Ana sayfa Sorularla Bilim Evrende yaşam nerelerde ortaya çıkabilir? Yaşanabilir bölge nedir?

Evrende yaşam nerelerde ortaya çıkabilir? Yaşanabilir bölge nedir?

927
PAYLAŞ

Bilim insanları, evrende bulunan milyarlarca gezegenin sadece çok küçük bir kısmının yaşama elverişli olduğunu düşünüyor. Yaygın olan genel görüş, yaşam için gerekli temel şartların sıvı su, kullanılabilir enerji kaynağı (örneğin, fotosentez için gerekli olan güneş ışığı) ve organik (karbon içeren) kimyasallar olduğu yönündedir. Tüm bu şartların oluşmasında, gezegenin evrende bulunduğu konumu belirleyicidir.

Öncelikle gezegenin bulunduğu yıldız sisteminin galaksi içerisindeki konumu önemlidir. Örneğin, Dünya’nın da içinde bulunduğu Güneş Sistemi, Samanyolu Galaksisi içerisinde yer alır. Galaksilerde merkeze doğru gidildikçe yıldızların yoğunluğu (ağır metallerin artmasıyla beraber) artacak ve yıldız çevrelerinde gezegen oluşması da daha yüksek bir olasılık olacaktır. Yaşamın dünya benzeri gezegen ya da uydularda ortaya çıkacağı düşünülmektedir. Ancak galaksi merkezine doğru gidildikçe süpernova (enerjisi biten yıldızın patlaması) oluşma ihtimali de artar. Patlama anında ortaya çıkacak yüksek radyasyon belirli uzaklıktaki gezegenlerdeki oluşabilecek ozon tabakasını ve olası yaşam formlarını yok edecektir. Bu yüzden galaksi merkezine daha yakın, ancak süpernova bölgesi dışında bulunan yıldız sistemlerinde yaşam görünme olasılığı daha fazla olacaktır.

Gezegenin yıldız sistemi içindeki konumu da önemlidir. “Yaşanabilir bölge” (habitable zone), yıldızların çevresinde dünya benzeri karasal gezegenlerin oluştuğu, atmosferin geliştiği ve suyun yüzeyde sıvı halde bulunabildiği bölgelerdir. Kısacası, yaşamın oluşması için gerekli şartların oluştuğu bölgedir.  Örneğin, Güneş Sistemi’ndeki yaşanabilir bölge yaklaşık olarak Venüs ile Mars gezegenlerinin arasındaki bölgedir. Dünya da bu bölgede yer alır. Venüs Güneş’e Dünya’dan daha yakındır ve yüzey sıcaklığı sıvı su bulunamayacak kadar yüksektir. Mars ise Güneş’e Dünya’dan daha uzaktır ve aşırı soğuk yüzeyi nedeniyle su sıvı halde bulunmayacaktır. Suyun büyük kısmı kutup bölgelerindeki buzullarda saklıdır.

Şekil 1:Dünya, yaşamın gelişebileceği ve Güneş’ten belirli bir mesafede bulunan yaşanabilir bölgede bulunur.

Yaşanabilir bölgenin belirlenmesinde, Güneş’ten olan uzaklık tek başına yeterli değildir. Yıldızın boyutu, tipi ve yaşı parlaklığını etkileyecektir. Yıldızlar yaşlandıkça daha parlak ve sıcak olacaklardır. Bu yüzden de zaman geçtikçe yaşanabilir bölge yıldızdan daha uzağa kayacaktır. Daha parlak bir yıldızın sönük bir yıldıza göre yaşanabilir bölgesi kendinden daha uzakta olacaktır.

