Dünya dışı yaşam arayışı söz konusu olduğunda, bilim adamları biraz geosantrik olma eğilimindedir - yani kendimize benzeyen gezegenleri ararlar. Bu, anlaşılır bir şeydir, Dünya'nın hayatı destekleyen tek gezegen olduğunu biliyoruz. Sonuç olarak, dünya dışı yaşam arayanlar, doğada karasal (kayalık), yıldızların yaşanabilir bölgelerinde yörüngede olan ve yüzeylerinde yeterli su bulunan gezegenleri arıyorlar.
Birkaç bin dış gezegen keşfettiğinde, bilim adamları birçoğunun aslında “su dünyaları” (kütlelerinin% 50'sinin su olduğu gezegenler) olabileceğini keşfettiler. Bu, doğal olarak, ne kadar suyun çok fazla olduğu ve çok fazla toprağın da bir sorun olabileceği gibi bazı soruları gündeme getiriyor. Bunlara değinmek için Harvard Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden (CfA) bir çift araştırmacı, su ve kara kütleleri arasındaki oranın hayata nasıl katkıda bulunabileceğini belirlemek için bir çalışma yaptı.
Çalışma ile yayınlanmak üzere incelenen “Biyolojik Aktivitenin Gezegenlerin Yüzeysel Su Kesirine Bağımlılığı” çalışması Astronomi Dergisi- CfA’nın Teori ve Hesaplama Enstitüsü (ITC) ile doktora sonrası araştırmacısı olan Manasvi Lingam ve ITC direktörü Abraham Loeb ve Harvard Üniversitesi Bilim Kurulu Başkanı Frank B. Baird Jr.
Başlamak için Lingam ve Loeb, astronomi ve dış gezegen araştırmalarında önemli bir rol oynayan antropik ilkenin konusunu ele alıyor. Kısacası, bu ilke, Dünya'daki koşulların hayata uyum sağlaması için uygun olması durumunda, o zaman yaşam yaratmak için var olması gerektiğini belirtir. Tüm Evren'e yayılmış olan bu ilke, fizik yasalarının hayata geçme uğruna olduğu gibi var olduğunu savunur.
Buna bakmanın bir başka yolu, Dünya değerlendirmelerimizin “gözlem seçim etkileri” olarak adlandırılan şeye nasıl düştüğünü düşünmektir - sonuçların ilgili yöntem türünden doğrudan etkilendiği. Bu durumda, etkiler Dünya'nın ötesindeki yaşam arayışımızın ve Güneş Sistemimizin uygun şekilde konumlandırılmış bir gözlemcinin varlığını gerektirmesinden kaynaklanmaktadır.
Aslında, yaşam koşullarının Evren'de bol olacağını varsayma eğilimindeyiz çünkü onlara aşinayız. Bu koşullar, bildiğimiz gibi yaşamın ortaya çıkması için gerekli olan hem sıvı suyun hem de kara kütlelerinin varlığını şart koşar. Lingam'ın Space Magazine'e e-posta yoluyla açıkladığı gibi, potansiyel olarak yaşanabilir gezegenleri ararken antropik prensibin ortaya çıkma yollarından biridir:
“Dünya'nın kara ve su fraksiyonlarının karşılaştırılabilir olması antropik seçim etkilerinin bir göstergesidir, yani insanların (veya benzer bilinçli gözlemcilerin) ortaya çıkışı uygun bir toprak ve su karışımı ile kolaylaştırılmış olabilir.”
Bununla birlikte, diğer yıldız sistemlerinde keşfedilen birçok süper Dünya'ya hitap ederken, ortalama yoğunluklarının istatistiksel analizleri, çoğunluğun yüksek uçuculuk fraksiyonlarına sahip olduğunu göstermiştir. Buna iyi bir örnek, Yedi Dünya boyutundaki gezegeninin teorik olarak modellenmesinin ağırlıkça% 40-50'ye kadar su olabileceğini gösterdiği TRAPPIST-1 sistemidir.
Dolayısıyla bu “su dünyaları” çok derin okyanuslara sahip olacak ve konuşulacak kara parçalarına sahip olmayacak, bu da yaşamın ortaya çıkması için ciddi sonuçlar doğurabilir. Aynı zamanda, suyun bildiği gibi yaşam için ne kadar önemli olduğu düşünüldüğünde, yüzeylerinde çok az su bulunan veya hiç su olmayan gezegenler yaşam için iyi adaylar olarak kabul edilmez.
