Satürn’ün uydusu Enceladus’ta yaşam ve yaşanabilirlik hakkında gerçekten bildiklerimiz

Enceladus düşündürücü bir dünyadır. Satürn’ün bu ayı, kayalık bir çekirdek ve kalın bir buz tabakasıyla kaplı bir tuzlu su denizinden oluşuyor ve yaşanmaz bir donmuş dünya gibi görünüyor. Güneş sisteminin gaz devlerinin yörüngesinde dönen “su dünyalarından” biridir ve şu an için Jüpiter’in uydusu Europa ile birlikte uzay araştırmaları için en çekici olanlardan biridir.

Yüzeyinin altında Akdeniz’in beş katı

Enceladus’un verdiği ilk sürpriz, sıvı suyun keşfiydi: soğuk yüzeyin altında (yaklaşık -200 ºC), Akdeniz’in yaklaşık 5 katı hacme sahip bir tuzlu su okyanusu vardır.

2005 yılında Cassini misyonu, okyanusunuzdan su buharı yayan su buharı dumanlarının, gayzerlerin ve menfezlerin görüntülerini topladı.

Birincisi, Cassini verileri suyun muhtemelen tuzlu ve alkali olduğunu gösterdi. 2018 gibi yakın bir tarihte, uzay aracı verilerinin analizi, Enceladus’un yaydığı suyun organik bileşikler içerdiğini göstermiştir.

Enceladus keşfinin son sürprizi az önce yayınlandı ve okyanusundan gelen suyun bildiğimiz yaşam için gerekli bir bileşik olan fosfat içerdiğini gösteriyor.

Bu, Enceladus’ta yaşam olduğu anlamına mı geliyor? Hayır tabii değil. Ama keşfetmek için ilginç bir yer.

Enceladus’taki Fosfat: Nasıl Keşfedildi?

Bırakın içindeki suyu, Enceladus’un yüzeyine henüz ulaşmadık. Peki okyanusunun ne içerdiğini nasıl bilebiliriz? Bunu uzaya su fırlatan ve çevredeki halkalarda iz bırakan dev gayzerler sayesinde biliyoruz.

Satürn’ün halkalarının incelenmesi, E halkasının Enceladus tarafından yayılan buz parçacıklarından oluştuğunu gösteriyor. Cassini uzay aracı, bu parçacıkların bazılarını yakalayıp analiz edebildi. Havadaki sıçramaları yakalayarak denizin bileşimini incelemeye benzer.

Analizler, Enceladus’un okyanusunun tuzlu ve alkali (sodyum karbonat açısından zengin) olduğunu gösteriyor. Bazı parçacıklar ayrıca okyanusta çözülebilen bol miktarda fosfat içerir. Fosfatın Dünya dışında ilk kez tespit edilmesi değil. Örneğin, Mars’ta bol miktarda bulunur.

Yaşanabilirlik koşulları

Bir gezegenin ya da ayın, kimyasal evrimin meydana gelmesi ya da yaşamın ortaya çıkması için gereken koşulları sağladığında yaşanabilir olduğunu söylüyoruz. Yaşanabilirlik için iki temel koşul, sıvı su ve dengesizliğe yol açabilen veya kimyasal enerji üretebilen enerji kaynaklarının varlığıdır.

Enceladus örneğinde, yakındaki Satürn’ün yerçekiminin neden olduğu gelgit kuvvetleri, diğer enerji kaynaklarının yanı sıra, okyanusun dibindeki hidrotermal sistemleri (kimyasal enerji kaynakları) destekleyerek karmaşık kimyasal reaksiyonlara yol açabilir. Gayzerler bu aktivitenin bir tezahürüdür.

Ya fosfat? Bazı bilim adamları için katı bir yaşanabilirlik gerekliliğidir. Bazılarımız ise fosfatın hayata doğru kimyasal evrim sürecinde geç geldiğini ve RNA gibi moleküllerin bu evrimin bir ürünü olduğunu düşünür. Bu nedenle, en azından “canlı” olarak anladığımızın sınırında bulunan Enceladus’ta kimyasal evrim süreçlerinin gerçekleşmesi için fosfat kesinlikle gerekli olmayacaktır.

Fosfit veya fosfit gibi, yaşamın kökeniyle ilgili olduğu düşünülen başka hiçbir fosfor kimyasal formu bulunamadı. Ve kimyasal evrimle ilgili olanın fosforun en yaygın ve kararlı formu olan basit fosfat olduğunu düşünen bizler için gerçekten geçerli.

Yaşam, bir kimyasal evrim sürecinin sonucudur

Yaşamın başlangıcının belirli bir anı yoktur. Bu o kadar yaygın bir kavramdır ki, bilim adamları “kimyasal evrim” terimini tercih etmektedirler.

Bir dizi molekül (moleküler Darwinizm anlamında), yapıların seçilimi ve oluşumu süreçleri ve yeni reaksiyonların ortaya çıkması yoluyla evrimleşebilir. Dolayısıyla yaşam, kimyasal bir evrim sürecinin sonucudur.

Evrim yapabilen bir kimyasal sistem, yaşamın temel bir özelliğine sahiptir: Organik maddenin kimyasal çeşitliliğini artırarak kahverengi bir kütleye dönüşmesini (tıpkı elmanın bozulması gibi) engelleyebilir. Organik madde kendi başına birçok bileşik üretme, bunların makromoleküler yapılarını ve “katranı” bozma eğilimindedir.

Yaygın bir hata, hayati sürecin kimyasal karmaşıklıkta bir artış anlamına geldiğini düşünmektir. Aksine: yaşam (ve kimyasal evrim), bileşenlerini birleştirerek ortaya çıkabilecek olası kimyasal bileşik sayısını sınırlar.

Üç seçenek ve hepsi iyi

Enceladus’ta yaşam ya da kimyasal evrim olduğuna dair hiçbir kanıtımız ya da göstergemiz yok. Aslında, Enceladus’un bildiğimize benzer bir yaşama sahip olması son derece olası değildir, ancak Enceladus’un gelecekteki keşiflerini heyecan verici kılan da tam olarak budur.

İlk seçenek, belki de en muhtemel olanı, aktif bir deniz tabanına, sıcak sıvılar yayan hidrotermal sistemlere ve fark edilebilir bir yaşama sahip sıvı bir okyanusa sahip olmamızdır. Buna rağmen keşif ilginç çünkü sistemin yaşamın ortaya çıkması için neye ihtiyacı olduğunu öğrenebiliriz. Örneğin, canlı organizmaların müdahalesi olmadan fosforun jeokimyasının nasıl olduğunu da inceleyebilir ve prebiyotik kimyanın laboratuvar modellerini karşılaştırabiliriz.

İkinci seçenek de biraz olası (ve benim için en ilginç olanı): Eğer kimyasal evrimin aktif süreçleri varsa, bu bizi sonunda yaşamın nasıl ortaya çıktığını, yaşamın sınırında hangi moleküllerin oluştuğunu ve Dünya, 4 milyar yıllık biyolojik evrimden sonra artık yok. Belki de RNA’nın ne zaman ortaya çıktığı ya da hangi alternatiflere sahip olduğu sorusuna cevap verebiliriz.

Son olarak, Enceladus’un okyanus tabanında çoğalan yaşam olsaydı, insanlık için bir dönüm noktası olurdu: Böyle bir bulgunun sosyal veya dini sonuçlarını ölçmek zor. Dünya dışında ikinci bir oluşumla karşı karşıya kalırdık.