Ultraviyole ışık, tartışmalı bir radyasyon türü olarak adlandırabileceğiniz şeydir. Bir yandan, aşırı maruz kalma güneş yanığına, cilt kanseri riskinde artışa ve bir kişinin görme ve bağışıklık sisteminde hasara yol açabilir. Öte yandan, stres rahatlamasını teşvik etmeyi ve vücudun doğal D vitamini, seratonin ve melanin üretimini teşvik etmeyi içeren bazı muazzam sağlık yararlarına da sahiptir.
Ve Harvard Üniversitesi'nden bir ekip ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden (CfA) yapılan yeni bir araştırmaya göre, ultraviyole radyasyon burada Dünya'daki yaşamın ortaya çıkmasında bile kritik bir rol oynamış olabilir. Bu nedenle, diğer yıldız türleri tarafından ne kadar UV radyasyonu üretildiğinin belirlenmesi, onları çevreleyen gezegenlerin yaşam kanıtlarını bulmak için anahtarlardan biri olabilir.
“M Cücelerinin Yörüngesindeki Gezegenlerde Yüzey UV Ortamı: Prebiyotik Kimya İçin Sonuçlar ve Deneysel İzlem Gereksinimi” başlıklı çalışma, Astrofizik Dergisi. CfA'da misafir doktora sonrası araştırmacı olan Sukrit Ranjan liderliğindeki ekip, bu yıldız sınıfının yaşamın ortaya çıkması için gerekli biyolojik süreçleri başlatmak için yeterli UV radyasyonu üretip üretmediğini belirlemek için M tipi (kırmızı cüce) yıldızlara odaklandı.
Son çalışmalar, UV radyasyonunun bildiğimiz tüm yaşam formları için gerekli olan ribonükleik asit (RNA) oluşumu için gerekli olabileceğini göstermiştir. Ve geç kırmızı cüce yıldızların etrafında kayalık gezegenlerin keşfedilme oranı göz önüne alındığında (örnek Proxima b, LHS 1140b ve TRAPPIST-1 sisteminin yedi gezegenini içerir), kırmızı cücelerin ne kadar UV radyasyonu verdiğini dış gezegen habitabilitesinin belirlenmesi.
Dr.Ranjan'ın bir CfA basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Bir odun yığını ve çıra ve ateş yakmak istiyor, ama kibrit yok gibi. Araştırmalarımız, doğru miktarda UV ışığının, tutuştuğunu bildiğimiz gibi hayat alan maçlardan biri olabileceğini gösteriyor. ”
Çalışmaları uğruna, ekip kırmızı cüce yıldızların radyant transfer modellerini yarattı. Daha sonra prebiyotik Dünya-analog gezegenleri üzerindeki yörüngesindeki UV ortamının RNA oluşumuna yol açacak fotoprosesleri uyarmak için yeterli olup olmayacağını belirlemeye çalıştılar. Bundan, M-cüce yıldızların yörüngesindeki gezegenlerin genç bir Dünya'dan 100-1000 kat daha az biyoaktif UV radyasyonuna erişebileceğini hesapladılar.
Sonuç olarak, kimyasal elementleri ve prebiyotik koşulları biyolojik organizmalara dönüştürmek için UV ışığına bağımlı olan kimya muhtemelen kapanacaktır. Alternatif olarak, ekip bu kimya azaltılmış bir UV radyasyonu seviyesinde ilerleyebilse bile, milyarlarca yıl önce Dünya'da olduğundan çok daha düşük bir hızda çalışacağını tahmin etti.
Harvard Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'nda yardımcı doçent olan ve çalışmada ortak yazar olan Robin Wordsworth'un açıkladığı gibi, habitatlanabilirlik soruları söz konusu olduğunda bu mutlaka kötü bir haber değildir. “Bu, tatlı noktayı bulma meselesi olabilir” dedi. “Yaşam oluşumunu tetiklemek için yeterli ultraviyole ışığa sahip olmak gerekiyor, ancak gezegenin atmosferini aşındıracak ve yok edecek kadar değil.”