Lingam, “Çok fazla kara kütlesi, yüzey suyu miktarını kısıtladığından, kıtaların çoğunu çok kurak hale getirdiği için bir sorundur” dedi. “Kurak ekosistemler tipik olarak Dünya'da düşük oranda biyokütle üretimi ile karakterize edilir. Bunun yerine, eğer kişi ters senaryoyu (yani çoğunlukla okyanusları) göz önüne alırsa, bildiğimiz kadarıyla yaşam için gerekli unsurlardan biri olan fosforun mevcudiyeti ile potansiyel bir sorunla karşılaşır. Dolayısıyla bu, biyokütle miktarında bir darboğazla sonuçlanabilir. ”
Bu olasılıkları ele almak için Lingam ve Leob, çok fazla su veya kara kütlesi olan gezegenlerin dış gezegen biyosferlerinin gelişimini nasıl etkileyebileceğini analiz etmeye başladılar. Lingam'ın açıkladığı gibi:
“[W] e, arazinin hangi kısmının kurak (yani çöller) ve nispeten yaşanılmaz olacağını tahmin etmek için basit bir model geliştirdi. Suya hakim biyosfer içeren senaryo için fosforun mevcudiyeti sınırlayıcı faktör haline gelir. Burada, önceki yazılarımızdan birinde geliştirilen ve fosforun kaynaklarını ve lavabolarını dikkate alan bir model kullandık. Bu iki vakayı birleştirdik, Dünya'dan verileri referans olarak kullandık ve böylece genel bir biyosferin özelliklerinin toprak ve su miktarına nasıl bağlı olacağını belirledik. ”
Buldukları şey, kara kütleleri ve okyanuslar arasında (burada Dünya'da sahip olduğumuz gibi) dikkatli bir dengenin, karmaşık biyosferlerin ortaya çıkması için çok önemli olduğu idi. Diğer araştırmacılar tarafından yapılan sayısal simülasyonlarla birleştiğinde, Lingam ve Loeb'in çalışması, okyanus gibi kara kütlelerine oranı (kabaca 30:70) olan Dünya gibi gezegenlerin muhtemelen oldukça nadir olduğunu gösteriyor. Lingam'ın özetlediği gibi:
“Böylece temel sonuç, toprak ve su fraksiyonlarının dengesinin şu ya da bu şekilde çok fazla eğilmeyeceğidir. Çalışmalarımız ayrıca oksijen seviyelerindeki artış ve teknolojik türlerin ortaya çıkışı gibi önemli evrimsel olayların kara-su fraksiyonundan etkilenebileceğini ve optimal değerin Dünya'nınkine yakın olabileceğini gösteriyor. ”
Bir süredir gökbilimciler, Dünya benzeri koşulların yaygın olduğu dış gezegenleri arıyorlar. Bu, bildiğimiz gibi yaşamla ilişkilendirdiğimiz biyo-imzaları arayarak yaşam bulmaya çalıştığımız “düşük asılı meyve” yaklaşımı olarak bilinir. Ancak bu son araştırmaya göre, bu tür yerleri bulmak kaba elmasları aramak gibi olabilir.
Çalışmanın sonuçlarının karasal olmayan istihbarat arayışı söz konusu olduğunda da önemli etkileri olabilir ve bu da oldukça nadirdir. Neyse ki, Lingam ve Loeb, dış gezegenler ve sudan karaya kütle oranları hakkında kesin bir şey söylemek için yeterli olmadığını biliyorlar.
“Bununla birlikte, bunun SETI'yı nasıl etkilediğini kesin olarak tahmin etmek mümkün değil,” dedi Lingam. “Bunun nedeni, henüz dış gezegenlerin kara-su fraksiyonları üzerinde uygun gözlemsel kısıtlamalara sahip olmadığımız ve günümüzde teknolojik türlerin (SETI'ye katılabilen) nasıl geliştiği konusunda hâlâ çok sayıda bilinmeyen var.”
Sonunda sabırlı olmalıyız ve gökbilimcilerin güneş dışı gezegenler ve çevreleri hakkında daha fazla bilgi edinmelerini beklemeliyiz. Gelecek nesil teleskoplar sayesinde bu önümüzdeki yıllarda mümkün olacak. Bunlar arasında ESO'lar gibi yer tabanlı teleskoplar Son derece Büyük Teleskop (ELT) ve uzay tabanlı teleskoplar James Webb Uzay Teleskopu (JWST) - sırasıyla 2024 ve 2021'de faaliyete geçmesi planlanmaktadır.
Teknolojideki gelişmeler ve şu anda çalışmaya hazır binlerce dış gezegen, astronomlar keşif sürecinden karakterizasyona geçmeye başladı. Önümüzdeki yıllarda, güneşdışı gezegenler hakkında öğrendiklerimiz, teorik modellerimizi, umutlarımızı ve beklentilerimizi kanıtlamak ya da çürütmek için uzun bir yol kat edecekler. Zamanla, nihayet Evrenimizde yaşamın ne kadar bol olduğunu ve hangi formları alabileceğini belirleyebiliriz.