Gezegenin boyutu da etkilidir. Küçük bir gezegen (örneğin, Mars’tan küçük bir gezegen) atmosferinde sıvı suyu tutacak kadar kütleye sahip olmayacaktır. Sonuç olarak yüzeydeki suyu kaybedecektir. Dünya’dan 10-15 kat daha büyük bir gezegen ise, yüksek çekim gücü yüzünden uzaydan gaz bulutları çekerek atmosferinde tutacaktır. Atmosferik basınç sıvı su bulundurmak için çok yüksek olacaktır.

Gezegendeki kıta hareketleri de (tektonik hareketler) atmosferdeki sıcaklığı etkiler. Sonuç olarak suyun buz, sıvı ya da gaz halinde olmasını etkileyecektir. Örneğin, Mars gezegeni kıta hareketleri olmayacak kadar ufak bir gezegendir. Bu yüzden volkan patlamaları görülmez. Gezegenin ilk zamanlarında volkanik aktivite olduğu düşünülse de, günümüzde atmosfere karbondioksit (CO2) salınımı sağlayacak bir olay yoktur. CO2, salınımı sera etkisi yaratan ve atmosferin sıcaklığını arttıran bir gazdır. Ortalama yüzey sıcaklığı -60 °C civarındadır. Bu sıcaklık sıvı halde suyun bulunması için çok düşük bir sıcaklıktır.

Venüs’te ise çok fazla miktarda CO2 bulunur. Güneş’e daha yakın olduğundan yüzey sıcaklığı Dünya’daki yüzey sıcaklığından çok yüksektir. Bu da yüzeyden yüksek miktarda buharlaşma olmasına neden olur. Volkanlarla atmosfere salınan CO2 devamlı artan sera gazı etkisine yol açacaktır. Sıcaklık da artmaya devam edecektir. Venüs’te ortalama yüzey sıcaklığı 482 °C’dir. Bu da sıvı su bulunması için çok yüksek bir sıcaklıktır.

Dünya ise yaşamın gelişmesi için uygun bir gezegendir. Güneş’e olan uzaklığı, çok sıcak ya da çok soğuk bir atmosfere sahip olmasına neden olmamıştır. (Şekil 1) Kıta hareketleri (tektonik hareketler) meydana gelir ve özellikle Dünya’nın ilk zamanlarında yüksek miktarda CO2 salınımı meydana gelmiştir. Zamanla bu salınım azalmış ve bir noktada kendi kendini kopyalayabilen canlı moleküller ortaya çıkmıştır. Atmosferde fotosentez ve solunum yapan organizmalar sayesinde CO2 seviyesinde bir denge oluşmuştur. Endüstrinin gelişmesi ve ormanların yakılmasıyla birlikte, daha fazla CO2’nin atmosfere salınması var olan dengeyi bozmaya başlamıştır. Sonuç olarak, artan sera etkisi nedeniyle atmosferik sıcaklık artacak ve dünya yüzeyindeki canlılığı tehdit eder hale gelecektir.

Buraya kadar bahsedilen genel kriterler, yeni keşfedilecek gezegenlerden elde edilecek bilgilere göre değişebilir. Örneğin, NASA tarafından fırlatılan Kepler mekiği Güneş Sistemi dışında 5 yeni gezegen keşfetmiştir. Bu gibi yeni keşfedilen gezegenlerdeki araştırmalarda sıvı suya rastlanırsa, yaşanabilir bölge tanımında da değişiklikler olabilir.

Dikkat edilmesi gereken diğer bir etken de şudur: Gezegenlerin yüzeylerinde sıvı su bulunmaması, yüzey altında da bulunmadığı anlamına gelmez. Yüzeyin altının da araştırılmasıyla yaşanabilir yeni bölgelere ulaşılabilir. Buzla kaplı bir gezegen yüzeyde su bulundurmasa da, yüzey altında sıvı halde su bulundurabilir ve basit de olsa bir yaşam şekli gelişmiş olabilir.

Kaynak: Deniz Şahin, 50 Soruda Yaşamın Tarihi, Bilim ve Gelecek Kitaplığı, Ekim 2011, 2. Baskı, S.70-73