K2-18b, Dünya’dan sekiz kat daha ağır.
Bu makale aslen The Conversation‘da yayımlandı.
Gökbilimcilerden oluşan bir araştırma takımı, geçtiğimiz hafta başka bir yıldızın etrafındaki bir gezegeni incelerken beklenmedik atmosferik bir gazın bulgularına ulaştıklarını duyurdu. Dimetil sülfit şeklinde adlandırılan bu gaz, Dünya’da çoğunlukla yaşayan canlılar tarafından üretiliyor.
Geçtiğimiz yılın Nisan ayında James Webb Uzay Teleskobu yaklaşık altı saat boyunca K2-18b gezegeninin ana yıldızına bakmıştı. Bu esnada yörüngede dolaşan gezen yıldızın önünden geçmişti. Gezegenin atmosferinden süzülen yıldız ışığı, atmosferik moleküllerin parmak izlerini teleskoba taşımıştı.
Bu parmak izlerini o atmosferde gözlemlemeyi bekleyebilecekleri 20 farklı molekülle karşılaştıran gökbilimciler, en muhtemel eşleşmenin bir gaz oladuğuna karar vermiş. Bu gaz ise Dünya’da yaşamı gösteren güzel bir işaret konumunda.
Ben diğer yıldızların etrafındaki gezegenleri ve bunların atmosferleri üzerinde çalışan bir gökbilimci ve astrobiyoloğum. Çalışmalarımda, civardaki hangi gezegenlerin yaşam için uyumlu olabileceğini anlamaya çalışıyorum.
Gizemli bir dünya: K2-18b
Bu keşfin ne demek olduğunu anlamak için keşfin yapıldığı o ilginç dünya ile başlayalım. Gezegenin adı K2-18b; yani NASA’nın uzatılmış Kepler görevi K2 ile bulunan 18’nci gezegen sistemindeki ilk gezegen. Gökbilimciler sistemdeki ilk gezegene, yıldız ile olabilecek muhtemel bir karışıklığı önlemek amacıyla “a” yerine “b” etiketini atıyor.
K2-18b, Dünya’dan 120 ışık yılı kadar uzaklıkta. Galaktik bir ölçekte bu dünya neredeyse arka bahçemizde gibi.
Gökbilimciler K2-18b hakkında çok az şey bilse de Dünya’ya hiç benzemediğini biliyoruz. Öncelikle bu gezegen Dünya’dan yaklaşık sekiz kat daha ağır ve 18 kat kadar daha büyük bir hacme sahip. Bu durum, Dünya’nın sadece yarısı kadar yoğun olduğu anlamına geliyor. Diğer bir ifadeyle bol miktarda su içeriyor olmalı ki su çok yoğun bir madde değil ya da çok büyük bir atmosferi olabilir ki bu çok daha düşük yoğunluklu.
Gökbilimciler bu gezegenin ya Güneş sistemimizin buz devi olan Neptün’ün mini-Neptün denilen daha küçük bir hali olabileceğini ya da gaz cücesi adı verilen, su içermeyen fakat devasa bir hidrojen atmosferi bulunan kayalık bir gezegen olabileceğini düşünüyor.
Cambridge Üniversitesinde çalışan gökbilimci Nikku Madhusudhan‘ın geçenlerde öne sürdüğü üzere bir diğer seçenek de onun bir “hiyanus gezegeni” olması.
Söz konusu terim okyanus üstü hidrojen anlamına geliyor çünkü gökbilimciler küresel okyanuslara sahip hiyanus dünyalarının, Dünya’daki okyanuslardan katbekat derin olduğunu ve herhangi bir kıta içermediklerini tahmin ediyorlar. Bu okyanuslar, binlerce mil yüksekliğe varan devasa hidrojen atmosferleriyle kaplı.
Gökbilimciler hiyanus dünyalarının var olduğunu henüz kesin olarak bilmiyor fakat neye benziyor olabileceklerine yönelik modeller, JWUT ve diğer teleskopların K2-18b’den topladığı sınırlı verilerle örtüşüyor.
İşte hikaye burada heyecanlı hale geliyor. Mini-Neptün’ler ve gaz cücelerinin yaşama ev sahipliği yapması muhtemel değil çünkü oralarda muhtemelen sıvı su yok ve bu gezegenlerin iç yüzeyleri devasa basınçlara sahip. Fakat bir hiyanus gezegeninin büyük ve muhtemelen ılıman bir okyanusu olurdu. O halde hiyanus dünyalarının okyanusları yaşanabilir olabilir mi; hatta oralarda yaşayan bir şeyler var mıdır?
DMS’nin tespiti
Madhusudhan ve meslektaşları, 2023 yılında James Webb Uzay Teleskobu’nun kısa dalga boyu kızılötesi kamerasını kullanarak K2-18b’nin atmosferinden süzülen yıldız ışığını ilk defa incelemişler.
