.
James Webb teleskopu, aynı zamanda bir su okyanusu ve Dünya’da esas olarak mikrobiyolojik aktivite tarafından üretilen bir bileşik olan dimetil sülfür içeren bir ötegezegen olan K2-18b’nin atmosferinde metan ve karbondioksit keşfetti.
Bulgu ne anlama geliyor? Peki dünya dışı yaşamın bir işaretiyle karşı karşıya olduğumuzu varsaymak neden hata olsun?
Yaşam belirtileri
Sadece on yıl önce, onlarca, hatta yüzlerce ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir ötegezegenin atmosferinin bileşimini bilmek bilim kurguydu. Artık konu bilim.
James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gibi görevler sayesinde, astrobiyologların uzun zamandır hayalini kurduğu bir şey gerçeğe dönüşüyor: güneş dışı gezegenlerin bileşimi ve koşullarına ilişkin kanıtların elde edilmesi. Bu sadece dünya dışı yaşam arayışı için önemli değil (“yaşam”dan ne kastettiğimizi tartışmadan); Aynı zamanda laboratuvar modellerimizi karşılaştırmak ve kozmos ve kendi gezegenimizin evrimi hakkındaki bilgimizi geliştirmek içindir.
Bu ay, JWST gözlemlerinin şu ana kadarki en ilginç sonuçlarından biri kamuoyuna açıklandı: K2-18b gezegeninin atmosferik bileşiminin kanıtı.
Haberler medyanın ve hatta bilimi yaygınlaştıranların hayal gücünü harekete geçirdi ve “dünya dışı yaşamın işaretleri” hakkında coşkulu haberler ortaya çıktı. Peki bu keşiften gerçekten ne söyleyebiliriz?
K2-18b neden ilginç ve neler gözlemlendi?
Dünya’dan 124 ışıkyılı uzaklıkta bulunan kırmızı cüce K2-18 yıldızının sisteminde bildiğimiz kadarıyla iki gezegen bulunuyor. Bunlardan biri, muhtemelen Neptün’e benzeyen bir gaz devi olan K2-18c’dir. Diğeri K2-18b, bir alt neptün gezegenimizden sekiz kat daha büyük bir kütleye ve 14.000 km’den (Dünya’nın yarıçapının 2,6 katı) biraz daha büyük bir yarıçapa sahip.
JWST gözlemleri, ağırlıklı olarak hidrojenden oluşan bir atmosfere işaret ediyor ve iki sera gazı olan metan ve karbondioksitin varlığına dair güçlü kanıtlar sunuyor. Amonyak veya hidrojen siyanürün varlığı tespit edilmemiştir.
Şu ana kadar elde edilen verilerle, bu gezegenin Dünya’ya benzer denge sıcaklığına sahip, yüzeyinin büyük bir sıvı su okyanusu olabileceği düşünülen bir “hycean” (hidrojen-okyanus) dünyası olduğu düşünülüyor. Bu, amonyak ve hidrojen siyanürü neden tespit edemediklerini açıklıyor: bunlar suda çözünmüş olacak.
NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI). Bilim: Nikku Madhusudhan (IoA)
K2-18b’de Yaşam? Çok hızlı değil
K2-18b atmosferinde dimetil sülfürün (DMS) olası varlığının gözlemlenmesiyle heyecan tavan yaptı. Vurgulamamız gereken ilk şey, gezegende DMS’nin varlığına dair kanıtların sağlam olmadığıdır. Veriler kesin olmadığı ve onay gerektirdiği için potansiyeldir.
Bunun doğrulandığını hayal edelim: Bu, DMS’nin varlığının yaşamın kanıtı olduğu anlamına mı gelir?
Dünya’da dimetil sülfür öncelikle biyolojik süreçlerle üretilir. Okyanus planktonu, dünyanın atmosferik kimyası üzerinde önemli etkileri olan ve bir aerosol üreticisi olduğundan ve bulut yoğunlaşmasını başlatabildiğinden iklime katkıda bulunan bu gazın büyük bir kısmını yayar.
