Geçen ay astronomi dünyasında Venüs’te olası yaşam belirtisine dair izler olabilme ihtimali sayılabilecek çok ilginç ve heyecanlı bir keşfin duyurusu yapıldı. Önceki cümleyi özenle kurmaya çalıştım, çünkü Dünya-dışı yaşam konusuna kendimizi son yıllarda o kadar alıştırdık ki, bu konularda bilim dünyasından gelen ufacık bir haber bile dünya medyası tarafından anında takip edilecek hale geldi.
Her şeyden önce tanımları doğru yapmak gerekiyor. Açıklanan keşifte ne Venüs’te yaşam bulundu ne yaşam ihtimali bulundu ne de yaşam ihtimali gösteren bir iz bulundu. Tabii Greaves ve takımının Nature’da yayınladıkları makalenin iddiasına göre üçüncü seçenek ama Venüs’te keşfedilen fosfin molekülüne (PH3), olası yaşam belirtisine dair izler olabilme ihtimali demek daha doğru olur. Yani hala ihtimaller denizinden çıkmış durumda değiliz.
Hikâye nasıl başladı?
1937’de uzayda ilk molekülün keşfinden bu yana teleskoplarla birkaç atomlu basit moleküllerden, çok atomlu karmaşık moleküllere kadar yüzlerce molekül keşfedildi. Bunların uzaydaki kendi ortamlarındaki oluşum ağları astrokimyanın sürekli çalışma konusu. Ancak bazı moleküller var ki, bunların oluşumu yaşamsal bir bağ ile meydana geliyor. Örneğin yıllar önce metan molekülü de başka gezegenlerde ya da uydularda ilk keşfedildiğinde kesin yaşam izi diye çıkarımlar yapılmıştı ancak artık biliyoruz ki Mars’taki ya da uydulardaki metan oluşumu için illa ki yaşama gerek yok, kimyasal sebeplerle de oluşabiliyor.
Venüs’te yeni keşfedilen fosfin molekülü, bugüne kadar uzaydaki cisimlerde çok fazla çalışılmamış bir molekül. Dünya’da fosfin molekülü oksijensiz ortamlarda yaşayan anaerobik mikroskobik canlılar sayesinde üretiliyor. Ancak fosfini canlının içinde üreten metabolik tepkimenin hangi yolla ve nasıl ürettiği de hala tam olarak bilinmeyen bir konu. Fosfin yaşamsal üretim yanında aynı zamanda laboratuvar ortamında da üretilebiliyor.
Burada soru şu: Eğer fosfin Dünya’da sadece canlılık tarafından üretiliyorsa, Venüs’te keşfedilen fosfin de canlılık sayesinde üretilen bir biyoimza mı? Burada biyoimza ne demek, önce onu açalım. Örneğin doğada yürürken bir inek dışkısına rastladınız. Dışkı, canlılık ihtiva etmez, yani direkt ona canlı diyemeyiz ancak, bir canlı tarafından üretildiğinden dolayı kesin bir şekilde biyolojik bir imza sunar. Fosfin molekülünü de aynı şekilde değerlendirirsek, bilinen canlılık haricinde başka bir doğal kimyasal mekanizma ile oluşma ihtimalini şimdilik dışarıda bırakamayız. Çünkü, modern kimyacılar Dünya atmosferi şartlarında fosfin üretimi ile ilgili hipotezler kurabiliyor olsalar da, Venüs atmosferini hala tam olarak tanıyamıyoruz. Genel olarak %96 karbondioksit, %3,5 azot ve diğer gazlardan oluşuyor. İşte fosfin oluşumu ile ilgili cevabı direkt karbondioksit ve nitrojenden alamıyorsak, oranlarını tam olarak bilemediğimiz “diğer gazlar” ile etkileşime girip fosfin üretimi olup olmadığını söylemek için henüz çok erken. Makale ekstrem koşulları da hesaba katıp, yani yıldırımlar, bulutlar, volkanlar ve meteor çarpmaları gibi sebeplerin fosfin üretimine yol açsa bile modellerle hesapladıkları bolluk değerlerine ulaşamayacaklarını düşünüyorlar.
O halde gözlemler ve modeller ne demektir, bunlardan bahsedelim.
Gözlemler ve modeller
Fosfin molekülünü ilk olarak Hawaii’deki 15 metrelik James Clerk Maxwell Teleskobu (JCMT) ile gözlemliyorlar. JCMT bildiğimiz optik teleskoplar gibi değildir, uzun dalgaboylarını gözleyebilen bir milimetre-altı teleskoptur. Bu tür teleskoplar moleküllerin gözlenmesi için idealdir.
İşin ilginç yanı, bu gözlemden elde edilen tayf o kadar gürültülü ki, burada herhangi bir molekül, hele ki fosfin gibi zayıf bir molekülün bulunduğunu söylemek neredeyse imkânsız. JCMT’de defalarca gözlem yaptım, çok daha iyi gözlem sonuçları elde ettim ama böyle bir gözlem sonucunu normal şartlarda yayınlamaya değer bulmaz ve tozlanması için çekmeceye atarsınız. (Resim-2’deki yeşil sinyaller) Ancak takımın bakış açısından anladığım kadarıyla fosfin molekülü üzerine özellikle gidip daha fazla çalışmak istemişler. Sonrasında JCMT’de elde ettikleri çok zayıf sinyali, gözlem zamanı kazanmanın çok daha zor olduğu ALMA komitesine göstererek buraya gözlem başvurusunda bulunmuşlar. ALMA, Şili’de Atacama Çölünde bulunan her biri 12 metrelik 64 ayrı çanaktan oluşan bir teleskop dizisi. Yeni teknoloji ve çok güçlü teleskoplar olduğundan ALMA’nın yaptığı gözlemler çok daha yüksek çözünürlüktedir. Takımın 2019 yılında yaptıkları gözlemlerin neticesinde de bekledikleri fosfin (PH3) molekülünü Venüs atmosferinde kesin olarak tespit etmişler.
