Dünyaya benzeyen yeni gezegenler keşfedildi

Cambridge Üniversitesi

Cambridge Üniversitesi’nde ve Moleküler Biyoloji (MRC LMB) Tıbbi Araştırma Konseyi Laboratuvarı’nda görevli araştırmacılar, Dünya benzeri kayalık gezegenlerin yüzeyinde yaşamın ortaya çıkma ihtimalinin, onlara ev sahipliği yapan, ışık veren yıldızları (bir çeşit güneşleri) tarafından salınan ışığın çeşidine ve gücüne bağlı olduğunu tespit ettiler.

Araştırmacıların ‘Science Advances’ dergisinde yayınladıkları çalışma, yeterli miktarda mor-ötesi (UV) ışık salan yıldızların, muhtemelen UV ışığının bir dizi kimyasal reaksiyona güç vererek, Dünya’da gerçekleştirdiği gibi yörüngedeki gezegenlerde de yaşamı başlatabileceğini ileri sürüyor.

SİYANÜR ASLINDA YAŞAMIN KÖKENİ

Araştırmacılar, merkezde bulunan yıldızlardan salınan UV ışığının bu tür kimyasal tepkimelerin ortaya çıkışına imkân sağlamak için yeterli olduğu ve gezegenin yüzeyinde sıvı suyun bulunabileceği ‘yaşanabilir alan’ içinde bulunan birden fazla gezegen keşfettiler.

Cambridge’de bulunan Cavendish Laboratuvarı ve MRC LMB’nin ortak bir üyesi, doktora sonrası araştırmacı ve araştırmanın başyazarı olan Dr. Paul Rimmer, “Bu çalışma, (evrende) yaşam arayışımız için en uygun yerleri bulmak için alan daraltmamıza olanak sağlıyor,” diyor. “Bizi, evrende yalnız olup olmadığımız sorusunu yanıtlamaya biraz daha yaklaştırıyor.”

Yeni çalışma, Cavendish Laboratuvarı ve MRC LMB arasında sürmekte olan işbirliğinin sonucu olarak, organik kimya ve dış-gezegen araştırmalarını bir araya getiriyor. Araştırma, Dünya’daki yaşamın kimyasal kökenlerini ele alan ve yeni makalenin de yazarlarından biri olan Profesör John Sutherland’in çalışmalarını temel alıyor.

Profesör Sutherland’in MRC LMB’deki araştırma grubu 2015 yılında yayınladığı bir araştırmada, ölümcül bir zehir olmasına karşın, aslında siyanürün yeryüzündeki bütün yaşamın kökeni olan ‘ilkel çorbada’ bulunan mühim bir bileşen olduğunu ileri sürmüşlerdi.

YAŞAM METEORLAR YARDIMIYLA ORTAYA ÇIKTI

Bu hipotezde, gençlik dönemindeki dünyaya çarpan meteorlardan gelen karbonun atmosferde bulunan nitrojenle etkileşime girerek, hidrojen-siyanür oluşturduğu aktarılıyor. (Bir süre sonra) Hidrojen-siyanür gezegen yüzeyine yağdı, yüzeyde diğer elementlerle çeşitli biçimlerde etkileşime girdi ve güneşten gelen UV ışığıyla birleşerek güçlendi. Bu etkileşimler sırasında açığa çıkan kimyasallar, DNA’nın yakın akrabası olan ve birçok biyoloğun bilgi taşıyan ilk yaşam molekülü olduğuna inandığı RNA’nın yapı taşlarını meydana getirdi.

Sutherland’in grubu, laboratuvarda bu kimyasal tepkimeleri UV lambaları altında yeniden gerçekleştirdi ve canlı hücrelerin temel bileşenleri olan lipidlerin (doymuş ve doymamış yağlar), amino-asitlerin ve nükleotidlerin öncüllerini yeniden üretti.

Rimmer, “Bu eski deneylerden haberdardım ve bir gökbilimci olarak her zaman için öncelikli sorum, kimyagerlerin pek de üzerinde düşünmedikleri (bir nokta olan) ‘ne çeşit bir ışık kullanıyorsunuz’ olur,” diyor. “Lambalarının yaydığı fotonların sayısını ölçmeye başladım ve ardından bu ışığı farklı yıldızların ışığına göre karşılaştırmanın en doğrudan adım olduğunu anladım.”

YAŞAMIN YAPI TAŞLARI ‘UV’ IŞIK SAYESİNDE OLUŞTU

İki araştırma grubu, sudaki hidrojen-siyanür ve hidrojen-sülfit iyonlarının UV ışıklarına maruz kaldıklarında yaşam bloklarının ne kadar hızlı oluşabildiğini ölçmek amacıyla bazı laboratuvar deneyleri gerçekleştirdi. Daha sonrasında, aynı deneyi ışığın olmadığı koşullarda gerçekleştirdiler.

