Dünya, uzak bir öte gezegenden nasıl görünürdü?

Print Friendly, PDF & Email

Bu soru özellikle her geçen gün birçok öte gezegeni keşfettiğimiz ve sonrasında sorduğumuz ilk soru olan “acaba oralarda da yaşam var mı?” sorusundan sonra daha da önem kazandı. Çünkü, bugün biz sadece Dünyada yaşamın olduğunu biliyoruz, başka yerlerde de yaşam olabileceğini ise ancak sadece tahmin edebiliyoruz. Peki uzak bir gezegende yaşam olup olmadığını nasıl anlardık? 

Aslında bu milyar dolarlık bir soru, hatta bugüne kadar bu tür araştırmalara harcanan fonları düşünürsek, on milyarlarca dolarlık soru demek yanlış olmaz. Bırakın uzak yıldızların çevresindeki gezegenleri, bize en yakın bulunan Mars’ta bile, ya da Satürn’ün uyduları Enceladus ve Titan, ya da Jüpiter’in uydusu Europa’da bile yaşam var mı yok mu sorusunun cevabını Dünya’dan yaptığımız gözlemlerle alamıyoruz. Mecburen Mars’a araçlar göndermek zorundayız ve örneğin Mars’a iniş yapan araçların ölçümleriyle orada bugün yaşam var mı, ya da eskiden var mıydı diye araştırmalar yapıyoruz. Kısaca bu sorunun kolay bir cevabı yok.

Gelelim daha uzaklardaki öte gezegenlere… Öte gezegenler keşfedilir keşfedilmez, elimizdeki mevcut gözlem araçlarıyla bazı parametreleri hızlıca ölçebilmek görece kolay oluyor, örneğin, o gezegenin yıldızına olan uzaklığı, kütlesi, atmosfer yapısı, üzerinde sıvı su olup olmayacağı ile ilgili çıkarımları yapabiliyoruz. Bu parametrelere göre de, Dünya’daki yaşam koşullarını baz alarak oralarda da acaba yaşam olabilir mi diye çıkarımlar yapabiliyoruz. Peki soruyu tersten sorsaydık, eğer uzak gezegenlerde bulunan akıllı canlılar Güneşimizin yönüne baksalardı, sonra Güneş Sistemimizdeki gezegenlerimizi keşfetselerdi ve Dünya’nın yaşam olabilir bölgede (habitable zone) olduğunu fark etselerdi, Dünya’da yaşam olup olmadığını nasıl anlarlardı? Yani uzak bir gezegenden Dünyamızdaki hangi parametreler bizde yaşam olduğunu onlara gösterirdi? Örneğin Dünyamızın direkt fotoğrafını çekmiş olsalardı, acaba bu bilgiyi bulabilirler miydi? 

Fotoğrafla hayır, çünkü Mars’tan Curiosity ya da Cassini’nin Satürn’den çektikleri nokta şeklinde Dünya fotoğraflarının yanında bugüne kadar en uzaktan çekilen Dünya fotoğrafı, Carl Sagan’ın isteği üzerine 14 Şubat 1990 tarihinde Voyager 1’in 6 milyar km uzaklıktan çektiği fotoğraftır (soluk mavi nokta – pale blue dot). Dünyamız bu fotoğrafın içinde bile sadece tek bir piksel yer kaplamıştı ve bu kadar yakın mesafeden bile adı üstünde soluk mavi nokta şeklinde gözükmüştü. O gün bugündür bu fotoğraf haricinde Dünyamızın daha uzaktan başka bir resmi henüz elimizde yok. 

Ancak biz uzak gezegenleri araştırırken zaten direkt çekilmiş fotoğrafları üzerinden çalışmıyoruz. En çok kullanılan tayf ölçümü (spektroskopi) dediğimiz başka bir yöntem ile çok daha uzaklarda bulunan cisimlerin içerisinde bulunan atom ve moleküllerin yaydıkları ışınımı tespit edebiliyoruz. 

Bu yöntemi kısaca anlatalım: Her atom veya molekül, bir parmak izi gibi hiç değişmeyecek bir şekilde sadece belli dalga boylarında (ya da frekanslarda) ışınım ya da enerji yayınlarlar. Bizim amacımız da uzaydaki uzak cisimlerde bulunan atom ve molekülleri keşfetmek ise, biz de yayınlanan bu enerjiyi görebilecek yani bu ışınımı algılayacak bir teleskop yaparsak, sonrasında teleskobumuzu o dalga boyuna ayarlayıp, uzaydaki araştırdığımız bölgeye çevirdiğimizde, eğer ki herhangi bir sinyal alıyorsak, mutlu bir şekilde o bölgede o atom ya da molekül var diyebiliriz. Bu yöntem o kadar etkili bir yöntem ki, çok uzaklardaki gezegenleri, yıldızları veya galaksileri de bu şekilde gözlemliyor ve onların hangi atom veya moleküllerden oluştuğunu, dolayısıyla yapılarını rahatlıkla anlayabiliyoruz. O nedenle yeni bir öte gezegen keşfettiğimizde, ilk olarak büyük teleskoplar kullanıp, elimizde hazır var olan dalga boyu ile atom/molekül eşleştirmesini kullanarak, o gezegende bilindik bazı elementler var mı diye araştırırız. Dolayısıyla, Dünyamızın uzaktan nasıl görünebileceği de zaten asıl burada önem kazanıyor. Hızlıca bir hipotez kurarsak, Dünyamıza tayfsal olarak uzaktan baksaydık, hangi elementler görünüyorsa, eğer ki yeni bulduğumuz öte gezegenin atmosferinde de benzer yoğunlukta elementler bulursak Dünya’ya benzediğinden dolayı o gezegende yaşam var olabilir deme ihtimalimiz artabilir.

