Dünya’daki Yaşamın Bu Kadar Uzun Sürmesi Evrensel Bir Mucize

0
1667
Dünya'nın çölleri, bildiğimiz bütün gezegen ve ötegezegenlerden daha yaşanabilir. Cerqueira/Unsplash

Evrimin Homo sapiens‘i meydana getirmesi 3 ila 4 milyar yıl sürdü. Eğer iklim bu süre içerisinde yalnızca bir defa bütünüyle bozulsaydı, evrim sert bir şekilde dururdu ve bizler bugün burada olmazdık. Dolayısıyla Dünya gezegeninde nasıl var olageldiğimizi anlamak için, Dünya’nın milyarlarca yıl boyunca yaşama uygun bir yer halinde kalmayı nasıl başardığını bilmemiz gerekiyor.

Bu önemsiz bir problem değil. İçinde bulunduğumuz küresel ısınma, iklimin birkaç yüzyılda bile önemli miktarda değişebildiğini gösteriyor. Jeolojik zaman ölçeklerinde iklimin değişmesi çok daha kolay. Yapılan hesaplamalar, Dünya’nın ikliminin sadece birkaç milyon yılda bozularak donma noktasının altına veya kaynama noktasının üstüne gitme potansiyeli taşıdığını gösteriyor.

Güneş’in, yaşam ilk evrimleştiği zamandan bu yana yüzde 30 daha parlak hale geldiğini de biliyoruz. Kuramsal olarak bu durum, Dünya’nın ilk zamanlarında genel olarak donmadıkları göz önüne alındığında okyanusları kaynatıp buharlaştırmalıydı (bkz. “sönük genç Güneş ikilemi“). Fakat bu yaşanabilirlik bilmecesi, bir şekilde çözüme ulaşmış.

Filipinler’de 1991 yılında patlayan Pinatubo Dağı atmosfere o kadar fazla kül fırlatmıştı ki, küresel sıcaklıklar geçici olarak 0,6˚C düşmüştü. Blaze Lipowski / picryl

Bilim insanları, bu konuda iki temel kuram ortaya atıyor. Bunlardan birincisi, Dünya’nın termostat benzeri bir şeye; iklimin ölümcül sıcaklıklarda gezinmesini önleyen bir geri besleme mekanizmasına (veya mekanizmalarına) sahip olabilmesi.

İkincisi ise; büyük miktarda gezegen arasında, belki de bazıları şans eseri hayatta kaldı ve Dünya da bunlardan birisi. Bu ikinci senaryo, geçtiğimiz onlarca yıl içerisinde güneş sistemimizin dışında birçok gezegenin keşfedilmesiyle (bkz. ötegezegen) daha mantıklı hale geldi. Uzaktaki yıldızlara yönelik yapılan gökbilimsel gözlemler, bunların pek çoğunun etrafında gezegenlerin döndüğünü ve bazılarının, yaşam için uygun sıcaklıkların kuramsal bakımdan mümkün olduğu boyut, yoğunluk ve yörünge uzaklıkları sergilediğini gösteriyor. Sadece bizim galaksimizde, buna benzer en az iki milyar gezegen adayı olduğu tahmin ediliyor.

Bilim insanları, bunlar arasında Dünya’nın milyarlarca yıllık iklimsel istikrarıyla uyuşan gezegenler olup olmadığını araştırmak için oralara seyahat etmek isterdi. Fakat Proxima Centauri yıldızının etrafında dönen en yakın ötegezegenler dahi, dört ışık yılıktan uzakta bulunuyor.

Gözlemsel veya deneysel kanıtlara ulaşmak zor.

Bunun yerine ben (Toby Tyrell, Southampton Üniversitesi Dünya Sistemi Bilimleri profesörü), aynı soruyu modelleme üzerinden araştırdım. Yalnızca Dünya’da değil, genel olarak gezegenlerde iklimin evrimini canlandırmak için tasarlanmış bir bilgisayar programı kullanarak, ilk başta her biri rastgele farklı bir iklimsel besleme dizisi içeren 100.000 gezegen oluşturdum. İklim geri beslemeleri, iklim değişimini artırabilen veya azaltabilen süreçler. Örneğin Kuzey Kutup Bölgesi’nde deniz buzlarının erimesini düşünün. Bu durum, güneş ışığını yansıtan buzların yerine güneş ışığını emen açık denizleri getiriyor ve karşılığında daha fazla ısınma ile erimeye sebep oluyor.

