Eksen eğikliği, uzayda karmaşık yaşam için hayati öneme sahip olabilir

Michelle Starr

Bir gezegenin dönüş ekseninde, yıldızının etrafındaki yörünge düzlemine kıyasla eğik olması -yani ‘eksen eğikliği’ adıyla bildiğimiz unsur- karmaşık/kompleks yaşamın ortaya çıkmasının anahtarı olabilir.

Yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, Dünya’nınki gibi mütevazı bir eksen eğikliği, bildiğimiz türden yaşam için kritik bir öneme sahip olan oksijen üretimini artırmaya yardımcı olabilir ve çok küçük ya da çok büyük eğime sahip gezegenler, karmaşık yaşamın gelişmesi için yeterli miktarda oksijen üretemeyebilir.

AŞIRIYA KAÇMAYAN EĞİM YAŞAMI DESTEKLEYEBİLİR

Purdue Üniversitesi’nde görevli gezegen bilimci Stephanie Olson, “Netice itibariyle, eksenleri aşırıya kaçmayan biçimde eğimli olan gezegenlerin karmaşık yaşama ev sahipliği yapma ihtimali daha yüksek olabilir” diyor: “Bu, evrendeki karmaşık, hatta belki de akıllı yaşam arayış alanını daraltmamıza yardımcı oluyor.”

Elbette burada, yani Dünya’da bildiğimiz değişkenlerin dışında bir yaşamın ortaya çıkması da mümkün fakat bu soluk mavi nokta, kesin olarak yaşamı barındırdığını bildiğimiz tek gezegen. Bu sebeple, arayışlarımızı buna göre modellemek uygun olur.

Galaksinin diğer bölgelerinde yaşama elverişli gezegenler ararken, baktığımız ilk şey şudur: Dünya gibi görece küçük ve kayalık mı? Ve yıldızın yaşanabilir bölgesinde, yani aşırı sıcak ya da soğuk olmayan, sıcaklıkların yüzeyde sıvı suyun bulunmasına olanak sunduğu bir mesafede, ‘goldilocks bölgesi’ denilen bölgede bulunan bir yörüngede mi dönüyor? Bu soruları sormak doğrudur ama yaşamın ortaya çıkmasına katkı yapan etkenler büyük ihtimalle çok daha karmaşık.

Örnek olarak, bir manyetik alanın var olmasının büyük önem taşıdığı düşünülür zira gezegen atmosferini yıldız rüzgârlarından korur. Gezegenin yörüngesinin dış merkezliliği ve sistemde ne tür başka gezegenlerin bulunduğu da büyük bir öneme sahip olabilir.

OKSİJEN ÜRETİMİNİ DOĞRUDAN ETKİLİYOR

Olson ve araştırma ekibi, oksijenin varlığına ve üretimine bakarak özellikle de gezegendeki fotosentez kaynaklı yaşamca üretilen oksijen miktarını etkileyebilecek koşullar üzerinde biraz daha ayrıntılı çalıştılar.

Dünyada bulunan organizmaların (hepsi olmasa da) büyük kısmı solunum yapabilmek için oksijene muhtaç çünkü o olmadan yaşayamayız. Ancak genç Dünya’da oksijen yoktu. Atmosferimiz, ‘Büyük Oksidasyon Olayı’ adıyla bilinen bir dönemde, yaklaşık 2.4 ilâ 2 milyar yıl önce oksijen bakımından zengin bir hale geldi. Bu dönem, metabolik bir atık ürün olarak büyük miktarda oksijeni havaya salan ve çok hücreli yaşamın ortaya çıkmasına olanak sağlayan siyanobakteri nüfusunda görülen bir patlamayla başladı.

Olson ve ekibi, bir modelleme kullanarak siyanobakterilerin gelişebileceği koşulların nasıl oluştuğunu anlamaya çalıştı. Olson, “Modelimiz, denizlerdeki ortamların ve okyanuslardaki oksijen üreten yaşamın nasıl tepki verdiğini görmek amacıyla günün uzunluğu, atmosferin yoğunluğu ya da toprağın dağılımı gibi öğeleri değiştirmemize imkân tanıyor” diyor.

Kullandıkları model, farklı etkenlerin okyanuslardaki besinin taşınımını siyanobakteriler gibi oksijen üreten organizmaların ortaya çıkışına katkıda bulunacak biçimde etkileyebileceğini ortaya koydu. Zaman geçtikçe Dünya’nın dönüşü yavaşladı, günler uzadı, kıtalar oluştu ve birbirinden ayrılarak hareket etti. Araştırmacılar, bu değişimlerin her birinin oksijen içeriğini artırmaya yardımcı olabileceğini keşfettiler.

Sonrasında, eksen eğikliğini denkleme eklediler. Dünya’nın ekseni, Güneş’in çevresindeki yörünge düzleminde tam olarak dik durmaz, tıpkı masaüstü kürelerindeki gibi 23.5 derecelik bir açıyla eğimlidir. Bu eğim, mevsimlere sahip olmamıza neden olur çünkü Güneş’ten uzağa ya da Güneş’e doğru eğim, mevsim değişikliklerini etkiler. Mevsimlere bağlı sıcaklık değişimleri okyanusları da etkiler; bu da taşınarak karışıma, akıntılara ve besin maddelerinin üretilmesine neden olur. Bu durumda, belki de ekibin yürüttüğü çalışmada eksen eğikliğinin oksijen üretimi üzerinde büyük bir etki yaratıyor olması şaşırtıcı değildi.

MAKUL BİR EĞİM KARMAŞIK YAŞAMI ORTAYA ÇIKARABİLİR

Chicago Üniversitesi’nden gezegen bilimci olan Megan Barnett, “Modelimizde daha fazla eğim olması, okyanusta kısmen biyolojik bileşenlerin geri dönüştürülmesindeki verimliliği artırarak, fotosentez kökenli oksijen üretimini çoğalttı” diyor: “Görülen etki, yaşamı devam ettiren besin miktarını iki katına çıkarmaya benziyordu.”

Ama bunun da bir sınırı var. Mesela Uranüs, dik açıya göre tam 98 derece eğimli. Bunun gibi aşırı düzeydeki bir eğim, yaşam açısından çok aşırı olabilecek mevsimsel koşullara neden olur. Aşırı küçük bir eğim ise, doğru besin varlığını teşvik etmeye yetecek mevsimsel koşulları üretmeyebilir. Bu durum, eksen eğikliği bağlamında da ne çok aşırı, ne de çok küçük bir goldilocks bölgesi olabileceğini düşündürüyor. Bu, galaksinin farklı bir bölgesinde, bildiğimiz türden bir yaşama yuva sunacak gezegen arayışını daraltmaya yardımcı olması için kullanabileceğimiz bir diğer parametre.

California Riverside Üniversitesi’nden biyojeokimyacı Timothy Lyons, “Bu araştırma, bir gezegenin mevsimsel koşulları da dahil olmak üzere hayati öneme sahip etkenlerin, Güneş sistemimizin dışındaki yaşamdan türetilen oksijeni bulma ihtimalini nasıl artırabileceğini ya da azaltabileceğini gözler önüne seriyor” diyor: “Ulaşılan sonuçların, yaşama dair arayışlarımıza rehberlik ederek yardımcı olacağı su götürmez bir gerçek.”

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)