Oksijen Diğer Gezegenlerde İdeal Bir Yaşam İşareti Olmayabilir

Bir ötegezegenin atmosferinde oksijen bulmak, orada yaşamın olabileceğine dair bir ipucudur. Yeryüzünde fotosentetik organizmalar karbondioksiti, güneş ışığını ve suyu emer ve enerji için şekerler ve nişastalar üretir. Oksijen bu sürecin yan ürünüdür, yani oksijeni başka bir yerde tespit edebilirsek, heyecan yaratacaktır.

Ancak araştırmacılar, bir ötegezegenin atmosferindeki oksijenin yaşamı gösterdiği fikrinin kesin olmayabileceğini belirtiyor.

Dünya oksijenle doyurulur. Kabuğun yüzde 46'sını ve mantonun yaklaşık aynı yüzdesini oluşturur ve atmosfer yaklaşık yüzde 20 oksijendir.

Oksijenin varlığı, yaklaşık 2 milyar yıl önce Büyük Oksijenlenme Olayından (GOE) kaynaklanmaktadır. Antik siyanobakteriler, güneş ışığını emen ve fotosentezde kullanan pigmentler geliştirdiler. Oksijen, fotosentezin atık ürünüdür ve yaşamın atmosferde, mantoda ve kabukta oksijen biriktirmesi için birkaç milyar yılı vardır.

Yani bilim insanları bir ötegezegenin atmosferinde oksijen bulurlarsa, bu, yaşamın iş başında olabileceğini kuvvetle gösterir. Basit yaşam, gezegenin okyanuslarında köpürerek, güneş ışığını alıp oksijeni dışarı atıyor olabilir.

Ancak yeni araştırmalar, yaşama bağlı olmayan bir oksijen kaynağı tespit etti.

Araştırmacılar, kükürt dioksitten kaynaklanan abiyotik bir oksijen kaynağı buldular. Kükürt gök cisimlerinde nadir değildir ve volkanlar kükürt üretip onu atmosfere pompaladığından, karasal volkanik ötegezegenlerin atmosferlerinde oksijen olabilir.

Bunun yerine, bir yıldızdan gelen yüksek enerjili radyasyon, kükürt dioksit molekülünü iyonize edebilir. Kükürt dioksitin formülü SO2'dir ve iyonlaştığında molekül kendini yeniden düzenler. "Çifte pozitif yüklü bir sistem" haline gelir. Daha sonra birbirine bitişik iki oksijen atomu ve diğer ucunda kükürt ile doğrusal bir forma sahiptir. Oksijen atomları yeni bileşiklere yerleşene kadar kaotik yörüngelerde serbestçe sürüklendiği için buna dolaşım denir.

 

Fotoğraf: Bu şekil, yeterince enerjik olduğunda güneş radyasyonunun nasıl SO2'yi iyonize edebileceğini ve oksijen üretebileceğini göstermektedir. (Göteborg Üniversitesi)

Wallner bir basın açıklamasında, "Çift iyonizasyon üzerine, moleküldeki bağlı elektronlardan ikisi dışarı atılır ve moleküldeki atomlar arasındaki açıda değişikliklere yol açabilir" dedi.

Alternatif olarak, mevcut durumda çok önemli olduğu gibi, dolaşım meydana gelebilir, yani atomlar yer değiştirir ve molekül tamamen yeni bir şekil alır.

Ancak molekülün bileşenleri tekrar SO2'ye dönüşmeyebilir. Bunun yerine kükürt parçalanabilir ve pozitif yüklü basit bir oksijen molekülü kalabilir. Daha sonra pozitif yük, başka bir molekülden bir elektron çekilerek nötralize edilebilir. Moleküler oksijen (O2) kalır ve Dünya'daki yaşam için hayati önem taşır.

Oksijene giden bu yol, başka yerlerde bulduğumuz oksijenin bir kısmını açıklayabilir. Io, Ganymede ve Europa'nın hepsinin atmosferlerinde oksijen vardır ve bunun nedeni dolaşım olabilir.

Bu bulgular, Dünya'nın GOE'den önce atmosferinde nasıl az miktarda oksijen bulunduğunu açıklamaya yardımcı oluyor. Oksijen çok reaktif olduğundan, yenileyici bir kaynak olmalı ve bu yollar sorumlu olabilir.

James Webb Uzay Teleskobu, bu araştırmanın zeminini oluşturuyor. Dış gezegen atmosferlerini incelemek, teleskopun hedeflerinden biridir ve güçlü kızılötesi araçlarıyla, dış gezegen atmosferlerinin kimyasal yapısını ortaya çıkarmaya hazırdır.

Bu makale ilk olarak Universe Today tarafından yayınlandı.