1990 yılında, Dünya’dan altı milyar kilometre uzaklıkta bulunan Voyager 1 uzay aracı, insanlığın en uzak elçisi olma yolunda ilerlerken, dönüp evine baktı ve bir fotoğraf çekti. Bu fotoğraf artık efsanevi: küçücük, kırılgan dünyamızın ürkütücü bir portresi, güneş ışığında asılı duran tek, soluk mavi bir nokta.

Şimdi hayal edin, siz de başka dünyalarda yaşam arayan bir uzaylı türüsünüz. Vaat eden bir aday buldunuz: orta büyüklükteki bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde dönen kayalık bir gezegen. Ve diyelim ki, elinizdeki en gelişmiş teknolojiye rağmen, sahip olduğunuz tek şey bu soluk mavi nokta. Ya da daha kötüsü: o kadar küçük bir görüntü ki, bir küre bile ayırt edilemiyor.

Sizler, her şeyi o tek pikselden çıkarmak zorundasınız. Okyanuslar, kıtalar, hava durumu, aşağıda sürünerek, nefes alarak veya inşa ederek yaşayan her şey, hepsi bu minik ışık lekesine sıkıştırılmış durumda.

Onu ne kadar çıkarabilirsiniz? Şaşırtıcı bir şekilde çok şey çıkarılabilir, ancak sadece zekiyseniz, sabırlıysanız ve hayal edilemez teleskoplar inşa etmeye istekliyseniz mümkün.

Öncelikle bugün neler yapabileceğimizi inceleyelim; zaten elimizde olan araçlarla. Bunlar Dünya’dan milyonlarca kilometre uzakta duruyor, ancak verileri eve iletmek için özel kanallara sahipler, bu da onlara bir tür “parmak ucu” gibi.

Başlıca yöntemimiz, başka gezegenlerde ne olduğunu anlamak ve özellikle orada yaşamı aramak için kullandığımız şey, “geçiş spektroskopisi” olarak adlandırılır. Bir gezegen, ebeveyn yıldızının önünden geçtiğinde, bu olaya “geçiş” diyoruz. Bu sırada, yıldız ışığının bir kısmı, gezegenin atmosferinden geçer ve bu atmosfer birçok şeyle doludur; çoğunlukla moleküllerdir. Farklı moleküller farklı dalga boylarında ışığı emer. Su bazı dalga boylarını, metan diğerlerini emer. Her molekülün kendine özgü bir “parmak izi” vardır; hangi renkleri emdiğini gösterir.

Yaptığınız tek şey (ve burada çok sayıda teknik zorluğu görmezden geldiğimi söylemeliyim), yıldızın ışığını gezegenin önünde olan ve olmayan durumlarla karşılaştırmaktır. Kaybolan dalga boyları atmosfer tarafından emilmiştir; işte size parmak izi, ışıkta yazılmıştır.

Neden bu kadar çok teknik zorluk var? Çünkü sinyal inanılmaz derecede küçüktür. Güneş benzeri bir yıldızın etrafında dönen Dünya büyüklüğünde bir gezegen için, atmosfer, yıldız ışığını yaklaşık on binlik bir oranda değiştirir. Ve bu, iyi bir gün, ideal koşullar ve güçlü bir sinyal olduğunda geçerlidir.

İşte bu nedenle devasa teleskoplar inşa ediyoruz; örneğin James Webb. 2021’de fırlatılan bu teleskop, 6,5 metrelik bir aynaya sahiptir; bu, en ufak farklılıkları bile ortaya çıkarabilecek kadar büyüktür. İnanılmaz bir makinedir, ancak önemli bir uyarı vardır: özel olarak yaşam bulmak için tasarlanmamıştır. Aynı zamanda erken evrelerdeki galaksilerden yıldız oluşumuna, kara deliklere ve gezegen atmosferlerine kadar birçok başka işi de iyi yapabilmesi içindir. Yaşam belirtileri, çok uzun bir listede yer alan sadece bir öğedir.

