Yaşanabilir Gezegenler

Güneş Sistemi’nin dışındaki gezegenleri keşfetmek ve özelliklerini belirlemek için uzun zamandır incelemeler yapılıyor Bu çalışmaların temel amacı Güneş Sistemi’nin dışarıya da canlıların yaşayıp yaşayamadığını bilmek Eğer yıldızının yaşama elverişli bölgesinde bulunan bir gezegen keşfedilebilirse, o gezegende yaşama kullanışlı koşulların var olup olmadığı da incelenebilir Oysa Güneş Sistemi’nin dışındaki yıldız sistemlerinin ve ötegezegenlerin sayısının çokluğu düşünüldüğünde araştırmaların hangi yıldız sistemlerine ve bu yıldız sistemlerinin hangi bölgelerine yoğunlaştırılacağının önceden belirlenmesi gerekiyor Bu güne dek yapılan gözlemler Güneş Sistemi’nin özelliklerinin baki sayıdaki ihtimalden yalnızca birinin gerçekleşmesi ile ortaya çıktığını gösteriyor Bu yüzden ne yaşama kullanışlı bölgeyi tarif etmek için Güneş Sistemi ne de yaşama elverişli gezegenlerin özelliklerini tarif etmek için Dünya'nın özellikleri esas alınamaz Dolayısıyla ötegezegen araştırmalarının başarıya ulaşabilmesi için bir yıldızın etrafındaki yaşama elverişli bölgenin sınırlarının ve gezegenlerin hangi özelliklere sahip olması gerektiğinin doğru bir şekilde tanımlanması önemlihttp:bilgilihocamcominternaldatasyasanabilirgezegenler5c2f5504b6416 620Dünya'daki bütün hayat sıvı suyun varlığına bağlı olduğu için yaşama elverişli bölge, genelde o bölgede bulunan bir gezegenin yüzeyinde akışkan suyun bulunabileceği alan olarak tanımlanır Bu bölgenin dışındaki gezegenler ya yıldızına uzak olduğu için fazla soğuktur veya yıldızına yakın olduğu için çok sıcaktır Bu gezegenlerde şayet su varsa bile ama katı veya gaz halinde olabilir ve bu yüzden Dünya'dakilere benzeşen yaşam biçimlerinin oluşmasına elverişli değillerdirYıldızın büyüklüğüne ve ışıma miktarına bakarak yaşama kullanışlı bölgenin yıldızın merkezinden ne değin uzakta olabileceği belirlenebilir Fakat bir gezegenin bu bölgenin içinde olması yaşama kullanışlı koşullara sahip olabileceği anlamına gelmez Örneğin eğer Venüs'ün atmosferi Dünya'nınkine benzeyen bir kimyasal bileşime sahip olsaydı yaşama elverişli koşullara sahip olabilirdi Ama atmosferindeki sera gazları, yüzeyindeki sıcaklığın 1000°C'ye kadar çıkmasına neden olduğu için Venüs yaşama kullanışlı bir gezegen değilTüm bu nedenlerle yaşama elverişli bir gezegenin keşfedilme ihtimalini çoğaltmak için hangi gezegenlerin yaşama elverişli koşullara sahip olabileceğinin iyice anlaşılması gerekiyorhttp:bilgilihocamcominternaldatasyasanabilirgezegenler5c2f5504bdf9a 620Yaşama Elverişli Gezegenlerin Olağan TanımıYaşama kullanışlı gezegenler, genellikle yüzeyinde akıcı suyun bulunabileceği gezegenler olarak tanımlanır Aşina tüm hayat biçimleri suya bağımlıdır, fakat sudan başka sıvıların da yaşamın oluşmasına olasılık sağlayabileceğini öne süren düşünceler de var Buna rağmen su uzayda en çok yer alan istikrarsız olduğu için yaşanabilir ötegezegenler araştırılırken başka sıvıların yok, suyun katılmak ihtimalinin yüksek olduğu bölgelere odaklanılırAtmosferindeki