Bunun üzerine karbon taşıyan iki basit molekülün (karbon monoksit ve metan) varlığına yönelik kanıtlara ulaşıp, gezegenin üst atmosferinin su buharından mahrum olduğunu göstermişler. Bu atmosferik bileşim, K2-18b’nin bir hiyanus dünyası olabileceği fikrini kanıtlamasa da desteklemiş. Bir hiyanus dünyasında su, JWUT gözlemleriyle incelenen üst atmosferden ziyade daha derin ve daha sıcak atmosferde, okyanusların yakınında hapsolurdu.
Veriler ilginç bir şekilde çok zayıf ilave bir sinyal de göstermiş. Araştırma takımı, bu zayıf sinyalin dimetil sülfit veya DMS adı verilen bir gazla eşleştiğini keşfetmiş. DMS Dünya’da deniz algleri tarafından büyük miktarlarda üretiliyor. Biyoloji dışı kaynakları varsa bile çok az.
Bu sinyal, o ilk tespiti heyecan verici bir hale getiriyor: Dev bir okyanusu olabilecek bir gezegende, Dünya’da biyolojik canlıların yaydığı bir gaz bulunuyor olabilir.
Bilim insanları bu ilk duyuruya karışık yanıtlar vermiş. Bulgular heyecan verici olsa da bazı gökbilimciler, görülen bu DMS sinyalinin zayıf olduğunu ve K2-18b’nin hiyanus durumunun çok belirsiz olduğunu belirtmiş.
Madhusudhan’ın ekibi söz konusu endişeleri, JWUT’yi bir yıl sonra yeniden K2-18b’ye çevirerek ele almış. Bu sefer JWUT’de ışığın farklı bir dalga boyunu arayan başka bir kamerayı kullanmışlar. 16 Nisan’da duyurulan yeni sonuçlar ilk bulguları destekliyor.
Bu yeni veriler, araştırma takımının DMS’ye veya çok benzer bir moleküle atfettiği daha güçlü ama halen görece zayıf bir sinyali gösteriyor. DMS sinyalinin farklı bir gözlem seti sırasında başka bir kamerada ortaya çıkması, DMS’nin atmosferdeki yorumlanışını kuvvetlendiriyor.
Madhusudhan’ın takımı, veri ve yorumlamada bulunan belirsizliklerin de çok detaylı bir analizini sunmuş. Fiili koşullarda yapılan ölçümlerde her zaman bazı belirsizlikler bulunuyor. Bilim insanları verideki sinyalin bu belirsizliklere dayanmasının düşük ihtimal taşıdığını keşfederek DMS yorumunun desteğini artırıyor. Bir gökbilimci olarak ben bu analizi heyecan verici buluyorum.
Orada yaşam var mı?
Peki bu durum, bilim insanlarının başka bir gezegende yaşam bulduğu anlamına gelir mi? Belki; ama hâlâ emin olamayız.
İlk olarak K2-18b’nin kalın atmosferinin derinliklerinde gerçekten bir okyanus var mı? Gökbilimcilerin bunu test etmesi gerekiyor.
İkincisi ise birbirinden iki yıl uzaklıkta iki kamerada görülen bu sinyal gerçekten dimetil sülfitten mi geliyor? Bilim insanlarının emin olması için daha hassas ölçümler yapması ve gezegenin atmosferini daha fazla gözlemlemesi gerekecek.
Üçüncü ve son olarak da eğer bu gerçekten DMS ise, bu durum orada yaşam olduğu anlamına geliyor mu? Belki de cevap bulmanın en zor olduğu soru bu. Yaşam günümüzdeki teknolojiyle tespit edilemiyor. Gökbilimcilerin bu olasılığa güvenmesi için değerlendirme yapıp diğer tüm potansiyel seçenekleri elemesi gerekecek.
Yeni ölçümler araştırmacıları tarihi bir keşfe götürebilir. Fakat önemli belirsizlikler mevcudiyetini koruyor. Astrobiyologların DMS’nin varlığı ve onun yorumlanmasının bir yaşam işareti olduğunu güvenle söyleyebilmesi için K2-18b ve benzer dünyaları çok daha derinden anlaması gerekecek.
Yayımlanan bu çalışmayı şimdiden dikkatle irdeleyen dünya çapındaki bilim insanları, bulgulara yönelik yeni testler üzerinde çalışacaklar çünkü bağımsız doğrulama bilimin merkezini oluşturuyor.
Bundan sonra K2-18b, dünyanın en hassas teleskobu olan JWUT için önemli bir hedef olacak. Bu sinyal gezegenlerin atmosferlerinde çıkarsa, JWUT yakında diğer olası hiyanus dünyalarını da gözlemleyebilir.
Bu belirsiz kanılar, daha fazla veriyle beraber yakında zamanın testine karşı koyamayabilir. Fakat şimdilik gökbilimcilerin karanlık, mavi tonlardaki bir uzay okyanusunda ortaya çıkan yabancı bir ekosistemin yaydığı gazları tespit etmiş olma ihtimali bile inanılmaz derecede büyüleyici bir ihtimal.
K2-18b’nin gerçek tabiatı ne olursa olsun yeni sonuçlar, JWUT’yi kullanarak diğer dünyalarda yaşam işaretlerini aramanın, önümüzdeki yılların astrobiyologlar için heyecan verici olacağını gösteriyor.
Yazar: Daniel Apai/The Conversation. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