Önceki çalışmalar, sakin kırmızı cücelerin bile, gezegenlerini periyodik olarak UV enerjisi patlamasıyla bombalayan dramatik işaret fişekleri yaşadığını göstermiştir. Bu, atmosferlerinin yörüngesindeki gezegenleri ve ışınım ömrünü uzatabilen tehlikeli bir şey olarak düşünülse de, bu tür alevlerin yıldız tarafından sabit olarak üretilen düşük UV seviyelerini telafi etmesi mümkündür.
Bu haber ayrıca, TRAPPIST-1 sisteminin dış gezegenlerinin (yaşanabilir bölgesinde yer alan üçü de dahil olmak üzere) yüzeylerinde hala bol miktarda suya sahip olabileceğini gösteren bir çalışmanın topuklarında da geliyor. Burada da anahtar, UV radyasyonuydu, burada çalışmadan sorumlu ekip, TRAPPIST-1 gezegenlerini atmosferlerinden hidrojen kaybı belirtileri (fotodisosiyasyon işareti) için izledi.
Bu araştırma aynı zamanda Harvard Üniversitesi Astronomi Bölüm Başkanı Profesör Avi Loeb, Teori ve Hesaplama Enstitüsü Müdürü ve aynı zamanda CfA üyesi olan yeni bir araştırmayı da akla getiriyor. “Kozmik Zamanın Bir Fonksiyonu Olarak Göreceli Yaşam Olasılığı” başlıklı Loeb ve ekibi, kırmızı cüce yıldızların düşük kütleleri ve aşırı uzun ömürleri nedeniyle hayat vermeleri en muhtemel olduğu sonucuna vardı.
Daha kısa ömürlü daha yüksek kütleli yıldızlarla karşılaştırıldığında, kırmızı cüce yıldızların altı ila on iki trilyon yıl kadar ana sıralarında kalmaları muhtemeldir. Bu nedenle, kırmızı cüce yıldızlar, büyük ölçüde yavaşlamış organik evrim oranını bile karşılayacak kadar uzun olacaktır. Bu bakımdan, bu son çalışma Fermi Paradoksu için olası bir çözüm olarak bile düşünülebilir - Bütün uzaylılar nerede? Hala evrim geçiriyorlar!
Ancak Harvard'daki Phillips Astronomi Profesörü, Yaşamın Kökenleri Girişimi Direktörü ve kağıt üzerinde ortak yazar olan Dimitar Sasselov'un belirttiği gibi, hala birçok cevaplanmamış soru var:
“UV dahil faktörlerin yaşam sorununa nasıl girdiğini belirlemek için hala laboratuvarda ve başka yerlerde yapacak çok işimiz var. Ayrıca, yaşamın burada Dünya'da yaşadığımızdan çok daha düşük UV seviyelerinde oluşup oluşmayacağını belirlememiz gerekiyor. ”
Her zaman olduğu gibi, bilim adamları diğer gezegenlerin yaşanabilirliğini değerlendirme konusunda sınırlı bir referans çerçevesi ile çalışmaya zorlanmaktadır. Bildiğimiz kadarıyla, yaşam, yaşamın nerede ve hangi koşullarda gelişebileceğine dair anlayışımızı doğal olarak etkileyen sadece gezegende (yani Dünya'da) bulunur. Ve devam eden araştırmalara rağmen, yaşamın Dünya'da nasıl ortaya çıktığı sorusu hala bir sırdır.
Eğer yaşam, kırmızı bir cücenin etrafında dönen bir gezegende ya da yaşanmaz olduğunu düşündüğümüz aşırı ortamlarda bulunacaksa, yaşamın Dünya'nınkinden çok farklı koşullarda ortaya çıkabileceğini ve gelişebileceğini düşündürür. Önümüzdeki yıllarda, James Webb Uzay Teleskobu olan Dev Macellan Teleskobu gibi yeni nesil görevlerin uzak yıldızlar ve gezegen sistemleri hakkında daha fazla bilgi vermesi bekleniyor.
Bu araştırmanın getirisinin, hayatın ortaya çıkabileceği yerlere ve gelişebileceği koşullara ilişkin yeni öngörüler içermesi muhtemeldir.