döteryumhidrojen oranının yüksek olması Venüs'ün yüzeyinde bir zamanlar sıvı su olduğunu düşündürüyor Bu oranın yüksek olması Venüs'ün Güneş'e, Dünya'ya kadar %30 daha yakın olması ve Dünya'nın Güneş'ten aldığından %90 daha artı ışıma alması ile açıklanıyor Güneş'ten gelen yüksek miktardaki radyasyonun gezegenin atmosferindeki su buharı moleküllerini, hidrojen ve oksijen atomlarına ayrıştırdığı ve oluşan hidrojen atomlarının bir kısmının uzaya kaçtığı (gezegenin çekiminden kurtulduğu) düşünülüyor Hidrojen atomları döteryum atomlarından daha hafif olduğu için uzaya kaçan hidrojen miktarı da döteryum miktarından daha yüksek Dolayısıyla bu süreç Venüs'ün atmosferindeki döteryumhidrojen oranının yükselmesiyle sonuçlanmışVenüs gibi Mars'ın da bir zamanlar akıcı suya sahip olduğu düşünülüyor Bu durumun en büyük nedeni Kızıl Gezegen’in jeomorfolojik özellikleri Mars'ın bugün verimsiz bir gezegene dönüşmüş olması kütlesinin ufak olmasıyla açıklanıyor Bu minik kütlenin sebep olduğu kütleçekiminin ısınan bir atmosferi kendine bağlayabilecek gücü yoktu Bugün Mars pek soğuktur oysa, Mars yüzeyinde suyun istikrarsız halde bulunabileceği herhangi bir yer yokÖtegezegenlerin değişken suya sahip olup olmadığını vermek Güneş Sistemi'ndeki gezegenlere kadar fazla daha zor Çünkü ötegezegenlerin yüzeyindeki akıcı su aracısız gözlemlenemez Bunun yerine gezegenlerin atmosferinde su buharı olup olmadığına bakılabilir Bir gezegenin atmosferinde su buharını tutabilmesi ise fakat yeterli kütleye sahip olmasıyla mümkün Kütle küçük olduğu vakit Venüs'te olduğu gibi atmosferdeki su buharı molekülleri Güneş ışınları tarafından parçalanacak ve oluşan atomlar uzaya kaçacaktırModern yöntemlerle Dünya büyüklüğündeki ötegezegenler gözlemlenemediği için yaşama kullanışlı bölgenin doğru bir şekilde tanımlanması daha da tartı kazanıyorhttp:bilgilihocamcominternaldatasyasanabilirgezegenler5c2f5504e5084 620Yaşama Elverişliliği Belirleyen EtkenlerSuyun akıcı halde bulunup bulunamayacağını belirleyen en manâlı etkenler ortamın sıcaklığı ve basıncı Bir atmosfer basınç aşağı su 0°C ile 100°C aralarında istikrarsız haldedir Ama yüksek basınçlar altında, su daha yüksek sıcaklıklarda da akışkan halde bulunur Gözlemlenen ötegezegenlerin kütlelerinin ve hacimlerinin çeşitliliği düşünülürse bu gezegenlerin atmosfer basınçları da çok öbür olmalı Eğer bir gezegenin atmosferinin özellikleri biliniyorsa faz diyagramından yararlanılarak suyun akıcı halde bulunup bulunamayacağı anlaşılabilirGezegenlerin atmosferlerinin sıcaklığı sera gazlarının varlığına veya yokluğuna bağlı olarak da değişir Bir gezegenin atmosferindeki sera gazlarının miktarını belirleyen birkaç etmen var Bunlardan biri düşük kütleli gazların gezegenin atmosferinden uzaya kaçması Bunun yanı sıra tektonik ve volkanik hareketler de atmosferin bileşimini etkileyebilir Ama kütlesi Dünya'dan daha büyük olan gezegenlerde tektonik hareketlerin meydana gelip gelemeyeceği üstüne bir uzlaşma yok Atmosferin bileşimini etkileyen diğer etkenler