Bu da, burada büyük bir başarı elde etmesini beklemenin doğru olmayacağı anlamına gelir. Dört moleküle özellikle dikkat ediyoruz: oksijen, ozon, metan ve su; bunlar birlikte klasik yaşam belirtisi kokteylini oluşturur. Neden bu dört ve diğerleri değil? Çünkü Dünya’da, atmosferdeki biyolojik aktiviteye işaret eden unsurlardır. Fotosentetik canlılar oksijen salgılar. Üst atmosferde güneş ışığı bazı oksijeni ozona dönüştürür; bu da ultraviyole ışığı engeller ve gezegenin yaşanabilir olmasının nedenlerinden biridir. Anaerobik, yani oksijenden hoşlanmayan mikrobiyal canlılar metan salgılar: ineklerin bağırsakları, bataklıklar, termitler, derin deniz ventleri. Su, tek başına bir yaşam belirtisi değildir, ancak bildiğimiz her türlü canlının ihtiyaç duyduğu çözücüdür.

Bu dört unsur, gezegenimizde yaşayan canlıların nefes aldığı ve yaşadığı unsurlardır; Dünya’da bildiğimiz tek yaşam örneği olduğu için, en iyi başlangıç noktası budur.

Önemli olan, bu unsurların bir arada bulunmasıdır. Yeterli miktarda oksijen olması yeterli değildir, çünkü su buharının güneş ışığıyla parçalanması gibi bol miktarda oksijen üretebilen kimyasal reaksiyonlar vardır. Metan için de aynı şey: volkanik patlamalar bol miktarda metan üretebilir. Bu nedenle, aradığımız şey, normalde bir arada bulunmaması gereken bu gazların bol miktarda olmasıdır; çünkü aksi takdirde, sürekli olarak yenilenmeleri gerekir. Oksijen ve metan aynı atmosferde uzun süre birlikte var olamazlar; birkaç bin yıl içinde tepkimeye girip birbirlerini yok ederler. Birlikte görürseniz, bir şeyler sürekli olarak tedarik zincirini yeniliyor demektir.

Dünya’da bu “bir şeyler”, yaşamdır. Yaşayan sistemlerin belirleyici özelliklerinden biri, bir gezegeni kimyasal dengeden uzaklaştırmaları ve onu orada tutmalarıdır. Bu nedenle, başka yerlerde aradığımız şey budur.

Ve James Webb? Bir şansı var, bunu söylemeliyim. Ama iyi bir şans değil. Sorun şu ki, güvenilir bir şekilde tespit edebileceği en küçük sinyal yaklaşık 10 ppm’dir (milyonda on parça); bu da atmosferik bir sinyali 10 ppm’den daha zayıf olduğunda bile güvenle ölçemeyeceği anlamına gelir. Güneş benzeri bir yıldızın etrafında dönen Dünya benzeri bir gezegen için, yaşam belirtisi kokteyli bundan çok daha zayıftır. James Webb, yaşayan bir dünyayla karşı karşıya olabilir ve sadece gürültü gibi görünebilir.

Gerçek şansı, küçük bir kırmızı cüce yıldızın etrafındaki kayalık bir gezegendir. Çünkü bu yıldızlar o kadar küçüktür ki, gezegenin atmosferi toplam ışığın daha büyük bir kısmını engeller ve sinyali artırır. Ancak bu gerçek bir şanstır: böyle bir sisteme ihtiyacınız vardır ve bunun gerçekleşmesi için yeterince yakın olması gerekir. En iyi durumda, James Webb’in tüm ömrü boyunca belki iki veya üç gezegenle karşılaşma fırsatına sahip olabiliriz; ancak o zaman bile yaşam belirtilerini görme ihtimali vardır. Bu iki veya üç gezegenden herhangi biri ölü olabilir ve istatistiksel olarak da öyle olmaları daha muhtemeldir, çünkü çoğu gezegen ölüdür.

Peki umutsuz bir durum mu?

Part 2‘de, tek bir iş için tasarlanmış olan makineyle tanışacağız: başka bir yaşayan Dünya bulmak.

Kaynak: Universe Today