Ötegezegenlerde “Biyolojik İmza”ların Saptanması

Güneş Sistemi dışında keşfedilen gezegenlerin atmosferlerinde, “biyolojik  imza”ların saptanması üzerine…

Astrobiyoloji’nin Kısa Tarihi

İnsan, gökyüzüne ilk bakışından beri, ortaya çıkmış bulunduğu bu tehlikelerle dolu tenha evrende kozmik bir yoldaş bulmak arzusuyla çok eski çağlardan beri dolup taşmaktadır. Öyle ki, astrobiyolojinin babası olarak kabul edilen ve Demokritus’un öğrencisi olan Metrodorus, Gelibolu’da yaşayan antik bir düşünürdü. M.O. 467 yılında bir gün gözüne takılan bir ”kayan yıldızı” takip ederek, parçalarını bugünkü Çanakkale yakınlarında düşmüş olarak bulup, inceledi. [1]

Bulduğu şey, Aristoteles’in evren modelinin öngördüğünün tam aksine (Aristoteles, tek ve özel olan Dünya’nın merkezinin evrenin de merkezi olduğunu ve ağır cisimlerin buraya çökmek istediklerini iddia etmiştir. Onun -ve elbet kilisenin gözünde, Evren, içten dışa doğru ”hafifleşen” 5 temel elementten oluşmuştu: Toprak, Su, Hava, Ateş ve bir de hepsinden daha hafif olan ve bütün gök cisimlerinin maddesi 5. element, onun değişiyle ”Quintessenza” ) her yerde görmeye alışkın olduğu sıradan taşlardan çok da farklı ve özellikle de daha hafif olmayan bir maddeydi.

Metrodorus ile ilgili görsel sonucu

Metrodorus (M.O. 400-500)

Metrodorus, Aristoteles’in bu evren modelindeki sıraya heyecan verici bir ekleme yapmıştı. Toprak, su, hava, ateş, quintessenza ve yine toprak! Bu bulgularından yaptığı mantıksal çıkarımlara dayanarak Metrodorus, gök cisimlerinin de Dünya’daki maddelerden yapılmış olduğunu, bu yüzden de Dünya Evren’in merkezi olsaydı bütün yıldızların Dünya’ya düşmesi gerektiğini vurguladı ve daha da ileri giderek bütün yıldızların birer Güneş olduğunu; bunların da etrafında gezegenler olduğunu söyledi. En sonunda, bu gezegenlerde yaşayanların da olabileceğini belirterek astrobiyolojinin babası olma ünvanı kazanmış oldu. Zaten Mistikçiler (Platon, Aristoteles vs…) ve Deneyciler (Demokritus, Metrodorus vs…) olarak birbirine düşmüş olan bu iki felsefi yaklaşım ve takipçileri, bu olaydan sonra derin bir kopuş yaşadı. [2]

Kilisenin mutlak doğru kabul edeceği ve yaklaşık 2000 yıl sonra bile Giordano Bruno ve Galileo Galilei gibilerinin başına bela olacak Aristoteles’in evren modeli, halbuki ilk darbesini İsa’nın doğumundan tam 467 yıl önce böyle alıp, çatırdamaya çoktan başlamıştı bile.

Böylece astrobiyolojinin felsefeden, bilime geçiş süreci de başlamış oldu. Bu süreç 1952 yılında yapılan meşhur Urey-Miller Deneyi [3] ve 1970′ lerde yapılan Viking 1, 2 deneyleri [4] ile tamamlanarak, astrobiyolojinin bilim camiasında kabul ve saygı gören deneye dayalı bir bilim dalı olması ile son buldu.

Bugün, galaksimiz Samanyolu ve evrenin geneli içerisinde, gezegenimiz Dünya ile benzer yapıya ve şartlara sahip olabilecek gezegenlerin çok büyük sayılarda var olduğunu biliyoruz.

E.T. Arayışında Kullandığımız Yöntemler

Bugün kullanılan birçok teknik vardır. Zira kullanılacak yöntemin, aranan yaşamın gelişmişliğine ve lokasyonuna bağlı olarak değişmesi muhtemeldir. Birinci elden yapılan deneyler elbette en güvenli olanlarıdır. Mars’tan kopan ve Antarktika’daki Allan Tepelerine düşen ALH 84001.0 meteorunun [5] incelenmesi veya Viking deneyleri buna örnektir. Buna rağmen ikisi de bir yere bağlanamadan sonuçsuz kalmıştır.

Bunun yanında, örneğin SETI bilimcileri, en az bizim kadar gelişmiş bir zeki yaşam türünün uzun zaman önce, çok uzaklardan göndermiş olabileceği sinyalleri, diğer gürültülerden ayıklayarak duymaya çalışır. Asıl mesele, radyo teleskoplarımızı çevirmek suretiyle, gökyüzünde dinlenecek ilginç koordinatların tam olarak nereler olduğunu saptamaktır.

İşte aşağıda bahsedeceğimiz 3. yöntem, ”Ötegezegen Atmosferlerinde Biyolojik imza Aranması”, tam da bu işe yaramasının dışında, kişisel olarak en tatmin edici bulduğumdur. Teleskoplarla bile zor saptanabilen, küçücük ve sönük bir ışık noktasından, deyim yerindeyse zorla öğrendiklerimiz, bize sorarsanız insan türünün bilgiye ve arkadaşlığa susamışlığını daha da gün yüzüne çıkarıyor. Ayrıca yalnız olmadığımızı kanıtlamanın en hızlı ve ucuz yolu olarak karşımıza çıkıyor.

Bio-İmzaları Belirlemek:

Güneş sistemimizden çok uzak yıldızların etrafında dönen, Dünya benzeri veya kayalık bir gezegeni doğrudan fotoğraflayabildiğimizde (ki EELT ve James Webb Teleskopları ile çok yakında bunu yapmaya yaklaşacağız), o gezegende hayat olup olmadığını nasıl bilebiliriz? Elimizdeki en iyi yöntem, bu gezegenlerin atmosferlerinde ve yüzeylerinde bio-imzalar aramaktır.

Teninize vurup sizi bronzlaştıran Güneş ışığı, bunu yapabilmek için milyonlarca yıllık bir yolculuk gerçekleştirdi. Tabii siz solaryuma giderek de bronzlaşabilirsiniz. İşte fizik biliminin pratik faydalarından biri...