arasında yıldızdan gelen ışıma miktarı atmosferdeki bazı molekülleri parçalar, okyanusların karalara oranı atmosferin nem oranını ve okyanuslarda çözünen karbondioksit miktarını belirler, yıldızdan gelen ışınların ne kadarının geri yansıdığı ve gezegenin yüzeyindeki kütleçekimi de sayılabilirYaşama Elverişli Bölgenin Yeniden TanımlanmasıYaşama kullanışlı bölgenin sınırları gezegenlerin atmosferlerinin sahip olabileceği sera gazlarına göre tekrar tanımlanabilir Bölgenin sınırlarının yıldızdan çok uzaktan mesafelere değin uzanmasını sağlayabilecek en manâlı sera gazı hidrojendir Geniş bir dalga boyu aralığındaki ışık ışınlarını soğurabilen bu gaz, Dünya'daki küresel ısınmanın ana sebebi olarak görülen karbondioksit gazından çok daha etkin Atmosferinde yüksek miktarda hidrojen gazı olan gezegenler için yaşama kullanışlı bölgenin dış sınırının yıldızdan uzaklığı, karbondioksitli bir atmosfere sahip gezegenlerinkinden birkaç kat daha büyük olabilirYaşama elverişli bölgenin iç (yıldıza yakın) sınırını belirleyen ise başka bir sera gazı olan su buharıdır Suyun varlığı yaşamın oluşması için zorunlu olduğundan yıldıza en yakın bölgelerde bulunabilecek, yaşama elverişli gezegenlerin daha verimsiz okyanuskara oranının düşük olması gerekirSonuç olarak, Güneş yarı yıldızların etrafındaki gezegenler için yaşama kullanışlı bölgenin iç yarıçapının takriben 0,5 AU (AU Güneş ile Dünya arasındaki sıradan uzaklık), dış yarıçapının ise yaklaşık 10 AU olduğu söylenebilir Fakat daha önce de belirtildiği gibi, gezegenin yaşama elverişli bölgede bulunması yaşama kullanışlı olduğu anlamına gelmiyor  Bölgenin iç sınırına yakın gezegenlerin yaşama kullanışlı olması için verimsiz, dış sınırına yakın gezegenlerin ise hidrojenli bir atmosfere sahip olması gerekiyorGözlemlenen ötegezegenlerin yaşama elverişli koşullara sahip olup olmadığının anlaşılması için önce kütleleri, hacimleri ve yoğunlukları belirlenebilir sonra yıldızın ışıma miktarı ve gezegenin yıldıza uzaklığı kullanılarak, gezegenin sıcaklığı ve yüzeyinde akıcı suyun yeralma ihtimali değerlendirilebilir Eğer bütün şartlar uygunsa, yapılacak gözlemlerle atmosferinde su buharı olup olmadığı incelenebilir Ama bu işlemlerin gerçekleştirilmesi bütün ötegezegenler için basit değil Örneğin kütlenin ve hacmin ikisinin pat diye ölçülmesi ara sıra mümkün olmuyor Teleskoplar kullanarak ötegezegenlerin atmosferinin incelenmesi ise sadece Güneş Sistemi’ne yakın olan yıldız sistemlerindeki gezegenler için muhtemel http:bilgilihocamcominternaldatasyasanabilirgezegenler5c2f5504ed540 620BiyogazlarEğer yaşama elverişli koşullara sahip bir gezegen bulunabilirse, o gezegende bugün veya geçmişte canlıların yaşayıp yaşamadığı sorusu akla gelecektir Bu soru gezegenin atmosferinde biyogazlar bulunup bulunmadığı incelenerek cevaplanabilirBiyogazlar canlılar tarafından üretilen ve gezegenin atmosferinde yüksek miktarlarda bulunabilecek gazlardır Bir biyogazın gözlemlerle belirlenebilmesi için ışıkla etkileşmesi gerekir Dünya'nın atmosferinde