Michelle Starr*
Samanyolu’ndaki doğrulanmış ötegezegenlerin sayısı çoğalırken, hayat belirtileri aramak için seçtiğimiz gayeler konusunda daha seçici davranmamız gerekecek. Almanya’nın Max Planck Güneş Sistemi Araştırmaları Enstitüsü’nden Anna Shapiro liderliğindeki bir gökbilim grubu, mevcut seçenekleri azaltmayı başardı.
Yeni sonuçlanan bir incelemeye nazaran, görece daha düşük ölçülerde metal içeren Güneş gibisi yıldızların yörüngesinde dönen dünya gibisi ötegezegenlerin, ömrün ortaya çıkışını gen hasarı tehdidine maruz bırakarak engelleyebilecek ziyanlı ultraviyole (UV) radyasyonundan korunma ihtimali daha yüksek görünüyor.
BELİRLEYİCİ ETKEN: DÜŞÜK METALİKLİK ORANI
Daha düşük metal içeriği olan yıldızların daha fazla ultraviyole ışık yayması sebebiyle, bu bulgu mantığa uygun görünmeyebilir.
Buna rağmen, grubun yaptığı araştırma, oksijen bakımından varlıklı bir atmosfer barındıran bir gezegenin tıpkı vakitte daha kalın bir ozon katmanı da barındırdığını ve metaller bakımından varlıklı bir konakçıya sahip olana kıyasla, metaller açısından fakir bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegene daha fazla müdafaa sunduğunu ortaya koydu.
Araştırmacılar, makalelerinde, “Bulgularımız, düşük metalikliğe sahip yıldızların barındırdığı gezegenlerin, karasal alanda karmaşık yaşama dair işaretler aramak için en yanlışsız maksatlar olduğunu gösteriyor” değerlendirmesini yaptı.
BÜTÜN YILDIZLAR EŞİT YARATILMAMIŞTIR
Bütün yıldızlar eşit yaratılmamıştır. Küçük, soğuk ve loş ya da büyük, sıcak ve parlak olabilirler. Kimi temel elementleri paylaşmalarına karşın kimyasal bileşimleri de büyük oranda farklılaşabilir.
Bunun altında yatan sebep, kozmosun tarihinin en erken devirlerinde ağır elementlerin mevcut olmamasıdır. Var olan elementlerin çabucak hemen hepsi hidrojen ve helyumdan ibaretti; bu elementlerden, çekirdekleri daha büyük ve ağır atomlar yaratmak için atomları parçalayan dev motorlar olan birinci yıldızlar meydana geldi.
Bu yıldızların hayatı sona ererken yaşanan şiddetli süreç daha da ağır elementler açığa çıkardı ve bu elementleri yıldızlararası toz ve gaz bulutlarında doğan yeni yıldızlara katılmaları için uzaya saçarak tohumladı.
DÜNYA ARAŞTIRMAYA MODEL ALINDI
Bu elementler, yıldızın radyasyon yayımını değiştirir. Hidrojen ve helyumdan daha ağır element oranına ya da daha yüksek metaliklik oranına sahip olan yıldızlar, daha hafif unsurlardan meydana gelen yıldızlara kıyasla daha az ultraviyole radyasyon yayar. hayatımızı burada, dünyada yaşadığımız için öğrendiğimiz kadarıyla, ultraviyole radyasyonu karada yaşayan hassas organizmalara ziyan verebilir ve DNA’da türlü hasarlara yol açabilir.
Ultraviyole ışınımının yabancı gezegenlerin yaşanabilirlik potansiyeli üzerindeki rolü bugüne dek araştırılmamıştı; Shapiro ve meslektaşları da dünyayı model alarak araştırdı.
ULTRAVİYOLE RADYASYONA KARŞI OZONUN KRİTİK ROLÜ
Güneş Sistemi’ne uzak aralıklardan bakan uzaylı bir medeniyet, dünyayı hayat açısından elverişsiz üzere görebilir. Araştırmacılar, şu an Güneş’e olan mesafemizdeyken, UV-C ve UV-B dalga uzunluğu bantlarından salınan ışıma seviyelerinin ‘karasal hayat için katlanılabilir en yüksek seviyenin çok daha üstünde’ olduğunu söz etti.