Biyolojik aktivite nedeniyle DMS, atmosferde daha basit olan hidrojen sülfürden daha fazla miktarda bulunur. Fakat DMS’yi bir biyobelirteç olarak görebilir miyiz? Cevap şu; Dünya’da evet ama Dünya’nın dışında tek başına değil.
Bir molekülü biyobelirteç olarak değerlendirebilmemiz için bir koşulun karşılanması gerekir: onun varlığını açıklamanın tek yolu biyolojik aktivitedir. Veya aynısını ne abiyotik bir kökenle, ne de doğal bir kimyasal sentezle açıklayabiliyoruz.
Peki proteinlerin yapı taşları olan amino asitleri bulsaydık bunlar biyobelirteç olur muydu? Böyle düşünmek cazip geliyor çünkü Dünya’da amino asitler yalnızca biyolojik aktiviteyle üretiliyor. Ancak bunlar tek başına biyobelirteç değildir, çünkü bunları üretmek için örneğin karbonlu göktaşlarındaki varlıklarını açıklayan kimyasal yolları biliyoruz. Aslında abiyotik kökenli amino asitler muhtemelen evrende oldukça bol miktarda bulunmaktadır.
DMS için de benzer bir akıl yürütme yapmalıyız: yıldızlararası ortamın astrokimyasal envanterinde bulunması beklenen bir moleküldür ve kozmik radyasyonun yüksek enerjileri altında oluşabileceği reaksiyonlar önerilmiştir.
Kuyruklu yıldızlarda mevcut olabilir ve kuyruklu yıldız kuyruklarında diğer kükürt içeren moleküllerle birlikte buharlaşabilir. DMS ayrıca abiyotik olarak oluşan, kükürt içeren organik maddenin (tholin) termal ayrışmasıyla da oluşturulabilir. Dahası, prebiyotik kimyanın bazı öncüleri, bunların metan ve kükürt kaynağının çakıştığı atmosferlerde oluştuğunu gösterdi.
Biyolojik olmayan makul kaynaklar varsa, dimetil sülfürün tek başına bir biyobelirteç olarak kabul edilmesi veya Dünya dışındaki yaşamdan bahsetmek için yeterli olmadığını söyleyebiliriz.
K2-18b gezegeni hakkında hâlâ neredeyse her şeyi biliyoruz. Sülfürün başka hangi formlarda olduğunu veya onu potansiyel olarak oluşturabilecek jeokimyasal veya atmosferik süreçleri bilmiyoruz.
DMS’nin kükürt metabolizmasında önemli bir ara ürün olduğu da dikkate alınmalıdır. Dünya üzerinde biyolojik evrimin bir sonucu olarak bir dizi enzim gerektiren biyokimyasal yollarla üretilir. DMS’yi Dünya’da yaptığımız gibi başka bir gezegenin biyobelirteci olarak yorumlamak, karasal biyokimyanın evrenselliğini göz önünde bulundurmak anlamına gelir. Ve bu basit bir soru değil.
Sadece bir ipucu
Her şeyden önce K2-18b’de DMS varlığının “potansiyel” olduğunu ve somut bir kanıt bulunmadığını vurgulamak gerekir. İlk adım, gerçekten var olup olmadığını doğrulamak ve gezegenin atmosferine ilişkin bilgiyi genişletmektir.
Bildiğimiz kadarıyla K2-18b astrobiyolojik anlamda yaşanabilir olabilir. Bu, kimyasal bir evrim sürecinin oluşması ve bir tür yaşamın sürdürülmesi için gereken koşulları karşılayabileceği anlamına geliyor. Ancak hala çok az şey biliyoruz ve Dünya’da gördüklerimizi daha fazla düşünmeden spekülasyon yapmadan veya körü körüne tahmin etmeden önce, daha fazlasını bilmeli ve astrobiyologların neler katkıda bulunabileceğini hesaba katmalıyız. Ve aramayı bırakmayacağız.
.