Cornell Üniversitesinden Lisa Kaltenegger araştırmasında (2009, 2013), Dünya benzeri bir gezegeni 10 parsek (yaklaşık 300 trilyon km) uzaklığa gönderip, burada da Güneş benzeri bir yıldızın çevresinde yaşam olabilir uzaklıkta bir bölgeye koyarak simülasyon gerçekleştirdi. Bu gezegene de aynı bizim 2018’de uzaya fırlatılacak olan JWST (James Webb Uzay Teleskobu) gibi 6,5 metre çapında aynalı büyük bir teleskopla bakarak elde edilebilecek tayfın neye benzeyebileceğini hesapladı. 

Sayfanın altındaki grafikte yatay eksende dalga boyu ve dikey eksende de Dünya yüzeyinden yukarı doğru yüksekliği görüyoruz. Grafikte dalga boyu 0.01 mikrometreden 0.4 mikrometreye kadar morötesi (UV) bölge, 0.4 mikrometreden 0.7 mikrometreye kadar optik (görünür) bölge, 0.7 mikrometreden 5 mikrometreye kadar da yakın kırmızı-öte (near-infrared, IR) ve 5 mikrometreden 20 mikrometreye kadar orta kırmızı-öte (mid-infrared) bölgede görülebilen atom ve molekülleri görüyoruz. 

Grafikteki tayfa baktığımızda, UV ve görünür bölgede sadece oksijen gazı (O2) ve ozon (O3) görülüyor. Yakın kırmızı-ötede karbondioksit (CO2), su (H2O) ve biraz da metan (CH4) var. Orta kırmızı-öte bölgede de karbondioksit (CO2), su (H2O), ozon (O3), metan (CH4) ve nitrik asit (HNO3) görülüyor. Yani kısaca 10 parsek ötede 6,5 metre çapında teleskopla bakan bir akıllı canlı, Dünyamıza bakmış olsaydı bu şekilde bir molekül dağılımını görecekti. Eğer ki öte gezegenin atmosferi Dünyanın atmosferinden daha yoğun ise atmosferin alt tabakalarını neredeyse hiç göremeyecektik. Dünya için bile yerden 6 km yüksekliğe kadar görünür ve kırmızı-öte bölgede hiçbir şey tespit edemiyoruz. Bu da yüzeyde yaşayan biz canlıların biyolojik imzalarının uzaktan görülmesini engelliyor. 

Başka bir spekülatif gaz da kloroflorokarbon (CFC) gazları diyebiliriz. Bu gazlar özellikle parfümlerden atmosfere yayılır ve ozon ile girdiği tepkimede bağları kopartır ve yıllardır duyduğumuz üzere ozon tabakasının delinmesinde katkıda bulunurlar. Spekülatif olmasının nedeni de, eğer herhangi bir öte gezegen atmosferinde kloroflorokarbon gazı bulursak teknoloji neticesinde oluştuğuna emin olabiliriz. Ancak iki sebepten dolayı canlılığın belirlenmesinde çok da olası değildir. Birincisi, bu gazlar tayfta çok güçlü ışınım vermezler yani tayfın gürültüsü içinde kaybolurlar, ikincisi de Dünya’da bile en son 20. yüzyılın teknolojisiyle üretilip, artık bu zamanda bu gazdan uzaklaşmak için çalışmalar hızla devam ediyor. Yani 4,5 milyar yıllık Dünya tarihinde sadece 100 senelik bir zaman içinde CFC gazları atmosferde yer edindi ve bizim de uzak bir gezegende CFC bulmamız hiç de olası görünmüyor. 

Netice olarak bu yukarıda bahsettiğimiz molekülleri, bize doğru uzak bir öte gezegenden bakan akıllı bir canlı görecek. Bakış açımızı yine tersine çevirirsek, şu anda kendimize soracağımız soru şu olabilir. Peki biz bir öte gezegene baksak ve atmosferinde bu tür molekülleri görsek, acaba orada canlılık var diyebilir miydik? Aslında pek değil, çünkü bu moleküller o kadar standart moleküller ki, biz bu molekülleri uzayda birçok farklı bölgelerde de görüyoruz. Örneğin yıldız oluşum bölgelerinde devasa miktarlarda su fışkırmaları görebildiğimiz gibi, Satürn uydusu Titan’da birçok metan gölleri bulduk. Beni sadece O2 biraz düşündürüyor, çünkü 2013’te yaptığım bir araştırmada yıldız oluşum bölgelerinde oksijen gazı bulamamıştık ve oksijenin yaşam neticesinde oluştuğunu düşünmüştük. Ancak 2015 yılında Rosetta uzay aracının 67P kuyrukluyıldızında da oksijen gazı bulması, oksijenin direkt yaşamla ilişkilendirilmemesi gerektiğine dair bir kanıt olmuş oldu. Sonuç olarak, hala Dünya dışında yaşamın tanımı nedir, nasıl anlaşılır, nasıl bulunur, milyar dolarlık soru olmaya devam ediyor…

Bu yazı Popular Science Turkiye Dergisi için yazılmıştır, dergi sayfalarını indirmek için pdf’i tıklayınız.

Yıldız Günlükleri (Popular Science Turkiye – Aralık 2017)

İLGİLİ