Dünya yüzeyini kaplamış olan yaşam ile beraber var olan element ve bileşiklerden yansıyan Güneş ışığı, gezegenimiz için çok uzaklardan tespit edilebilecek bir biyolojik imza oluşturur.

Arabalar, şehirler ve (evet) Çin Seddi bile uzaydan görülemezler. Dünya’da hayat ortaya çıktığından beri, dışarıdan bakan biri için görsel olarak neredeyse hiç bir şey değişmiştir. Pekala, şimdi Dünya’ya bir göz atalım ve buradaki hayatı uzaktan nasıl saptayabileceğimizi düşünelim.

Bio-imzaları saptamanın iki aşaması vardır. Önce bio-imzaların kendileri tanımlanır, sonra bunların mevcut olup olmadığını gösterecek güvenilir yöntemler bulunur. Bilimciler bu imzaların uzun ve detaylı listelerini yapmışlardır. [6] Bunlardan en önemlilerini tanıyalım.

• Oksijen :
Bilinen yaşamın oksijen ürettiğini çoktan gördük. Fotosentez oksijen üretir. Hayatın bir imzası bu. Çok düşük olan oksijen seviyeleri jeolojik veya kimyasal süreçlerle üretilebilse de, Dünya’daki gibi % 21 gibi yüksek bir oran her yeri ilginç kılmaya yetecektir.

• Metan ve Oksijen:
Biyoloji aynı zamanda hayatın bir başka imzası olan metan da üretebilir. Ancak Dünya’yla ilgili ilginç olan şey, oksijenin metan ile birlikte var olmasıdır. Normal kimyasal reaksiyonlarda, metanın oksijen tarafından tüketilmesini bekleriz. O halde, normal kimyasal süreçlerden bekleyeceğimiz dengenin dışında, atmosferde oksijen ve metanın bir arada bulunması, gezegenimizde hayat olduğunun bir göstergesidir.

• Ozon:
Aradığımız başka bir imza da ozon. Ozon oksijen ile üretilir. Oksijen,  Güneş ışığı ve üst atmosfer ile reaksiyona girer ve ozon üreterek ultraviyole ışınımını süzer. Ozonun, gezegenimiz tarafından yansıtılan ışıkta çok güçlü bir imzası olduğu ortaya çıkıyor. O halde, ozonu hayatın olası bir imzası olarak kullanabiliriz, tıpkı onun yapıtaşları olan Oksijeni kullanabileceğimiz gibi.

Biyolojik imza

Ozon oluşumu (ESA Science’den alınmıştır). Ozon, dikkate alınması gereken güçlü bir biyolojik imzadır.

Yüzeydeki Biyolojik İmza’lar:
Bir gezegenin soluk ışığından, onun atmosferindeki gazları ve oranlarını araştırabilmenin yanı sıra, o gezegenin yüzeyindeki biyolojiyi de doğrudan inceleyebiliriz. Kendi gezegenimizdeki bitki örtüsü çok algılanabilir bir imza verir, çünkü kızılötesi ışığı yansıtır. Bu yolla bir dış gezegenin yüzeyindeki vejetasyon benzeri yaşamı makul bir şekilde tespit edebiliriz.

NEDEN TEMKİNLİ OLMAK GEREK?

Bu biyolojik imzalar konusunda çok dikkatli olmalıyız, çünkü her zaman biyolojik olarak üretilmemiştir. Örneğin, oksijen, gezegensel bir atmosferde biyolojik olmayan işlemlerle üretilebilir. Mars atmosferi, örneğinyaklaşık % 0.14 oksijen içerir. Ve bu, Mars atmosferdeki Güneş ışığıyla reaksiyona giren karbondioksit ile biyolojik olmayan doğal süreçler sonunda üretilir.

Fakat yine hatırlatalım, oksijenin yüksek oranda bulunması ne olursa olsun astrobiyologların ilgisini çekecektir. Biyolojik olmayan işlemlerle, özellikle de sıvı suyun bulunduğu bir gezegende, bir atmosferde çok yüksek oksijen yoğunluğuna ulaşamayacağınızı söylemek doğrudur. Kendi gezegenimizin atmosferindeki % 21 oranındaki oksijen seviyesi gerçekten hayatın güçlü bir göstergesidir. Hayatın olmadığı bir gezegende o kadar oksijen seviyesine ulaşılamaz. [7]

Peki, oksijen seviyesi çok düşük olan, anoksik gezegenler ne olacak? Bunun genç Dünya için böyle olduğunu biliyoruz. Gezegenimizde çok düşük oksijen konsantrasyonları vardı, ancak yine de hayat olduğunu biliyoruz. Bu durumda ne yapılabilir?

titan457154

Metan arayabiliriz. Metan, oksijensiz ortamlarda mikroorganizmalar tarafından üretilir. Ancak sorun, metanın biyolojik olmayan süreçlerle de üretilebileceği ve bu sebeple sonuca ulaşabileceğimiz bir gösterge olmayışıdır. Örneğin, görseldeki Satürn’ün uydusu Titan benzeri bir ortam yoğun biçimde metan barındırır. Ancak, bu metanın biyolojik tabanlı olduğunu söyleyemeyiz.

Bilim insanları, anoksik atmosferlerde yaşam işaretleri olabilecek diğer gaz türlerini araştırmayı düşündüler.Örneğin  etan, azot oksit, hatta organik sülfür ve diğer bileşikler, anoksik atmosferlerde biyolojik imza olarak kullanılabilir. Bütün bilgileri verilere bağlamak, biyolojik imza saptamak kendi başına hayatın bir kanıtı değildir. Bir gezegenin yüzeyinde su buharı veya sıvı suya dair kanıtlar varsa, eğer gezegenin sıcaklığı karmaşık karbon bileşiklerinin oluşumu için beklenen aralıkta ise ve eğer ömür boyu gerekli diğer gazlar da varsa, biraz daha emin olabiliriz.

Astronomlar ve astrobiyologlar olarak, bu bio imzaların bulunduğu ve aynı zamanda yaşanabilir olan bir gezegen bulmak istiyoruz.

YAŞANABİLİR BİR GEZEGENDE BİO-İMZALARIN BULUNMADIĞINI KEŞFEDERSEK NE OLUR?

Her açıdan hassas olacak bu durumda bir çıkarım yapmak oldukça zor olacaktır. Bu gözlemlere sebep verebilecek birkaç olası durum mevcuttur.

