Güneş Sistemimizin ötesinde bir yaşam kanıtı bulma çabalarında, bilim adamları “düşük asılı meyve” yaklaşımı olarak bilinen şeyi almaya zorlanıyorlar. Temel olarak, bu, gezegenlerin yüzeylerinde sıvı su ve yeterince oksijenli yoğun atmosferlere sahip olacak kadar sıcak olup olmadıklarına göre “potansiyel olarak yaşanabilir” olup olmadıklarını belirlemekle ilgilidir.
Bu, uzak gezegenleri incelemek için mevcut yöntemlerin büyük ölçüde dolaylı olmasının ve Dünya'nın hayatı destekleyebilen bildiğimiz tek bir gezegen olmasının bir sonucudur. Peki ya bol oksijenli gezegenlerin yaşam üreteceği garanti edilmezse? Johns Hopkins Üniversitesi'nden bir ekip tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, durum çok iyi olabilir.
Bulgular, yakın zamanda bilimsel dergide yayınlanan “Soğuk Dış Gezegen Atmosferlerinin Gaz Faz Kimyası: Laboratuvar Simülasyonlarından Bilgi” başlıklı bir çalışmada yayınlandı. ACS Dünya ve Uzay Kimya. Çalışmaları uğruna, ekip, oksijenin mutlaka bir yaşam belirtisi olmadığını göstermek için laboratuvar ortamında ekstra güneş gezegenlerinin atmosferini simüle etti.
Dünyada oksijen gazı atmosferin yaklaşık% 21'ini oluşturur ve Büyük Oksijenlenme Olayında (yaklaşık 2.45 milyar yıl önce) ortaya çıkan fotosentezin bir sonucu olarak ortaya çıktı. Bu olay, Dünya'nın atmosferinin bileşimini, azot, karbondioksit ve inert gazlardan oluşan birinden bugün bildiğimiz azot-oksijen karışımına değiştirdi.
Dünyadaki karmaşık yaşam formlarının yükselişindeki önemi nedeniyle, oksijen gazı, Dünya'nın ötesindeki olası yaşam endikasyonlarını ararken en önemli biyo-imzalardan biri olarak kabul edilir. Sonuçta, oksijen gazı fotosentetik organizmaların (bakteriler ve bitkiler gibi) sonucudur ve böcekler ve memeliler gibi karmaşık hayvanlar tarafından tüketilir.
Ancak, tam olarak söz konusu olduğunda, bilim adamlarının farklı enerji kaynaklarının kimyasal reaksiyonları nasıl başlattığını ve bu reaksiyonların oksijen gibi biyo-imzaları nasıl yaratabileceğini bilmediği çok şey var. Araştırmacılar, hangi dış gezegen atmosferinin yaratabileceğini tahmin etmek için bilgisayarlarda fotokimyasal modeller çalıştırırken, laboratuvar ortamında gerçek simülasyonlar eksikti.
Araştırma ekibi simülasyonlarını, JHU'daki yardımcı profesör ve kağıt üzerinde prensip yazarlarından biri olan Sarah Hörst'in laboratuvarında özel olarak tasarlanmış Gezegensel HAZE (PHAZER) odasını kullanarak yaptı. Araştırmacılar, dış gezegen atmosferini simüle etmek için dokuz farklı gaz karışımı oluşturarak başladı.
Bu karışımlar galaksimizdeki en yaygın iki dış gezegen türü - Süper Dünyalar ve mini Neptünler hakkında yapılan tahminlerle tutarlıydı. Bu tahminlere uygun olarak, her karışım karbon dioksit, su, amonyak ve metandan oluştu ve daha sonra 27 ila 370 ° C (80 ila 700 ° F) arasındaki sıcaklıklara ısıtıldı.
Ekip daha sonra her karışımı PHAZER odasına enjekte etti ve bunları atmosferlerde kimyasal reaksiyonları tetiklediği bilinen iki enerji formundan birine maruz bıraktı - alternatif bir akım ve ultraviyole ışıktan plazma. Eskiden yıldırım veya enerjik parçacıklar gibi elektriksel faaliyetleri simüle ederken, UV ışığı Güneş'ten gelen kimyasal reaksiyonların ana itici gücü olan Güneş'ten gelen ışığı simüle etti.
Deneyi üç gün boyunca sürekli olarak yürüttükten sonra, atmosferik gazların uzayda bir enerji kaynağına ne kadar süre maruz kalacağına karşılık gelen araştırmacılar, elde edilen molekülleri bir kütle spektrometresi ile ölçüp tanımladılar. Buldukları şey, çoklu senaryolarda oksijen ve organik moleküllerin üretilmesiydi. Bunlar, amino asitler ve şekerlerin üretilmesine yol açabilen formaldehit ve hidrojen siyanürü içeriyordu.
Kısacası, ekip oksijen gazının ve hayatın ortaya çıkabileceği hammaddelerin basit kimyasal reaksiyonlarla yaratılabileceğini gösterebildi. Çalışmanın baş yazarı Chao He'nin açıkladığı gibi:
“İnsanlar oksijen ve organiklerin bir arada bulunduğunu öne sürüyorlardı, ama onları çoklu simülasyonlarda abiyotik olarak ürettik. Bu, yaygın olarak kabul edilen biyo-imzaların birlikte varlığının bile yaşam için yanlış bir pozitif olabileceğini düşündürmektedir. ”
Güneş Sistemimizin ötesinde yaşam arayışı söz konusu olduğunda bu çalışmanın önemli sonuçları olabilir. Gelecekte, yeni nesil teleskoplar bize dış gezegenleri doğrudan görüntüleme ve atmosferlerinden spektrum elde etme yeteneği kazandıracak. Bu olduğunda, oksijenin varlığının, yaşanabilirlik için potansiyel bir işaret olarak yeniden düşünülmesi gerekebilir. Neyse ki, hala aranacak birçok potansiyel biyo-imza var!
