sistemindeki Avrupa misyonu için tasarlanan yaklaşım. ”
Pansperminin etkilerini daha fazla araştıran Lingam ve Loeb, Dünya gibi bir gezegen Güneş Sisteminden hiç çıkarılırsa ne olabileceğini de düşündüler. Çalışmalarında belirttikleri gibi, önceki araştırmalar kalın atmosferlere veya yeraltı okyanuslarına sahip gezegenlerin yıldızlar arası alanda yüzerken hala hayatı nasıl destekleyebileceğini göstermiştir. Loeb'ın açıkladığı gibi, bir gün Dünya ile bu olsaydı ne olacağını da düşündüler:
“İlginç bir soru, Güneş sisteminden Güneş tarafından ısıtılmadan soğuk alana fırlansaydı Dünya'ya ne olacağıdır. Okyanusların 4.4 kilometrelik bir derinliğe kadar donacağını bulduk, ancak Mariana çukuru gibi Dünya'nın okyanusunun en derin bölgelerinde cepler sıvı su yaşayabilecek ve bu kalan alt yüzey göllerinde hayat yaşayabilecek. Bu, yüzey altı yaşamının gezegen sistemleri arasında aktarılabileceği anlamına geliyor. ”
Bu çalışma aynı zamanda, insanlık Güneş Sistemini daha fazla araştırdıkça (büyük ölçüde dünya dışı yaşam bulma uğruna) bulduklarımızın, Evrenin geri kalanında yaşam arayışında da etkileri olduğunu hatırlatıyor. Bu, “düşük meyveli meyve” yaklaşımının faydalarından biridir. Bilmediklerimiz bilgilendirilir, ancak ne yaptığımız ve bulduklarımız, başka neler bulabileceğimize dair beklentilerimizi bilgilendirmeye yardımcı olur.
Ve elbette, bu çok geniş bir Evren. Bulabileceğimiz şey şu anda tanıyabildiğimiz şeyin çok ötesine geçecektir!