1. Aranan canlıdan çıkan biyolojik imza, saptanacak kadar büyük veya fazla olmayabilir.
2. Yanlış şeyi arıyor olabiliriz. Belki de yaşam vardır ama, bizim bilmediğimiz bir formudur. Sonuçta evrende canlanmanın veya bilinç kazanmanın birçok yolu olabileceğini düşünüyoruz.
3. Yaşam vardır ama, yer altındadır. Atmosferi veya gezegenin yüzeyini değiştirecek kadar atık üretmezler.
4. Belki de sadece hayat yoktur veya henüz başlamamıştır. Gezegen yaşanabilir ama yaşayanı yoktur.

Şimdi, biyolojik imzaların nasıl saptandığına geçmeden önce, bu yolda gerekli olabilecek birkaç ufak şeyi hatırlayalım.

DOPPLER ETKİSİ

Doppler Etkisi, dalga çıkartan kaynaklar hareket ettiğinde, onu izleyen gözlemcilerin başına gelen şeydir. İlgilendiğimiz dalgalar noktasal kabul edeceğimiz kaynaklarından küresel veya dairesel olarak eşit aralıklarla (eşit sürelerde bir) ortaya çıkarlar. Bu kaynak bu şekilde dalga yollamaya devam ederek herhangi bir yöne doğru hareket ettiğinde, hareket yönünden ona bakan bir gözlemci için, ‘t’ zaman sonra gönderdiği dalga ile ondan bir önceki yani ilk anda göndermiş olduğu dalganın arası, eğer yerinde duruyor olsaydı göndereceği aynı iki dalganın arasından daha az olacaktır. Bu gözlemciye göre dalgalar sıkışır ve dalga boyu kısalır. Eğer bu dalga ışık ise ”maviye kayar”, ses ise ”tizleşir”. Elbette arkadan bakan bir gözlemci için ise tam tersi geçerlidir, kaynak gerçekte olduğundan daha kırmızı görünür ve sesi kalınlaşır. Bilimciler ışığın bu fenomenine kısaca ”redshift” demişlerdir.

Doppler Etkisi

Doppler etkisini kullanarak, bir cismin bize yaklaşıp yaklaşmadığını veya uzaklaşıp uzaklaşmadığını ve hatta bunu yapma hızlarını bulabiliriz. Günlük hayatımızda bu olayı, arabamıza ”radardan” hız cezası yerken veya Formula 1 araçlarının yanıızdan geçip giderkenki sesini dinlediğimizde deneyimleriz. Doppler Etkisinin ötegezegenlerdeki biyolojik imzaların saptanması görevimizdeki yerini aşağıdaki kısa hatırlatmadan sonra açıklayacağım.

KÜTLEÇEKİM

  • Kütlesi olan cisimler, bu kütle ne kadar küçük olursa olsun, evrendeki diğer bütün kütleler ile gizemli bir ilişki içerisindedir.
  • Kuvvet kullanılarak oluşturulan her etkiye eşit bir tepki uygulanmak zorundadır.

Bunlar basit gibi görünen, banal bilgiler olsa da evrenin öteki ucundaki bir galaksiyle aranızda her zaman bir çekim kuvveti olduğunu bilmek veya elinizdeki bir topu havaya atıp tutuyorken, sadece birazcık ve bir anlık da olsa, (kendiniz de dahil olmak üzere) bütün dünyayı da aşağı doğru hoplattığınızı bilmek eğlencelidir. Bir teorik fizikçinin Dünya’yı yerinden oynatması için devasa bir sopaya ihtiyacı yoktur.

Karşılıklı uygulanan, kütlelerden kaynaklanan ve uzaklığın karesi ile ters orantılı olan bu çekim gücü, yıldızın gezegeni çekerek yörüngesinde tutmasına olanak verirken, aynı zamanda gezegenin de (ne kadar küçük olursa olsun) yıldızını çekmesine sebep olur. Bunun sonucunda bu ikili sistemin merkezi, yıldızın geometrik merkezi olmak yerine, yıldızın (genellikle) içinde bir yerlerde kalan ve yıldızın kendisinin de etrafında dönüyor olduğu bir noktadır. Bu da yıldızın dairesel bir şekilde ”yalpalıyormuş” gibi görünmesine sebep olur.

Penn State University

BU İKİSİNİN BİYOLOJİK İMZALARIN SAPTANMASI ,LE NE İLGİSİ VAR?

Bu iki bilgi, yaratıcı beyinlerde kullanıldığında bize, bir yıldızın gezegeni olup olmadığını ve hatta eğer varsa o gezegenin o anda nerede olduğunu söyler. Yalpalama Sonucunda Oluşan Doppler Etkisi

Etrafında gezegen olan, uygun bir yıldızın yapacağı bu dairesel yalpalama hareketi sırasında; yıldız, merkezi kendi içinde kalan küçücük yörüngesi üzerinde bize doğru yaklaştığında daha mavi, bize en yakın noktasından geçip tekrar uzaklaşmaya başladığında ise daha kırmızı görünür. En mavi olduğu yer ve en kırmızı olduğu yerler, yani radial hızın maksimuma ulastığı noktalar, yörüngenin iki ucunu belirler. 

Kırmızıdan maviye geçişte gezegen yıldızın arkasındadır (eclipse). Maviden kırmızıya geçildiği noktada ise gezegen yıldızıyla bizim aramıza girmiştir. (Bu anda yarattığı gölge ise bize gezegenin boyutlarını verir.) Bu iki durumda da radial hız bir anlığına sıfırdır.

BİO – İMZALAR NASIL GÖZLEMLENİR?

biosign-3

Yıldız ışığında biyolojik imza arama yöntemi. (Edinburgh Üniversitesi, Astrobiyoloji ders sunumlarından alınmıştır.)

Bir ışık kaynağından çıkan ve bir prizma ile tayfına (spektrumuna) ayrıştırılan bir ışık demetinin tayfında bazı emilim çizgileri olacaktır. Örneğin yukarıdaki resmin sağ alt köşesindeki grafikteki iki düşüşte belirli iki elementin imzası.