Canlandırmada yapılan tekrarlar birbirinin aynısı değil: Rastgele şekilde 1.000 farklı gezegen oluşturulmuş ve her biri iki kez canlandırılmış. A ilk canlandırmadaki sonuçları; B ise ikinci canlandırmadaki sonuçları gösteriyor. Yeşil daireler başarılı olunduğunu (3 milyar yıl boyunca yaşanabilir kalmayı), siyahlar ise başarısız olunduğunu gösteriyor. Toby Tyrrell

Bu farklı gezegenlerin her birinin muazzam (jeolojik) zaman ölçekleri boyunca nasıl yaşanabilir kalabileceğini araştırmak için her birini 100 defa canlandırdım. Gezegenler, her seferinde farklı bir başlangıç sıcaklığından yola çıktı ve rastgele gerçekleşen bir dizi farklı iklim olayına maruz bırakıldı. Bu olaylar, süpervolkan patlamaları (Pinatubo Dağı gibi ama çok çok daha büyük) ve asteroit çarpmaları (dinozorları öldürene benzer) gibi iklim değiştiren etmenleri temsil ediyor. Bu 100 canlandırmanın her birinde, gezegenin sıcaklığı çok sıcak veya çok soğuk olana ya da 3 milyar yıl boyunca hayatta kalana kadar takip edildi (bu noktada, akıllı yaşam için muhtemel bir pota haline geldiği varsayıldı).

Yürütülen canlandırma sonuçları, bu yaşanabilirlik problemine kesin bir cevap sunuyor; en azından, geri beslemeler ve şansın önemi bağlamında. Bir gezegenin, rastgele iklim olayları ne olursa olsun; 100 defa sürekli yaşanabilir kaldığı ve bu denli güçlü biçimde istikrarlı hale getiren geri beslemeler barındırması çok nadirdi (aslında, 100.000’de sadece bir defa olmuştu). Esasında en az bir kere yaşanabilir kalan çoğu gezegen, 100 defada on defadan az miktarda böyle olmuştu. Canlandırmada bir gezegen 3 milyar yıl boyunca ne zaman yaşanabilir kaldıysa, durum neredeyse her seferinde kısmen şanstan ibaretti. Bununla beraber, şansın tek başına yeterli olmadığı görülmüştü. Hiç geri besleme içermemesi için özel olarak tasarlanan gezegenler, hiç yaşanabilir kalmamıştı; iklim olaylarıyla sarsılan rastgele süreçler, hiçbir zaman bu rotayı sürdürmedi.

Sonuçlarının kısmen geri beslemelere ve kısmen şansa bağlı olduğu bu genel netice, sağlam yapıda. Modellemede hangi değişiklikler yapılırsa yapılsın sonuç değişmiyor. Dolayısıyla Dünya, iklimi istikrarlı hale getiren bir takım geri beslemeler içeriyor olmalı fakat bununla beraber, yaşanabilir kalmasında şans da pay sahibi. Örneğin bir asteroit veya Güneş püskürtüsü biraz daha büyük olsaydı veya biraz daha farklı (daha önemli) bir zamanda meydana gelseydi, muhtemelen bugün Dünya’da olmazdık. Bu durum; Dünya’nın olağanüstü, muazzam uzunluğa ulaşan ve evrimleşip, çeşitlenip, bizi ortaya çıkaracak noktaya kadar karmaşıklaşan yaşamın tarihine niçin bakabildiğimize yönelik farklı bir bakış açısı sağlıyor.

 

 

 

 

Yazar: Toby Tyrrell – Southampton Üniversitesi Dünya Sistemi Bilimleri profesörü/The Conversation. Çeviren: Ozan Zaloğlu.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here