Potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenleri ararken, bilim adamları düşük asılı meyve yaklaşımını benimsemek zorunda kalıyorlar. Dünya, hayatı destekleyebildiğini bildiğimiz tek gezegen olduğu için, bu arama temelde “Dünya benzeri” gezegenleri aramaya geliyor. Peki ya Dünya hepimizin olduğunu düşünmeye meyilli olan habitatın ölçüsü değilse?
Bu, son zamanlarda 18-23 Ağustos tarihleri arasında İspanya'nın Barselona kentinde gerçekleşen Goldschmidt Jeokimya Kongresi'nde yapılan açılış konuşmasının konusuydu. Burada, NASA destekli araştırmacılardan oluşan bir ekip, yaşanabilir bölgeleri (HZ'ler) tanımlayan şeylerin incelenmesinin, bazı dış gezegenlerin yaşam için dünyanın kendisinden daha iyi koşullara sahip olabileceğini gösterdiğini açıkladı.
Sunum, Haziran 2019 sayısında yayınlanan “Karmaşık Yaşam için Sınırlı Yaşanabilir Bir Bölge” adlı bir araştırmaya dayanıyordu. Astrofizik Dergisi. Çalışma Caltech, NASA Uzay Araştırmaları Goddard Enstitüsü, NASA Astrobiyoloji Enstitüsü, NASA Doktora Sonrası Programı, NExSS Sanal Gezegensel Laboratuvarı, Mavi Mermer Uzay Bilimleri Enstitüsü ve çok sayıda üniversiteden araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi.
Çalışmalarında belirttikleri gibi, HZ'ler genellikle, içinde bir sıvı yıldızın yüzeyde bulunabileceği bir konak yıldızdan uzaklıklar aralığı olarak tanımlanır. Bununla birlikte, bu, yüzey sıcaklıklarını belirli bir aralıkta tutmak için bir karbonat-silikat geri bildirimi içeren iklim stabilitesini sağlamak için gerekli olan atmosferik dinamikleri dikkate almaz.
Uzak gezegenler üzerindeki koşulların nasıl olduğunu ölçmek için sadece dolaylı yöntemler bulunduğundan, gökbilimciler gezegensel iklim ve evrim için sofistike modellere bağımlıdırlar. Açılış konuşması sırasında bu yaklaşımın sentezini sunarken, Chicago Üniversitesi'nden Dr. Stephanie Olson (çalışmadaki ortak yazar), gezegenler üzerindeki yaşam için en iyi ortamları belirleme arayışını açıkladı:
“NASA’nın Evrendeki yaşam arayışı, sıvı su okyanusları potansiyeli olan dünyalar olan Habitable Zone gezegenlerine odaklanıyor. Ancak tüm okyanuslar eşit derecede misafirperver değildir ve bazı okyanuslar, küresel dolaşım kalıpları nedeniyle diğerlerinden daha iyi yaşamak için yerler olacaktır.
“Çalışmalarımız, küresel olarak bol ve aktif yaşama ev sahipliği yapabilecek en büyük kapasiteye sahip olan güneşdışı gezegenleri belirlemeyi amaçladı. Dünyadaki okyanuslarda yaşam, besinleri okyanusun karanlık derinliklerinden okyanusun fotosentetik yaşamın yaşadığı güneşli bölümlerine döndüren yukarı doğru (yukarı akış) bağlıdır. Daha fazla yükselme, daha fazla besin takviyesi anlamına gelir, bu da daha fazla biyolojik aktivite anlamına gelir. Dış gezegenlerde aramamız gereken şartlar bunlar ”.
Çalışmaları uğruna, Olsen ve meslektaşları, ROCKE-3D yazılımını kullanarak çeşitli dış gezegenlerde hangi koşulların muhtemel olacağını modellediler. Bu genel dolaşım modeli (GCM), NASA'nın Uzay Araştırmaları Enstitüsü (GISS) tarafından Dünya ve diğer Güneş Sistemi karasal gezegenleri (Merkür, Venüs ve Mars gibi) tarihinde farklı noktaları incelemek için geliştirilmiştir.