Fakat bu işi yapmak çok zordur. İstenilen ışık; yıldızın yüzeyinden çıkacak, gezegenin atmosferine girip çıkacak, oradan da buraya kadar gelecektir. Dış gezegenler çok uzaktır, ilginç olanları küçüktür ve çok parlak olan şeylere (yıldızlara) çok yakınlardır. Bizim istediğimiz ise, sadece gezegenin atmosferinden geçip süzülerek gelen ışıktır.

Bunu yapmanın zekice bir yolu ise, aşağıda gözüktüğü gibidir:

• Gezegen ve yıldızın birlikte spektrumu alınır.
• Ardından gezegenin yıldızın arkasına geçmesini bekleyip sadece yıldızınki alınır
• Son olarak da ilk tayf ikinciden çıkarılır.

isolating a planets spectrum ile ilgili görsel sonucu

Gezegen Spektrumun Ayrıştırılması

Geriye sadece gezegenin atmosferinin nelerden oluştuğu ve dolayısıyla orada nelerin yaşadığı kalır. Metrodorus, Giordano Bruno, Cristiaan Huygens ve Carl Sagan gibilerin omuzlarında yükselen ve bir çok heyecanlı keşfe gebe bir bilim dalı olan astrobiyoloji, en büyük sorularımızı cevaplama yetisine henüz daha yeni kavuşmuştur.

Cengiz Büyükuncu

KAYNAKÇA
[1] : Jayawardhana, Ray. (2011), Le Scienze Codice Edizioni: ”Strani Mondi: La Ricerca di Nuovi Pianeti e della Vita Oltre il Sistema Solare” – sf. 4-5
[2] : Sagan, Carl. (1980) Altin Kitaplar: ”Kozmos” – sf. 200-210.
[3] : http://dosequis.colorado.edu/Courses/MethodsLogic/Docs/Miller.pdf
[4] : http://gillevin.com/Mars/Reprint_107-SPIE.pdf
[5] : (1) http://www.lpi.usra.edu/lpi/meteorites/alhnpap.html (2)
https://www.nasa.gov/centers/johnson/pdf/403099main_GCA_2009_final_corrected.pdf
[6] : Seager, S. , JJ.Petkowski ve Bains, W. : (2016) ”Toward a List of Molecules as Potential
Biosignature Gases for the Search for Life on Exoplanets and Applications to Terrestrial Biochemistry.”
[7] : Prof. Cockell (Astrobiology Lectures – University of Edinburgh)
[8] : Rothery, D. ; Gilmour, I. ; Sephton, M. (2011) Cambridge University Press: An
Introduction to Astrobiology




Silikon (Silisyum) Bazlı Yaşam Teorik Olarak Mümkün!

Silikon bazlı bir biyokimya ile yabancı bir yaşam biçiminin oluşması ihtimali, bilim kurgu yazarları ve egzobiyologlar tarafından bilindik karbon bazlı organizmalara alternatif olarak görülüyor. Bununla birlikte, gerçek hayatta, silikon bazlı ya da organosilikon (1) bazlı bir biyoloji keşfedilmemişti.

California Teknoloji Enstitüsü’nde doktora sonrası bir bilim adamı olan Jennifer Kan, “Yaşayan hiçbir canlının karbon-silikon bağlarını bir araya getirdiği bilinmiyor. Silikonun çevremizde, kayalarda, sahil boyunca ve her yerde bulunmasına rağmen” diye belirtiyor.

Kan ve meslektaşları, Science Dergisi’nin 2016 Kasım sayısında yayınlanan bir çalışmada, doğanın, doğru yönde kullanılırsa, karbon temelli moleküllerle silikonu birleştirebileceğini gösterdi.

Araştırmacılar, “yönlendirilmiş evrim” adlı bir protein mühendisliği metodu kullanarak, doğal yolla bulunabilen bir enzimi, silikon ve karbon arasındaki bağ oluşumunu katalize etmek için kullandılar. İzlanda’daki kaplıcalarda yaşayan aşırı koşullara dayanıklı bir bakteri olan Rhodothermus marinus’tan sitokrom c oksidaz enzimi alındı. Enzimlerin aktif bölgesinde birkaç mutasyonun ortaya çıkmasından sonra, araştırmacılar aradıkları bağları oluşturabilecek bir protein üretmeyi başardılar.

Caltech’in ortak yazarı olan Frances Arnold, açıklamasında “Bu çalışma, doğanın yeni zorluklara nasıl uyum sağladığını gösteriyor” dedi. Ayrıca “Hücrenin DNA tarafından kodlanmış katalitik mekanizması, yeni reaktifler ve yapay seleksiyon şeklinde uygun yönlendirmelere sahip olduğunuz takdirde, yeni kimyasal reaksiyonları gerçekleştirmeyi hızlı bir şekilde öğrenebilir. Doğa isteseydi bunu kendisi de yapabilirdi” diyerek sözlerini devam ettirdi.

Teorik olarak, silikon bazlı yaşam biçimlerinin kanıtlanmasının yanı sıra, araştırmanın da birkaç pratik uygulaması bulunuyor. Enzim, karbon-silikon bağlarını, kimyagerler tarafından icat edilen en iyi katalizörden 15 kat daha verimli şekilde oluşturabilir, ve aynı zamanda yenilenmesi daha kolaydır, bunun sonucunda bu gelişmeler, yarı iletken ve farmasötiklerde (2) yaygın olarak kullandığımız organosilikon materyalleri üretmek için kullanılan mevcut tekniklere alternatif olabilir. Araştırmaya dahil olmayan California Üniversitesi’nden Annaliese Franz, New Scientist’e: “Bu, insanların hakkında konuştuğu, hayal ettiği, merak ettiği bir şey” dedi, ve “Herhangi bir uzman eczacı bunu okuyabilir ve bunu potansiyel olarak kullanabilecekleri bir yapı taşı olarak görebilir” diyerek sözlerini bitirdi.

Çeviri: Umut Aktepe

(1) Organosilikon: Karbon-silisyum bağı kullanan organik bileşikler
(2) Farmasötik: Kimya ile eczacılığın kesiştiği noktadaki etkin madde dizaynı, organik sentez ve ilaç geliştirmeyle ilgili bir bilim dalı.
(3) En üstteki kapak görseli; Stargate Atlantis’te yer alan silikon tabanlı “Sekkari” isimli bilimkurgusal bir ırk. 