Tabii olay burada bitmiyor. Teleskobun fosfin olduğuna dair sinyali tespit etmesi önemli olsa da bu sinyalden elde edilen grafikteki tayfın altında kalan alanı kullanarak Venüs’te bu molekülün ne kadar bollukta olduğu hesaplanmalı. Bunun için de ışınım transferi hesapları yaptığımız modeller kullanılır. Yani bu modeller bize, şu kadar sinyal, bu kadar bollukta moleküle karşılık gelir diye bilgiler verir. Takımın elde ettiği sonuçlara göre, her milyar parçacık başına 20 fosfin molekülü bulunduğu işaret ediyor.
Gelelim bu gözlemlerin anlamına ve çıkarabileceğimiz sonuçlara. Yazımızın en başında da dediğimiz gibi evrende yaşam ya da yaşam olasılığı konusu bilimin en sıcak konularından birisi. Dolayısıyla, keşfi abartmadan yorumlamamız gerekiyor. Keşfe kuşkucu baktığımı söyleyerek devam edeyim ki bazı okuyucularımız beklentilerini ona göre hazırlasınlar.
Öncelikle fosfin molekülünün kesin olarak bir biyoimza olduğunu söylemek henüz çok erken. Takımın yazarlarının da bulunduğu başka bir makale Ocak 2020’de yayınlanmış ve karasal bir gezegende fosfin bulunmasının yaşamsal sebepler dahilinde olması gerektiğine dair argümanlar sıralanmış. Burada şüpheci davranıp, Venüs’te bulunduğunu bilmediğimiz başka bir gazın fosfin üretimine yol açabileceği düşüncesini göz ardı etmememiz gerekiyor. Öte yandan fosfin gazı Jüpiter ve Satürn’de 70’lerden beri biliniyor. Jüpiter ve Satürn’de fosfin bulundu diye kimse oralarda yaşam iddia etmiyor ama bu gazsal gezegenlerdeki şiddetli sıcaklık ve basınç koşulları bu gazın üretimine neden olduğu düşünülüyor.
Dolayısıyla Venüs’teki fosfin gazının biyoimza değil, bir “biyoimza adayı” olduğunu söylemek daha doğru olacaktır. Hem astrofizikçilerin hem de kimyacıların bu molekül üzerine daha çok gitmesi gerekiyor. Yani belki fosfin oluşumu için gerçekten başka mekanizmalar yok mu diye Dünya’da laboratuvar deneyleri yapılarak farklı yollar bulunur, ya da direkt Venüs atmosferindeki koşulları göz önüne alarak bu tür deneyler yapılabilir.
Gözlemler ve modellere gelince. Elbette ki ALMA teleskobunun verileri tartışmasız bir fosfin tespitini işaret ediyor. Ancak gözlemler aşırı komplike olduğundan bu gözlemlerin temizlenmesi, kalibrasyonu vb. sebeplerle kesin doğru sonuçlar elde etmek kolay değil. Hele bu molekül gibi zayıf moleküllerin tespiti ve teyiti bayağı zor. O nedenle takım, gözlemleri ve kullandıkları bilgisayar kodlarını astronomi camiasına açtılar ki, bağımsız astronomlar da aynı gözlemleri kontrol edebilsinler. Öte yandan en tartışma yaratabilecek konulardan birisi de modeller. Modelleri ancak bildiğimiz kimyasal ağlarla bir molekülün nasıl oluştuğunu hesaba katarak kuruyoruz. Dolayısıyla bilmediğimiz ağlar, modellerin doğruluğunu tartışmaya açar. Eğer ki, gözlemle uyuştuğunu düşündüğümüz model eksik ise, Venüs’teki fosfin bolluğu daha az ya da daha fazla hesaplanmasına yol açmış olabilir.
Gözlemler ve modellerin doğru ve uyumlu olduğunu düşünürsek, Venüs gibi yüzey sıcaklığı 450-500 santigrat derece ve yüzey basıncı Dünya yüzey basıncının 90 katı olan bir yerde canlılığın sürekliliği olduğunu düşünmek kolay değil. Zaten jeolojik modellere göre Venüs’ün yüz milyonlarca yıl önceki hali bugünkünden çok daha farklı, yani denizleri olan bir gezegen olduğunu gösteriyor. Belki de Venüs yaşama daha elverişli koşullara sahipken canlılara ev sahipliği yaptı ancak gezegen değiştikçe bütün yaşam yok oldu. Sonunda ancak bazı zor şartlar altında yaşayabilen canlılar atmosferin 50-60 km gibi üst kısımlarındaki daha soğuk bölgelere giderek buralarda yaşamaya devam ettiler. Bu, teorilerden bir tanesi ama bunu kanıtlamak için Venüs atmosferine bir aracın ziyaret etmesi bize en kesin sonucu verecektir.
Sonuç olarak, bu araştırma her halükârda önemli sonuçları olan ve cevaplardan çok daha fazla sorular sormamızı sağlayan bir keşif oldu. Venüs gibi molekül çorbasına sahip bir gezegende yaşam bulunma ihtimalini her zaman bir kenarda tutmamız gerekiyor. Umarım bu keşif, uzay ajanslarının yeniden Venüs’ü hedef haline getirmesine ve komşumuz olan gezegen hakkında daha çok bilgi öğrenme fırsatına vesile olur.
Bu yazı Popular Science Turkiye Dergisi için yazılmıştır, dergi sayfalarını indirmek için pdf’i tıklayınız.
