Yaşam Arayışımızı “Fotosentetik Yaşanabilir Bölge”ye Daraltmalıyız

Gök bilimciler, yaşanabilir gezegenler aramak için ağlarını geniş bir alana yaydılar ve Atina, Georgia Üniversitesi'nden bir ekip, bunun işe yarar olamayacak kadar geniş olabileceğini savunuyor. İhtiyacımız olan şeyin, sadece yaşamı destekleyebilecek gezegenler bulmak değil, aynı zamanda çok daha dar bir alt küme olan tespit edebileceğimiz yaşamı destekleyebilecek gezegenleri aramak olduğunu öne sürüyorlar. "Fotosentetik yaşanabilir bölge" (PHZ) dedikleri şeye odaklanarak ve içindeki beş gezegeni belirleyerek, bunun nasıl yapılacağı konusunda bir başlangıç ​​noktası sağlıyorlar.

Bir yıldızın yaşanabilir bölgesi şu anda sıvı suyu desteklemek için doğru miktarda güneş ışığı alan alan olarak tanımlanıyor - tamamen kaynayıp buharlaşacak kadar çok değil veya tamamen donacak kadar az da değil. Bu tanım biraz belirsiz olabilir çünkü bir gezegenin atmosferindeki sera gazı miktarı, sınırların olduğu yerde değişebilir. Yine de, bu bölge içinde Dünya benzeri bir gezegen bulunduğu her seferinde heyecanlanmamız yeterince iyi, ancak astronomik ekipmanlardaki bazı ilerlemeler bunu oldukça sık hale getiriyor.

Dr. Cassandra Hall liderliğindeki bir ekibin Astrophysical Journal'a sunduğu bir ön baskı makalesinde öne sürdüğü gibi, eğer biz buradan tespit edemiyorsak, bir gezegenin yaşamı destekleyip destekleyemeyeceğinin bir önemi yoktur. Örneğin, Tau Ceti'nin yörüngesinde dönen uzaylıların Güneş Sistemi’nde yaşam olup olmadığını anlamaya çalıştıklarını hayal edin. Mars'ı potansiyel olarak yaşanabilir görebilirler, ancak o mesafede orada herhangi bir yaşam tespit etmelerinin hiçbir yolu yoktur - biz yüzeyde keşif araçlarıyla bile emin değiliz. Dünya ise çok daha kolay olurdu.

Bunun nedeni, Dünya'daki yaşamın o kadar bol olmasıdır ki, atmosferi biyolojik olmayan süreçlerin yapamayacağı şekilde önemli ölçüde değiştirmiştir. Benzer şekilde değiştirilmiş atmosfer arayışı, uzaylı yaşamı avlamada bir sonraki sınırdır, ancak Hall ve ortak yazarlar; "Böyle bir tespit, muhtemelen büyük miktarda teleskop zamanı alan özel bir çalışma gerektirecektir." diyor. Gezegenin yıldızının yüzeyinden geçen yüzlerce geçişin birleştirilmesi gerekecektir.

Çalışmakta olan düzinelerce JWST'ye veya Aşırı Büyük Teleskop'a sahip olana kadar, bu kadar zamanı israf etmeyi göze alamayız ve hedeflerimizi dikkatli bir şekilde seçmemiz gerekir.

PHZ'yi tanımlamak da zor olabilir. Yazarlar şu sonuca varıyor; “Yaşam için en ideal koşullarda ve atmosfer ve sera etkisi olmadan, fotosentetik yaşanabilir bölge neredeyse yaşanabilir bölge kadar geniştir. Diğer yandan, yaşam koşulları mükemmelin altındaysa ve atmosferik zayıflama ve sera etkisi orta düzeydeyse, fotosentetik yaşanabilir bölge daha büyük kütleli yıldızların etrafındaki daha büyük ayrımlarda yoğunlaşır.”

Sera etkileri, bir sistem için kapsamlı bir teleskop zamanı ayırmadan ve muhtemelen o zaman bile bilemeyeceğimiz bir şey değildir. Yazarların idealin altında olması halinde PHZ'yi küçültebileceğini düşündükleri bir başka faktör olan gezegenin gününün uzunluğu da bilinmiyor olabilir. Sonuç olarak, çeşitli koşullar altında PHZ'de olacak alanlara odaklanmak en güvenlisidir.

Bulduğumuz yaşanabilir bölge gezegenlerinin birçoğunun, bir tarafı kalıcı olarak yıldızlarına bakacak şekilde "kütleçekim kilitli" olması bekleniyor. Bu tür gezegenlerin gerçekten yaşanabilir olup olmadığı konusunda büyük tartışmalar oldu. Bazı durumlarda sıcaklıkların uygun olabileceği bir alacakaranlık halkası olmalıdır, daha soğuk durumlarda doğrudan yıldıza çevrilen alan uygun sıcaklığa sahip olabilir. Ancak yazarlar; "Analizimiz, PHZ'nin tüm vakalar için ağırlıklı olarak kütleçekim kilidi alanının dışında var olduğunu gösteriyor, bu da Evrenin başka yerlerinde yaşam arayışının kütleçekim kilitli olmayan gezegenlere odaklanması gerektiğini gösteriyor." diyor.

Yazarlar, yaşanabilir bölgedeki bilinen 29 kayalık gezegenden yalnızca beşinin tüm olası değişkenler için sürekli olarak PHZ'de olduğunu buldular; Kepler-452 b, Kepler-1638 b, Kepler-1544 b ve Kepler-62 e ve f. Gezegen atmosferlerini belirlemeye çalışmak için çok fazla teleskop zamanı harcayacaksak, bunlar başlama yerleri gibi görünüyor.

Çalışma, gezegenlerdeki biyokimyanın bizimkine benzer şekilde çalıştığı varsayımına dayanıyor, ancak yazarların belirttiği gibi, çalışmadığı yerde ürünleri tanıyamayabiliriz, bu nedenle bakmanın pek bir anlamı yok.

Ön baskı ArXiv.org'da mevcuttur.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.