Kaynak: https://www.newscientist.com/article/2114054-bacteria-taught-to-bond-carbon-and-silicon-for-the-first-time/




Evrende En Fazla Bulunan Elementler (Bolluk Sıralaması)

Bilindiği gibi, evrenin büyük patlama teorisinin öngördüğü biçimde oluştuğu düşünülüyor. Bugün çevremizde var olan elementler de ilk olarak bu süreçle oluşmaya başladılar

Teoriye göre, evren ilk oluştuğu, henüz yıldızların oluşması için gerekli uygun ortamın meydana gelmediği zamanlarda en hafif (en düşük atom numaralı) üç element, bu oluşum döneminin sağladığı enerji ile meydana geldi. Bunlardan en büyük miktarda oluşanı %75 oranla Hidrojen, %25 oranla Helyum ve eser miktarda Lityum elementleriydi.

Daha sonrasında, evrenin bebeklik döneminin sonlarına doğru ilk yıldızlar oluşmaya başladı. Sadece Hidrojen ve Helyum elementinin baskın olduğu bu dönemde oluşan yıldızlar, evrenin daha küçük ve yoğun olması nedeniyle oldukça büyük boyutlardaydılar. Öyle ki, bugün “dev yıldız” olarak nitelenen 100-150 Güneş kütlesine sahip yıldızlardan daha büyük, 200, hatta 300 Güneş kütlesinde yıldızlar meydana gelmişti.

Diğer Elementler Nasıl Oluştu?

Bu dev, ancak çok kısa ömürlü yıldızların çekirdeklerindeki nükleer reaksiyon sırasında Hidrojen ve Helyum’dan daha ağır; Oksijen, Neon, Karbon, Azot, Silisyum, Magnezyum, Berilyum, Fosfor, Sodyum, Demir gibi elementler meydana gelmeye başladılar. Periyodik tabloda atom ağırlığı Demir’e kadar olan tüm elementler; bu ilk yıldızlar ve daha sonraki kuşak yıldızların nükleer füzyon süreçlerinde içlerinde oluştular. Bu süreci daha iyi öğrenmek için şu yazımızı okumanız faydalı olacaktır.

Element Yıldız

Yıldızların içinde gerçekleşen nükleer füzyon, bir yandan enerji üretirken bir yandan da yeni elementlerin oluşmasıyla sonuçlanır.

Demirden daha ağır; Nikel, Gümüş, Bakır, Sezyum, Cıva, Platin, Kurşun, Uranyum gibi elementler ise, yakıtı tükenen dev yıldızların ölümü anlamına gelen süpernova patlamaları sırasında ortaya çıkan çok büyük miktarda enerji sırasında oluştu. Bu süreç hakkında detaylı bilgi için bu yazımızı okuyabilirsiniz.

Element Çeşitliliği Nasıl Arttı?

Yukarıda anlattığımız yıldız oluşum ve ölüm süreçleri sırasında, evrenin ilk dönemlerinde var olan Hidrojen ve Helyum atomları birleşerek bugün çevremizde gördüğümüz ve bildiğimiz atomları meydana getirdiler. Yani, evrendeki Hidrojen oranı düşmeye, daha ağır elementlerin miktarı ise artmaya başladı.

Burada şu anki element bolluğu miktarını hesaplarken birşey dikkatinizi çekmiş olmalı (ilgili yazılarımızı okuduğunuz varsayıyoruz): Çekirdeğinde nükleer reaksiyonlar bittikten sonra ölen her yıldız ister bir beyaz cüceye dönüşsün, isterse süpernova olarak patlayarak yok olsun, yaşam süreci içinde Hidrojeni atom numarası Demir’e kadar olan elementlere dönüştürüyor.

Hepimiz yıldız tozuyuz derken, yerdeki tozu kastetmiyoruz. Vücudumuzdaki her atom, aldığımız her nefes, üzerine bastığımız toprak, 13 milyar yıl önce var olmuş olan ilkel yıldızlardan bir parça taşır.

Yani, her yıldızın çekirdeğinde Oksijen, Karbon, Azot, Magnezyum, Neon ve Silisyum oluşumu gerçekleşiyor. Dolayısıyla, Hidrojen ve Helyum’dan sonra evrende en fazla bulunan elementler bunlar olmak zorunda. Çünkü, (kırmızı cüceler haricinde) türü ne olursa olsun her yıldız bunları üretiyor ve bir şekilde evrende yeni yıldız oluşum bölgelerine saçıyor.

Şu Andaki Element Bolluk Sıralaması Nedir?

Evrenin oluşumu üzerinden geçen yaklaşık 13.8 milyar yıllık süreç içerisinde, anlattığımız süreç dahilinde evrene yeni elementler saçıldı. Evrenin bebeklik evresinde Hidrojen, Helyum ve az miktardaki Lityum karşısındaki oranları %0 olmalarına karşın, diğer elementlerin miktarı şu anda yaklaşık %2 dolaylarına kadar artış gösterdi.

O halde, bilim insanlarının evrendeki yıldızların ve galaksileri gözlemleyip tayf analizlerini yaparak ortaya koydukları element bolluk oranını sıralayalım:

  1. Hidrojen (%74.5)
  2. Helyum (%23.84)
  3. Oksijen (%1.04)
  4. Karbon (%0.46)
  5. Neon (%0.13 )
  6. Demir (%0.11)
  7. Azot (%0.096)
  8. Silisyum (%0.065)
  9. Magnezyum (%0.058)
  10. Sülfür (%0.044)

Üstteki yüzdelik sıralama, büyük patlamadan bugüne kadar oluşmuş elementlerin evrendeki bolluk miktarı. Elbette, Güneş Sistemi de genel olarak bu oranlara uyuyor. Ancak, ele aldığımız ölçekler küçüldükçe bolluk oranları da değişiklik göstermeye başlıyor.

Vücudumuz da yıldız tozu dedik. Ancak, bizi oluşturan yıldız tozu oranı, yıldızları oluşturandan biraz daha farklı.