bulunan oksijen (O2), diazot monoksit (N2O) ve metan (CH4) gözlemlerle belirlenebilecek biyogazlardır Işık ışınları atmosferdeki gaz moleküllerini atomlarına ayrıştırabileceği için, biyogazların miktarı yıldızından daha az ışık alan gezegenlerin atmosferlerinde daha yüksektirPek çok biyogaz mesela karbondioksit canlı organizmalar dışarıda da oluşabileceği için elde edilecek sonuçların hatalı yorumlanmaması için bazı ek gözlemler gerekebilir Örneğin bir gezegenin atmosferindeki oksijen gazı canlı organizmalar kadar üretilebileceği gibi su buharı moleküllerinin ışıkla parçalanması sonucunda da oluşmuş olabilir Bu durumda eğer gözlemler atmosferdeki su buharı derişiminin aşırı derecede yüksek olduğunu gösterirse, gezegenin atmosferindeki oksijen gazının kaynağının canlı organizmalar yok parçalanan su molekülleri olduğu anlaşılabilir Dolayısıyla bir gezegenin atmosferinde biyogazların bulunması o gezegende kesinkes canlı yaşamı olduğu anlamına gelmez canlı organizmalar açık havada gerçekleşen süreçlerin sonucunda oluşan (abiyotik) kaynakların hangi oranda belirlenebildiğine kadar sadece o gezegende canlı organizmaların yeralma ihtimalini verirhttp:bilgilihocamcominternaldatasyasanabilirgezegenler5c2f5504f3eda 620SonuçSonuç olarak yaşama kullanışlı bölgenin bütün yıldız sistemleri için aynı biçimde tanımlanamayacağını söyleyebiliriz Bölgenin sınırları yıldızın büyüklüğüne ve parlaklığına tarafından değişir Güneş sanki yıldızlar için yaşama elverişli bölgenin yıldıza 0,5 AU ila 10 AU uzaklıkta olduğu söylenebilir Bir gezegenin yaşama kullanışlı olması için yaşama elverişli bölgenin içinde bulunması gerekir Ama bunun tersi içten değildir Bir gezegenin yaşama kullanışlı olabilmesi için maddesel özelliklerinin ve kimyasal bileşiminin bulunduğu konuma yerinde olması da gerekir Mesela Venüs Güneş'in yaşama elverişli bölgesinde bulunmasına karşın atmosferindeki sera gazları nedeniyle aşırı derecede sıcaktır ve yaşamın oluşması için yerinde koşullara sahip değildir Gezegenlerin atmosferinin bileşimini belirleyen çoğu sürecin gözlemlenmesi ise zordur Mesela hangi gezegenlerde tektonik hareketlerin olduğu ya da hangi gezegenlerin kendilerini yıldızlarından gelen aşırı radyasyondan koruyan bir manyetik kalkana sahip olduğu belirlenemeyebilir Bazı durumlarda data elde etmek istenilen özellikle ilgili herhangi bir sinyale varmak imkânsızken bazı durumlarda ise sinyaller modern cihazlarla ölçülemeyecek değin zayıftırGünümüzde ötegezegen araştırmalarının istatistiksel bir aşamadan geçtiği söylenebilir Yapılan gözlemlerle hangi sıklıkla yaşama kullanışlı gezegenlerin bulunabileceğinin belirlendiği bu aşamanın yeni cins yer ve uzay teleskoplarının geliştirilmesine dek devam edeceği düşünülüyor Hubble Uzay Teleskobu’nun yerini alması planlanan James Webb Uzay Teleskobu bir ötegezegende biyogazların varlığını belirleyen birincil aygıt olmaya adayKaynak: http:wwwbilimgenctubitakgovtrmakaleyasanabilirgezegenlerYazar: Dr Mahir E Ocak sizlere bilgilihocamcom farkıyla sunulmuştur