Binlerce ötegezegen olduğunu ve daha milyonlarcasının da keşfedilmek üzere beklediğini biliyoruz. Fakat ötegezegenlerin büyük çoğunluğu yaşama elverişli değil.
Yaşama elverişli olabilecek az miktardaki gezegenin ise böyle olup olmadıklarını sadece atmosferlerini inceleyerek belirleyebiliyoruz. Ötegezegenler İçin Büyük Girişimölçer (LIFE) ise bu noktada bize yardımcı olabilir.
Yaşanabilir olma ihtimali bulunan gezegenlerde biyolojik işaret arayışı giderek yoğunlaşıyor. JWUT, ötegezegen atmosferlerinden başarıyla birtakım atmosferik tayflar topladı. Fakat yapacağı başka bir sürü iş daha var ve gözlem süresine talep yüksek. Uzaya fırlatılması planlanan LIFE isimli bir uzay teleskobuyla ötegezegenlerdeki biyolojik işaretlerin bulunması hedefleniyor. Geçenlerde ise araştırmacılar teleskobu test etmiş ve Dünya’daki biyolojik işaretleri tespit edip edemeyeceğini görmek istemişler.
Bir girişimölçer olarak LIFE, beraber çalışarak teleskobun çalışma kapasitesini artıran beş ayrı teleskoptan meydana geliyor. İsviçre’deki Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü (ETH Zürih) tarafından geliştirilen LIFE, orta kızılötesi bandında gözlem yapacak. Bu aralıkta önemli biyo gösterge kimyasallarından olan ozon, metan ve nitröz oksitin tayf hatları bulunabiliyor.
LIFE, JWUT’nin de yer aldığı ve yaklaşık 1,5 milyon km uzakta olan Lagrange Noktası 2’ye gönderilecek. O konumdan, biyo işaret bulma amacıyla bir dizi ötegezegen hedefini gözlemleyecek.
LIFE girişimine öncülük eden ve ETH Zürih’te Ötegezegenler ve Yaşanabilirlik alanında çalışan Profesör Sascha Quanz, “Hedefimiz ışık tayfında ötegezegenlerdeki yaşama işaret eden kimyasal bileşenleri tespit etmek” diyor.
LIFE hâlâ bir konsept olsa da araştırmacılar performansını test etmek istemiş. Bir araştırma takımı, teleskop henüz inşa edilmediğinden Dünya’nın atmosferini test vakası olarak kullanmış.
Dünya’ya sanki bir ötegezegenmiş gibi muamele ederek, LIFE’ın yöntemlerini Dünya’nın bilinen atmosferik tayfına karşı farklı koşullarda test etmişler. Verilerle LIFEsim adı verilen bir araç kullanarak çalışmışlar. Araştırmacılar görev kabiliyetlerini test ederken sık sık canlandırma verilerini kullanıyor fakat bu vakada gerçek veriler kullanılmış.
Sonuçlar The Astronomical Journal bülteninde yayımlandı. Makalenin baş yazarı, ETH Zürih’de çalışan astrofizikçi ve astrobiyolog Dr. Daniel Angerhausen.
Dünya, gerçek bir hayat senaryosunda uzak ve tespit edilmesi neredeyse imkansız bir zerre gibi dururdu. LIFE’ın göreceği tüm şey gezegenin atmosferik tayfı olurdu ve bu tayf, teleskobun yakaladığı görüntülere ve en önemlisi de ne kadar uzun süre gözlem yaptığına göre zamanla değişirdi.
Zamanla toplanan bu tayflar, akıllara şu önemli soruyu getiriyor: Gözlemsel geometri ve mevsimsel değişkenlikler LIFE’ın gözlemlerini nasıl etkiler?
Neyse ki araştırma takımının üzerinde çalışacağı bol miktarda Dünya gözlemi var. Araştırmacılar üç farklı gözlemsel geometri ile çalışmış: Kutuplardan iki ve ekvatoral bölgeden bir görünümle. Bu üç görüş açısından, en büyük mevsimsel değişkenliklerin bulunduğu Haziran ve Temmuz aylarına ait atmosfer verileriyle çalışmışlar.
Gezegen gözlemleri son derece karmaşık olabilse de astrobiyologlar bir gezegenin yaşam barındırma potansiyelini ortaya çıkarmak için belli kısımlara odaklanıyorlar. Hepsi de biyojenik olarak üretilebilen kimyasallar N2O, CH3Cl, ve CH3Br (nitröz oksit, klorometan ve bromometan) ise özel ilgi alanları.