Örneğin, Dünya‘yı oluşturan elementler arasında Hidrojen ilk sırada değil, %45’in üzerinde bir oranla Oksijen. İnsan vücudu da evrenin genelinden farklı bir element kompozisyonuna sahip. Aşağıda kütle oranını sıraladığımız elementlerden oluşuyor vücudumuz:

  1. Oksijen (%65)
  2. Karbon (%18.5)
  3. Hidrojen (%9.5)
  4. Azot (%3.2)
  5. Kalsiyum (%1.5)
  6. Fosfor (%1.0)
  7. Potasyum (%0.4)
  8. Sülfür (%0.3)
  9. Sodyum (%0.2)

Atmosferimiz de biliyorsunuz %78 Azot ve %21 Oksijen’den meydana geliyor. Ancak, evrendeki tüm elementlerin birbirine oranı, yukarıda ilk verdiğimiz sıralamadaki gibi. Elbette, evren yaşlandıkça Hidrojen ve Helyum oranı düşmeye, diğer daha ağır elementlerin oranı artmaya devam edecek.

Zafer Emecan

http://periodictable.com/Properties/A/UniverseAbundance.html
https://www.thoughtco.com/most-abundant-element-in-known-space-4006866
https://www.quora.com/How-does-the-elemental-composition-of-the-human-body-compare-to-elemental-composition-of-universe
http://spiff.rit.edu/classes/phys240/lectures/elements/elements.html
https://education.jlab.org/glossary/abund_uni.html
Kapak Fotoğrafı Telif: Kellie Jaeger




“Küçük Yeşil Uzaylılar” Gerçek Olabilir Mi?

Küçük yeşil uzaylılar, sinema sektöründe, özellikle bilimkurgu filmlerinde, hatta karikatürlerde sıkça işlenen bir olgu olmuştu hep. Peki bu yeşil uzaylılar miti ne kadar gerçeklik payı taşıyor?

Pullu sürüngenleri bir kenara ayırırsak, Dünya üzerindeki canlıların deri rengini belirleyen başlıca unsur, kanımızın da kırmızı olmasına neden olan alyuvarlarımızda bulunan hemoglobin. Bu hemoglobin molekülü oksijen taşımakla görevli olup, demir atomları içerir ve bu atomlara bağlanan oksijen canlıların vücuduna yayılır.

Daha başka ifadeyle, hemoglobin molekülü kabaca “demir oksit” yani bildiğimiz “pas” içerir. Kana kırmızı rengini veren de bu “paslanmış demir”dir. Bu sayede, derimiz de (her ne kadar melanin asıl belirleyici olsa da) sarımsı pembe bir tona bürünür.

Uzaylılar

Yeryüzündeki çoğu hayvanın aksine, nal yengeçlerinin kanı kırmızı değil, mavidir.

Heyecanlandığınızda yüzünüzün kızarmasına da bu yol açar: Deri altınızda bulunan kılcal damarlara çok daha fazla kan akışı gerçekleşir ve yüzünüz pembeleşir. Aynı biçimde, üşüdüğünüzde burnunuzun ve kulaklarınızın kızarması da, bu organlarınızı soğuktan korumak için artan kan akışıdır. 

Peki kanımızda bu “oksijen taşıma” işini demir yerine bakır ile yapsaydık? O zaman kanımızın rengi mavimsi yeşil (tukuaz) bir tonda olacak, dolayısıyla deri rengimiz de mavimsi-yeşil bir tona bürünecekti. Heyecanlandığınız veya üşüdüğünüzde kızarmayacak, mavileşecektiniz…

Dünya’da mavi kana sahip, kanında demir yerine bakırı oksijen taşıma amaçlı kullanan canlılar var. Bunlardan en bilineni “nal yengeci“. Hatta bu hayvanın mavi kanı, tıpta ilaç yapımında kullanılıyor. O halde, “yeşil uzaylılar” tanımlamasını saçmalık olarak niteleyemeyiz. Yeşil veya mavi tenli dünya dışı canlıların varlığı olası görünüyor.

Kan Kılcal Damar Yüz Kızarması

Heyecanlandığınızda yüzünüzün niçin kızardığını artık biliyor olmalısınız.

Bilim insanları olarak, Dünya dışı yaşamın, hatta zeki yaşamın büyük bir olasılık olduğunu düşünüyoruz. Ancak, Dünya dışı canlıların varlığına dair elimizde henüz hiçbir kanıt bulunmuyor. O nedenle bu yazı, “olasılık” üzerine yazılmıştır.

En üstte yer alan fotoğraftaki hanım kız; Star Trek Orjinal Seri‘nin “Whom God’s Destroy” bölümünde “Marta” isimli yeşil kanlı insanımsı bir türü canlandıran aktrist Yvonne Craig. Aslında, yeşil rengi vurgulamak için biraz abartmışlar. Derisinin daha soluk bir yeşil olması gerekiyordu.

Yine en çok bilinen yeşil kanlı uzaylı da bildiğiniz gibi yine Star Trek’te yer alan Mr. Spock. Onun da ten rengi insan gibi sarımsı pembe değil, daha çok soluk hafif mavimsi bir tondaydı. Ancak, ana karakter olduğu için sanırız, yan karakter olarak kullanılan yine mavi renkli Andorianlar gibi vurgulanmasına (maddi sebeplerden dolayı) gerek duyulmamıştı.

Ek bilgi:
İnsan derisinde yer alan “melanin” isimli bir pigment deri rengini belirleyen etkenlerden biridir. Örneğin biz beyazlarda Güneş altında bu pigment aktif hale gelerek koyulaşır. “Albino” dediğimiz tümüyle beyaz insanlarda melanin pigmenti maalesef bulunmaz, bu nedenle ten renkleri sadece konuda anlattığımız “hemoglobin” molekülleri tarafından belirlenir ve bu yüzden derileri pembedir. Siyahi dostlarımızın derisindeki melanin miktarı bizlerden kat kat fazladır. Bunun, insanın sürekli Güneş altında bulunduğu ilk dönemlerinde gelişen evrimsel bir mekanizma olduğu düşünülüyor.

Zafer Emecan




Uluslararası Uzay İstasyonu’nda Egzersiz

Yeryüzünde bulunduğumuz sürece yer çekimi kuvvetine karşı sürekli iş yaptığımızdan kaslarımızı ve kemiklerimizi güçlü tutabiliyoruz.

Yine de hayatını az hareket ile devam ettiren birinin vücudu, yaşlandığında hareketli yaşam sürdüren bir kişiye nazaran daha zayıf olacaktır. Bu konuda detaylı yazımızı buradan okumanız öncelikle daha iyi olur. Sonrasında bu yazımıza devam edebilirsiniz.