Cavendish Laboratuvarı’nda görevli kıdemli yazar Profesör Didier Queloz, “Karanlıkta da işleyen bir kimya vardır: Işık altındaki kimyaya göre daha yavaştır ama işlemeye devam eder,” diyor. “Işık kimyasının karanlık kimyaya karşı başarıya ulaşması için ne kadar ışık gerektiğini görmek istedik.”

Karanlıkta hidrojen-siyanür ve hidrojen-sülfitle yapılan aynı deney, yaşamın yapı taşlarını oluşturmak için kullanılamayacak olan etkisiz bir bileşikle neticelenirken, ışık altında gerçekleştirilen deney, gerekli yaşam bloklarının oluşumuyla neticelendi.

Daha sonra araştırmacılar, ışık kimyasını, farklı yıldızların UV ışığına karşı karanlık kimyayla kıyasladılar. Kimyayı aktif hale getirip getiremeyeceğini anlamak amacıyla, bu yıldızların etrafındaki yörüngelerde bulunan UV ışınlarının miktarını grafikleştirdiler.

Güneşimizle aynı sıcaklığa sahip yıldızların, gezegenlerin yüzeylerinde oluşan yaşam kümeleri için yeterli miktarda ışık yaydıklarını keşfettiler. Buna karşın, sıcaklığı daha düşük yıldızlar, eğer kimyayı adım adım ilerletmek için gerekli olan sık ve güçlü ışık atımlarına sahip değillerse, bu yapı taşlarının ortaya çıkmasına yetecek ışık üretemezler. Kimyanın aktive olması için yeterli düzeyde ışık alan ve yüzeylerinde sıvı halde su bulunan gezegenler, araştırmacıların ‘abiyogenez* bölgesi’ diye adlandırdıkları bölgede bulunuyor.

YENİ GEZEGENLER ‘YAŞAM BÖLGESİ’ İÇERİSİNDE

Abiyogenez bölgesinde bulunan ve Kepler teleskobu tarafından tespit edilen yabancı gezegenler arasında, Dünya’nın ‘kuzeni’ diye anılan Kepler 452b gezegeni de bulunuyor ve bunun dışında, günümüz teknolojisiyle araştırmak için çok uzakta olmasına karşın birkaç gezegen daha tespit edildi. NASA’nın TESS ve James Webb teleskopları gibi yeni nesil teleskoplar, umut vaat eden biçimde, abiyogenez bölgesi içinde bulunan daha birçok gezegeni tanımlayabilecek ve potansiyel olarak karakterize edebilecekler.

Elbette, eğer başka gezegenlerde yaşam mevcutsa, Dünya üzerinde yaşanandan her anlamda farklı bir şekilde gelişmiş veya gelişecek olması mümkündür.

Rimmer, “Hayatın (ortaya çıkışının) ne oranda muhtemel olduğundan emin değilim ama şimdiye dek (elimizde) yalnızca bir örnek bulunduğu dikkate alındığında, bize en çok benzeyen yerleri araştırmak mantıklı bir yol,” diyor. “Gerekli olan ve yeterli olan arasında mühim bir ayrım bulunur. Yapı taşları gereklidir ama yetersiz kalabilirler: Onları milyarlarca yıl boyunca karıştırsanız da hiçbir şey gerçekleşmez. Yine de, en azından gerekli şeylerin bulunduğu yerleri araştırmayı istersiniz.”

Yapılan son tahminlere göre, gözlemleyebildiğimiz evrende yaklaşık 700 milyon trilyon karasal gezegen mevcut. Sutherland, “Hayatın nasıl çeşitlenmiş olduğu veya çeşitlenebileceğine ilişkin bir fikir edinmek beni büyülüyor,” diyor. “Tabi ki, yaşam için hazırlanmış olmak her şey demek değil ve biz hâlâ, gerekli koşullar mevcutken bile hayatın köklerinin ortaya çıkışının ne kadar mümkün olduğunu bilmiyoruz: Eğer gerçekten de mümkün değilse evrende yalnız olabiliriz ama mümkünse, evrende benzerlerimiz var olabilir.”

*Abiyogenez; cansız olan bazı maddelerin tesadüfen bir araya gelmesi sonucunda ortaya canlı bir organizmanın çıkacağı görüşüne verilen addır.

Yazının aslı Cambridge Üniversitesi'nin sayfasında yayınlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)