Bu yazılım aynı zamanda farklı güneşdışı gezegenlerde iklimlerin ve okyanus habitatlarının nasıl olacağını simüle etmek için de kullanılabilir. Çeşitli olası dış gezegenleri modelledikten sonra (bugüne kadar keşfedilen 4000'den fazla tabanlı), hangi tür dış gezegenlerin gelişen biyosferleri geliştirme ve sürdürme olasılığının en yüksek olduğunu belirleyebildiler.
Bu, hangi dış gezegenlerin en verimli yükselişe sahip olacağını ve böylece okyanusları misafirperver koşullarla koruyabileceğini belirleyen bir okyanus dolaşım modelini kullanmaktı. Buldukları şey, daha yüksek atmosfer yoğunluğuna, daha düşük dönme hızlarına ve kıtaların varlığına sahip gezegenlerin daha yüksek yükselme oranları sağlamasıydı.
Bundan önemli bir paket, Dünya'nın oldukça hızlı dönüş hızı göz önüne alındığında, optimal olarak yaşanabilir olmayabilir. “Bu şaşırtıcı bir sonuç” dedi Dr. Olson, “bize olumlu okyanus dolaşım kalıplarına sahip bazı dış gezegenlerdeki koşulların Dünya'daki yaşamdan daha bol veya daha aktif olan yaşamı desteklemek için daha uygun olabileceğini gösteriyor.”
Bu bir tür iyi haber / kötü haber durumudur. Bir yandan, Dünya'nın potansiyel olarak yaşanabilir diğer dış gezegenlerin ölçülebildiği standart olduğu yanılsamasını parçalamaktadır. Öte yandan, evrenimizde yaşamın önceki muhafazakar tahminlerin göstereceğinden daha bol olabileceğini gösterir.
Ancak Olsen'in belirttiği gibi, teknolojimizdeki sınırlamalar nedeniyle yaşam ve bizim tarafımızdan tespit edilebilen arasında her zaman bir boşluk olacaktır. Bu nedenle bu çalışma, gökbilimcilerin çabalarını, büyük olasılıkla “yaşamın tespit edilmesinin en kolay olacağı ve tespit edilmemenin en anlamlı olacağı büyük, küresel olarak aktif biyosferleri” destekleyecek olan dış gezegenlerin alt kümesine yönlendirmeye teşvik etmesi açısından önemlidir.
Bu, önümüzdeki on yıl içinde yeni nesil teleskopların yerleştirilmesi sayesinde mümkün olacak. James Webb Uzay Teleskopu (JWST), gökbilimcilerin dış gezegenlerin atmosferlerini ve yüzey ortamlarını karakterize etmede yararlı olmasını bekledikleri (JWST). Hala çizim tahtasında olan diğer teleskoplar daha da ileri gidebilir - kısmen bu tür çalışmalar sayesinde.
“İdeal olarak bu çalışma, gelecekteki görevlerin yapılmasını sağlamak için teleskop tasarımını bilgilendirecektir,” dedi Dr. Olson, “önerilen LUVOIR veya HabEx teleskop kavramları gibi doğru yeteneklere sahip; şimdi ne arayacağımızı biliyoruz, bu yüzden aramaya başlamamız gerekiyor ”.
Güneş Sistemimizin ötesinde (veya içinde) yaşamın kanıtını aramaya gelince, neyin aranacağını bilmek, bunu yapmak için en sofistike araçlara sahip olmaktan daha önemli olabilir. Önümüzdeki yıllarda, gökbilimciler, kendimizden başka bir yaşam kanıtı bulmak için şimdiye kadar öğrendiğimiz her şeyi kullanarak son teknoloji ve geliştirilmiş yöntemlerden faydalanacaklar.