Nasıl oluyor da karşı iş yaptığımız kuvvetin ortadan kalktığı Uluslararası Uzay İstasyonu’nda astronotlar kas ve kemik yoğunluklarını korumayı başarıyor? Astronotlar, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kas ve kemik yapılarının korunumunu düzenli yaptıkları egzersizlere borçlular. Bunun farkında olan NASA, ESA, RSA ve Japon Uzay Ajansı da, astronotların kas ve kemik sağlıklarını en verimli şekilde korumaları için pek çok buluşa imza atıyor. Çalışma prensipleri oldukça basit olan bu araçlar astronotların uzaydaki yaşam alanlarında büyük roller oynuyor. Bazı aletler spor salonlarındaki aletlerden farklı olsa da, kimi aletler ince mühendislik hesapları gerektiren cinsten. Bu aletlerin en bilinenlerinden biri uzay bisikleti.

Egzersiz

Uzay Bisikleti

Görünüşü bildiğimiz bisikletten farklı olsa da çalışma prensibi aynıdır. Kendisini sabitleyen astronot, tutunarak destek aldıktan sonra pedal çevirme hareketi yapar. Astronotun yaptığı egzersiz gözlem altındadır ve ne kadar enerji harcadığını gözlemler. Burada yapılan iş, bisikletin eylemsizlik momentine karşıdır.

Bir başka deyişle astronotların duran vaziyette olan çarkı harekete başlatmaları iş yapmalarına neden olmaktadır. Ne kadar hızlı çark, o kadar çok iş. Ayrıca astronotun yapacağı egzersiz elektronik cihazlardan gözlemlendiğinden astronotların çok ağır çalışmadıklarından emin olunabiliyor.

Egzersiz

Kozmonot Gennady I. Padalka uzay bisikletini kullanırken.

Koşu bandı

Astronotlar kendilerini sabitlediklerinde aslında uzayda koşabilirler. Bu sabitleme işlemini bungee-jumping sporundan bildiğimiz yay sayesinde yeleklerine bağlayarak yapıyorlar. Platforma sabitlenen astronotlar, Dünya’da koşarcasına Uluslararası Uzay İstasyonu’nda bir bant üzerinde koşmaya başlıyorlar.

Egzersiz

Kanada Uzay Ajansı’ndan Bob Thirsk, koşu bandını kullanırken.

Geliştirilmiş Dirençli Egzersiz Aracı (Anvanced Resistive Exercise Device)

Bu alet, isminden de anlaşılacağı üzere kişiye karşı koyan bir kuvvetin tersine iş yapmaya olanak sağlamaktadır. Yeryüzünde şınav çekmek, halter kaldırmak veya şınav benzeri vücudun bir yerine ağırlık vererek çalışmak bu egzersiz türüne örnek verilebilir. Uzay istasyonunda tabii ki bunları yapmak imkansızdır. Bu yüzden bu kısımda mühendislerin önemi büyüktür. Mühendisler, yer çekimine benzer kuvvetleri uzay istasyonunda taklit edebilmek için sistemler geliştirmeye çalışırlar.

Yer çekimini yay benzeri materyallerle taklit etmek bir anlamda mümkündür. Ancak bu yaylı sistemlerde bir sorun karşımıza çıkıyor. Yayımız sıkıştıkça ve gerildikçe kuvvet ile parabolik bir ilişki gözlemliyoruz. Dolayısıyla astronotumuzun üç katı iş yapması için dokuz kat kuvvet uygulaması gerekiyor. Tabii bu da sağlık açısından sıkıntılar doğurabilir. Başka bir deyişle uyguladığımız kuvvetle doğrusal değişen iş yapmak istiyoruz. ARED, tam da bunu yapıyor.

12345

Yukarıdaki görselde ARED’in bir kesitini görmekteyiz. Çalışma prensibini bisiklet pompasına benzetebiliriz. Görselde “P-atm”, uzay istasyonunda Dünya koşullarının sağlanması için istasyonun içindeki basıncı gösterir. Basınç, yeryüzündeki ile aynıdır. “P-int” ise iç (internal) basıncı temsil eder ve neredeyse sıfırdır. Astronot kaldıracı ittirip basınç uyguladığında piston yukarı doğru hareket edecektir.

Bu aletin bisiklet pompasından farkı tam da bu kısımda ortaya çıkar. Bisiklet pompasında az da olsa hava bulunduğundan, havanın sıkışmasıyla iç basınç artar ve pistonu hareket ettirmemiz bir noktadan sonra imkansızlaşır. Bunu herhalde bisikletinin tekerini şişiren her çocuk deneyimlemiştir. ARED’de iç basınç sıfıra yakın olduğundan kaldıraca uygulanan basınç doğrusal bir şekilde pistonun yer değiştirmesini sağlayacaktır; çünkü içeride sıkışacak hava yoktur.

Aşağıdaki videoda ise ünlü astronot Chris Hadfield bize uzay egzersiz aletlerinin nasıl çalıştığını gösteriyor.

https://www.youtube.com/watch?v=Wam7poPzG1w

Özetle, astronotların Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kemik ve kas sağlıklarını koruması çok önemlidir. Gerek uzay yürüyüşlerini en iyi şekilde gerçekleştirmeyi, gerekse de Dünya’ya döndüklerinde eski yaşam tarzlarına kısa sürede geri dönebilmeyi her astronot ister. İşte bütün bu uzay egzersizi aletleri, bu yüzden astronotlar için hayati önem taşıyor.

Alperen Erol




İçimizdeki Yıldızlar: Neden İçimizdeki Her Şey Yıldızlarla İlgili?

Derin Bir Nefes Alın…

Ciğerlerinize dolan, kan dolaşımınızda dolaşan, metabolik çalışmalarınızı tetikleyen, yaşamınızı mümkün kılan oksijen yıllanmıştır. Sizden yaşlıdır, hatta Dünya’nın kendisinden bile yaşlıdır. Bahsettiğimiz oksijen, uzun yıllardır ölü olan bir yıldızın kalbinde yaşıyordu. Kemiklerinizdeki kalsiyum? Kanınızdaki demir? Bu hepsi için geçerli.