Makalenin yazarları şöyle yazıyor: “LIFEsim gözlem canlandırma yazılımımız için ileri modeller oluşturmak üzere O2 yönünden zengin karasal gezegen atmosferlerinde N2O, CH3Cl ve CH3Br’nin değişen seviyelerde biyojenik üretimine yönelik atmosferik yanıtları canlandıran kimyasal kinetik modellerden türetilmiş bir dizi senaryo kullanıyoruz”
Araştırmacılar özellikle LIFE’ın 30 ışık yılı öteden Dünya gezegeninde CO2, su, ozon ve metanı tespit edip edemeyeceğini öğrenmek istemiş. Bunlar yaşamı destekleyen, ılıman bir dünyanın işaretleri; özellikle de Dünya’daki yaşamın ürettiği ozon ve metan. Dolayısıyla LIFE Dünya’daki biyolojik kimyayı bu şekilde tespit edebilirse, diğer dünyalardaki işaretleri de tespit edebilir.
LIFE Dünya’daki CO2, su, ozon ve metanı tespit edebilmiş. Ayrıca sıvı suya işaret eden bazı yüzey koşullarını da tespit etmiş. LIFE’ın sonuçları, ilginç bir şekilde Dünya’nın hangi açıdan gözlemlendiğine bağlı olmamış. LIFE’ın ötegezegenleri hangi açılardan gözlemleyeceğini bilmediğimiz için bu önemli.
Diğer mesele ise mevsimsel dalgalanmalar ve bunları gözlemlemek kolay değil. Fakat neyse ki bunun sınırlayıcı bir etmen olmayacağı görülüyor. “Atmosferik mevsimsellik kolayca gözlemlenmese de bizim çalışmamız, yeni nesil uzay görevlerinin yakındaki ılıman karasal ötegezegenlerin yaşanabilir olup olmadığını ve hatta yaşam barındırıp barındırmadığını değerlendirebildiğini gösteriyor” diyor Quanz.
Ancak bu istenen kimyasalları tespit etmek yeterli değil. İşin önemli kısmı, ne kadar uzun sürdüğü. Bu kimyasalları tespit eden fakat bunu yaparken çok zaman geçiren bir uzay girişimölçeri yapmak pratik veya etkili olmaz.
“Bu sonuçları kullanarak, söz konusu senaryoların tespiti için gereken gözlem sürelerini çıkarıyor ve bunları göreve dönük bilimsel gereksinimleri tanımlamak için kullanıyoruz” diye yazıyor araştırma takımı makalesinde.
Araştırmacılar LIFE’ın gözlem sürelerine dönük daha geniş bir tablo çizmek üzere bir hedef listesi geliştirmiş. “… LIFE ile tespit edilebilecek, Güneş’in 20 pc aralığında olan M ve FGK-tip yıldızların 0,5 ila 1,5 Dünya yarıçapı arasındaki HZ gezegenlerin uzaklık dağılımını” oluşturmuşlar. Bu hedeflerin verileri, NASA’dan ve daha önce yapılan diğer araştırmalardan geliyor.
Sonuçlar bazı hedefler için sadece birkaç gün gerekirken, diğerlerinde belirgin miktarların tespit edilmesi için sürenin 100 güne kadar çıkabileceğini gösteriyor.
Araştırma takımının “altın hedefler” şeklinde adlandırdıkları ise gözlemlenmesi en kolay olanlar. Proxima Centauri’deki gezegenler bu tip hedeflerin bir örneği. Söz konusu gezegenler için sadece birkaç gün gözlem yapmak yeterli oluyor. Araştırmacılar, LIFE ile “Beş pc mesafede M yıldız konakların etrafındaki ılıman, karasal gezegenler gibi belli standart senaryoları” gözlemlemek için yaklaşık on günlük gözlem yapılması gerekeceğini yazıyor.
Hâlâ mümkün olan en zorlu vakalar, Dünya’nın yaklaşık 5 parsek uzaklıktaki ikizleri olan ötegezgenler. Sonuçlara göre LIFE’ın bu biyo işaretleri tespit etmek için 50-100 gün gözlem yapması gerekiyor.
LIFE bu noktada hâlâ potansiyel bir görev. Salt ötegezegenlerin yaşanabilirliğine odaklı olacak ilk görev değil. NASA, 2023 yılında Yaşanabilir Dünyalar Rasathanesi (HWO) önerisini sundu. Rasathanenin hedefi, yaşanabilir olabilecek en az 25 dünyayı doğrudan gözlemlemek ve sonrasında bunların atmosferindeki biyolojik işaretleri aramak olacak.
Fakat yazarlara göre sonuçlar, LIFE’ın en iyi seçenek olduğunu gösteriyor.
“N2O ve CH3X sinyalleri üreten küresel biyosferler sergileyen gezegenlerin bulunduğu solar konumlarda geç tip yıldız ötegezegen sistemleri varsa, LIFE bunları sistematik olarak arayıp nihayetinde de tespit etmek için gelecekte en uygun görev olacak.”
Yazar: Evan Gough/Universe Today. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