Bununla birlikte, atmosferimiz bu radyasyonun büyük kısmını durdurur: Üst atmosferde bulunan oksijen ya da kısaca ‘O2’, UV-C’nin büyük kısmını emer ve orta atmosferde yer alan ozon katmanı ya da kısaca ‘O3’ katmanı ise UV-B’yi emer.
UV radyasyonu, ozonun üretilme ve yok edilme süreçlerinde rol oynar. 240 nanometrenin altında kalan dalga uzunlukları O2 moleküllerini kesimlere ayırır; özgür halde yüzen O atomları daha sonra O2 molekülleriyle çarpışarak O3’ü meydana getirebilir. Öte yandan, daha uzun dalga uzunlukları O3’ü foto ayrışma (fotodisosiyasyon) yoluyla kesimler. Etrafa saçılan O atomları daha sonra O2’yle tekrar bir ortaya gelebilir.
BİR YILDIZI HANGİ ETKENLER ‘YAŞAM DOSTU’ KILAR?
Metalikliği ve sıcaklığı dahil olmak üzere, bir yıldızın UV çıkışını çeşitli faktörler tesirler. Shapiro ve araştırma grubu, Güneş’e benzeyen yıldızların yörüngesinde dönen dünya gibisi gezegenleri modellerken, yörüngede dönen ötegezegen üzerinde ne tıp tesirleri olacağını görmek için UV radyasyonunu etkileyebilecek parametreleri değiştirdi.
Varsayılanın tam tersine, metalikliğin, bir ötegezegenin yaşama elverişliliğini etkilemede sıcaklıktan daha önemli olduğunu keşfettiler. Daha fazla UV radyasyonu yayan düşük metalikliğe sahip yıldızların, yaşanabilir dünyalar barındırma ihtimalleri daha yüksekti.
Bunun nedeni, UV radyasyonunun atmosferde bulunan oksijenle etkileşime girme biçiminin daha sağlam bir kalkan meydana getirmesi, bu sayede ötegezegen yüzeyine radyasyonun daha küçük bir kısmının ulaşmasını sağlamasıydı.
‘KARADA KARMAŞIK ÖMÜR ARAMAK İÇİN EN İSABETLİ HEDEFLER’
Araştırmacılar, makalelerinde “Paradoksal biçimde, cihanın ömründe daha sonraları oluşan daha yüksek metalikliğe sahip yıldızlar etraflarına daha az UV radyasyonu yayarken, konut sahibi yıldızın ışınım spektrumu oksijen barındıran gezegenlerin atmosferlerinde daha düşük oranda O3 oluşumuna imkan tanır. Bu durum, UV’nin etkisini çoğaltarak bu yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerdeki mevcut şartları, karasal hayat çeşitliliği açısından daha az dostça hale getirir” değerlendirmesini yaptı.
Araştırmacılar, ayrıyeten şu bilgileri paylaştı: “Bundan ötürü, metal bakımından varlıklı yıldızların etrafında dönen gezegenlerin yüzeyinin, metal bakımından fakir olan yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerin yüzeyinden daha ağır UV radyasyonuna maruz kaldığını ortaya çıkardık. Hal böyleyken, düşük metaliklik oranına sahip yıldızların yaşama elverişli bölgelerinde yer alan gezegenler, karada karmaşık ömür aramak için en isabetli amaçlardır.”
Şimdilik daha yüksek metalikliğe sahip yıldızları liste dışı bırakmak kâfi değil. Yeniden de ötegezegen atmosferlerinin James Webb Uzay Teleskobu ve gibisi araçlarla incelenmesi ve karakterize edilmesi, bilim insanlarının elde ettikleri bulguların hakikat yolda ilerleyip ilerlemediğini anlamalarına yardım edecek ve bizleri yabancı bir gezegende hayat izleri bulmaya bir adım daha yaklaştıracak.
Araştırma Nature Communications isimli mecmuada yayınlandı.
*Bilim ve teknoloji gazetecisi
Yazının yepyenisi Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)