Samanyolu galaksisindeki onaylı ötegezegenlerin sayısı gün geçtikçe artarken, yaşam işaretleri aramak üzere tercih edeceğimiz hedeflerde daha seçici olmamız gerekiyor.
Şimdiyse Almanya’daki Max Planck Enstitüsü Güneş Sistemi Araştırmaları Bölümünde çalışan Anna Shapiro’nun öncülüğündeki gökbilimciler, bu seçeneklerin sayısını azalttıklarını aktarıyorlar.
Yeni bir araştırmaya göre metal içeriği düşük olan Güneş benzeri yıldızların etrafında dönen Dünya benzeri ötegezegenler, DNA’ya hasar veren morötesi ışınımdan daha iyi korunuyor olabilir.
Metal içeriği daha düşük olan yıldızlar daha fazla morötesi ışık yaydığından, bu durum mantığa aykırı gibi görünüyor olabilir. Fakat araştırmacıların çalışması, oksijen yönünden zengin bir gezegende ozon tabakasının daha kalın olacağını ve metal yönünden zayıf bir yıldızın etrafında dönen bu gezegene, metal yönünden zengin bir yıldızın etrafında dönen gezegene kıyasla daha fazla koruma sağlayacağını gösteriyor.
Araştırma takımı makalesinde şöyle yazıyor: “Bulgularımız, düşük metalikliğe sahip yıldızların etrafındaki gezegenlerin karasal karmaşık yaşam arayışında en iyi hedefler olduğunu gösteriyor.”
Yıldızların hepsi aynı değil. Ufak, soğuk ve soluk yıldızlar olduğu gibi büyük, sıcak ve göz kamaştırıcı yıldızlar da var. Bazı temel elementler yönünden ortak olsalar da, kimyasal bileşimleri geniş ölçüde değişiklik gösterebiliyor.
Bunun sebebi, evren tarihinin ilk dönemlerinde ağır element bulunmaması. Bu dönemlerde neredeyse bütün elementlerin hidrojen ve helyum olduğu düşünülüyor. Söz konusu elementlerden ilk yıldızlar oluşurken, bu yıldızların devasa merkezlerinde birbiriyle çarpışan atomlar daha büyük, daha ağır atomları meydana getirmiş
O yıldızların ömrü sona erdiği zaman yaşanan şiddetli süreçte ise çok daha ağır elementler ortaya çıkmış. Ortaya çıkan bu elementler uzaya yayılarak, yıldızlararası uzaydaki toz ve gaz bulutlarından doğan yeni yıldızlara karışmış.
Bahsedilen elementler, bir yıldızın radyasyon (ışınım) çıktısını değiştiriyor. Hidrojen ve helyumdan ağır element oranı daha yüksek olan veya daha yüksek metaliklik içeren yıldızlar, daha hafif maddelerden oluşan yıldızlara göre daha düşük morötesi ışınım yayıyor. Dünya’daki yaşamlarımızdan bildiğimiz üzere, morötesi ışınım karada gezen narin canlılara zarar verebilir ve DNA’da çeşitli türlerde hasar meydana getirebilir.
Morötesi ışınımın, yabancı dünyaların olası yaşanabilirliği üzerindeki rolü şimdiye dek araştırılmamış. Bu yüzden Shapiro ve meslektaşları, örnek olarak Dünya’yı kullanmayı araştırmışlar.
Güneş sistemine çok uzaktan bakan uzaylı bir medeniyet, Dünya’nın yaşam barındırmadığını düşünebilir. Araştırmacılar, Güneş’e olan mevcut uzaklığımızda gelen UV-C ve UV-B dalga boylarındaki ışınım seviyelerinin, “karasal yaşamın kaldırabileceği en yüksek seviyenin çok üzerinde” olduğunu söylüyor.
Fakat atmosferimiz bu radyasyonun çoğunu engelliyor: Üst atmosferdeki oksijen veya O2, UV-C’nin çoğunu sönümlüyor. Orta atmosferdeki ozon veya O3 tabakası ise UV-B’yi sönümlüyor.
UV ışınımı, ozonun oluşumunda ve yok olmasında rol oynuyor. 240 nanometrenin altındaki dalga boyları O2 moleküllerini parçalıyor; serbest gezen O atomları, daha sonra O2 molekülleriyle çarpışıp onlara bağlanarak O3 oluşturabiliyor. Fakat daha uzun dalga boyları, foto çözünm yoluyla bu O3’ü parçalıyor. Sonuç olarak ortaya çıkan O atomları, daha sonra yeniden birleşerek O2 meydana getiriyor.
Metaliklik ve sıcaklık da dahil olmak üzere, bir yıldızın morötesi çıktısını etkileyen birkaç etmen bulunuyor. Shapiro ve araştırma takımı, Güneş benzeri yıldızların etrafında dönen Dünya benzeri gezegenleri modellemiş ve morötesi ışınımı etkileyecek parametreleri değiştirerek, yörüngedeki ötegezegenlerde hangi etkinin ortaya çıkacağını görmeye çalışmışlar.
Elde ettikleri bulgularda, ötegezegenin yaşanabilirliğini etkileme bakımından metalikliğin sıcaklıktan daha önemli olduğunu fakat bunun, varsayılabilecek olandan tamamen zıt biçimde gerçekleştiğini keşfetmişler. Buna göre yıldızlarda metaliklik ne kadar düşükse, bu yıldızların daha yüksek morötesi ışınımla birlikte yaşanabilir dünyalara ev sahipliği yapması da o kadar daha muhtemel görünüyor.
Bu durumun sebebi, morötesi ışınımın atmosferdeki oksijenle etkileşime daha iyi bir kalkan sağlayacak şekilde etkileşime girmesi ve bunun sonucunda ötegezegenin yüzeyine ulaşan ışınımın azalması.
“Paradoksal bir şekilde evren tarihinin daha sonraki dönemlerinde ortaya çıkan yüksek metalikli yıldızlar daha düşük morötesi ışınım yayarken, oksijenli gezegen atmosferlerindeki yıldızsal radyatif tayf daha düşük O3 oluşumu sağlıyor ve bu da morötesinin daha iyi geçmesini sağlayıp, bahsettiğimiz yıldızların etrafında dönen gezegenlerde şartları karasal biyosfer için daha düşmancıl bir hale getiriyor” şeklinde yazmış araştırmacılar.
“Bu yüzden biz, metal yönünden zengin yıldızların etrafında dönen gezegenlerin yüzeylerinin, metal yönünden zayıf yıldızların etrafında dönen gezegenlerin yüzeylerine kıyasla daha yoğun morötesi ışınıma maruz kaldığını keşfettik. Dolayısıyla düşük metalikliğe sahip yıldızların yaşanabilir bölgelerindeki gezegenler, karadaki karmaşık yaşam arayışında en iyi hedefler.”
Yüksek metalikliği eleyebiliyor olmak henüz yeterli değil. Fakat James Webb Uzay Teleskobu gibi cihazlarla ötegezegen atmosferlerinin analiz edilip nitelendirilmesi, bilim insanlarının doğru yolda bulgu elde edip etmediklerini anlamalarına yardımcı olacak ve yabancı bir dünyada yaşam işaretleri bulmaya biraz daha yaklaşmamızı sağlayacak.
Araştırma Nature Communications bülteninde yayımlandı.
Yazar: Michelle Starr/ScienceAlert. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