Milyarlarca yıl önce, Dünya, Güneş, hatta bir Güneş Sistemi bile yoktu. Yalnızca, yüzlerce ışık yılı boyunca uzanan göreceli şekilde özelliksiz gaz ve toz bulutu vardı. Bu gaz bulutu yüzlerce, binlerce hatta milyarlarca yıl boyunca sabit olarak tanımlanabilecek bir denge içinde kaldı. Ufak bir dürtme bile bu olgunlaşmamış, dengeli gaz bulutunu parçalayabilirdi. Bu dürtme etkisine, belki de etrafına basınç dalgaları yayan bir süpernova sebep oldu. Yayılan basınç dalgalarının gaz bulutuna çarpması sonucunda, dengeli gaz bulutu kendisini arapsaçı gibi düğümlerin ve akıntıların içinde buluverdi.

stars-forming

Bir tutam gaz tedirgin edilip feci bir sıkışma yaşadığında, bazı durumlarda inanılmaz bir yoğunluğa ve basınca ulaştığında, nükleer füzyon (birleşme) dediğimiz işlem genç bir sistemin kalbinin derinliklerinde başlamış olur: İşte bu bir yıldızın doğumudur.

Bulutun paramparça kalıntıları bir disk üzerinde kendi düzenlerini oluştururlar. Disk büyüdükçe daha fazla malzeme alan ve yeni güneşin etrafında bir yer için mücadele eden gezegenleri oluşturur. Çarpışmaların ve yoğun ışımanın ardından arta kalan tozlar süpürülür ve geriye bir aile kalır: Bir yıldız (belki iki, hatta üç), birkaç kayalık gezegen, gaz devleri (Jüpiter,Uranüs, Neptün gibi) ve çevresinde astroitler ve donmuş kalıntılardan oluşan bir aile.

Bir Güneş Sistemi Doğar…

Bu elementlerle ilgili:

Güneş Sistemi’yle doğmuş olan ama genel anlamda yeni olan birkaç element, binlerce yıl boyunca Güneş Sistemi’nin içinde uçuştu.

artists-impression-shows-the-disc-of-gas-and-cosmic-dust-around-the-young-star-HD-142527

İlkel gaz bulutunun içerdiği gazların özellikleri sistemin kaderini belirledi: Yeteri kadar silikon yok mu? Kayalık gezegenler yok. Oksijenin yalnızca izi mi var? Bu gezegenlerin hiçbirinde sıvı su yok. Bir avuç karbon mu var? Oluşan suyun içinde yüzebilecek küçük varlıkların oluşması için kullanılacak yapıtaşı yok.

Peki Güneş Sistemi’ni oluşturan bu gaz bulutundaki özel gaz karışımı milyarlarca yıl önce, en başta nasıl bir araya geldi? Doğruyu söylemek gerekirse cevabı zaten vermiştik: Füzyon.

Bu yeni doğmuş güneşte ve onun kalbinde, nükleer bir yangın şiddetlendi. Ardı arkası kesilmeyen gaz katmanları, Güneş’in karşı konulmaz kütle çekimi altında ezilerek atomik çekirdeği birleşmeye zorladı. Tıpkı o izlediğiniz kötü romantik komedilerdeki karakterler gibi.

Füzyon işlemi, ardında bir miktar enerji bırakır ve sayısız füzyon reaksiyonu Güneş’in milyarlarca yıllık enerjisini karşılamak için yeterlidir. Güneş’in füzyon sayesinde kazandığı bu enerji Dünya’da yaşamın var olması için gerekli olan sıcaklığı ve ışığı sağlar.

550px-Evolved_star_fusion_shells

Füzyon işlemi başlamak için yalnızca hidrojene, yani basit bir protona ihtiyaç duyar. Evrenin ilk anlarında da hidrojenden bol bir şey yoktu. Her şey ondan sonra geldi. Dünya’nın kendi yıldızı Güneş de dahil olmak üzere, gökyüzündeki her bir yıldız yeni elementleri ortaya çıkarmak için çalışan ağır, uykusuz birer fabrikadır. Hidrojenden helyuma, karbon, azot ve oksijene doğru ilerleyen birer fabrika. Daha ağır yıldızlar bu zinciri daha da ileriye taşır; kalsiyum, magnezyum, neon ve argonu ortaya çıkarırlar. Her işlem demir ve nikel oluşturulana kadar ilerler.

Ağırlaşmaya Başlıyoruz…

Ve parti burada sona erer. Demir ve nikelin ortaya çıkmasından sonra füzyon artık enerji açığa çıkarmayı bırakır, enerjiyi kendi içinde toplamaya başlar. Füzyon hala devam eder ama aralıksız devam eden kütle çekimsel çöküşü durdurabilecek hiçbir şey yoktur. Yıldızı yeniden canlandırıp denge durumuna getirebilecek hiçbir enerji üretimi yoktur. Merkeze sıkışmaya çalışan dolgu maddeleri, merkezdeki katı demir top tarafından durdurulur ve dolgu maddelerinin geri çekilmesine sebep olur. Diğer bir deyişle: Booom!

supernova5488

Bir süpernova evrendeki deli dolu enerjinin en fantastik görüntülerinden biridir. Milyonlarca yıldız değerindeki bu enerji, tek bir patlamayla birkaç hafta içinde harcanır. Bu enerjik cehennemde her şey mümkündür. Yeni ağır elementler için enerjiyi harcamak ister misiniz? Kimin umrunda –yedekte var! Biraz daha var! Parti zamanı!

Bu öfkeli patlamada periyodik tablonun geri kalanı var. Bir yıldızın ölüm sancılarından, çekirdeği ile başıboş dolaşan nötrinoların karmaşık dansından doğan bir yıldızın kalbinde ne kaynaşmaz ki.

Ama bu sevimli bir masal değil, bilimdir ve bazı kanıtlara ihtiyacı vardır. Teori, bu çalışmasıyla Nobel Ödülü’nü kazanan fizikçi William Fowler tarafından yayınlanmıştır.

Bugün bilim insanları yıldızlardan oluşan elementleri, her birinin yıldız ışığında bıraktığı belirgin parmak izini kullanarak tanımlayabiliyorlar. Fizikçiler Dünya’da bulunan dedektörleri, füzyon reaksiyonlarının yan ürünleri olan nötrinoları yakalamak için kullanarak Dünya’nın Güneş’inin çekirdeğindeki füzyon reaksiyonlarını gözlemleyebiliyorlar. Araştırmacılar parçalanmış bulutların arasında sürüklenen elementleri belirlemek için süpernova kalıntılarını inceleyebiliyorlar. Bilim insanları evrendeki bazı elementlerin neden diğerlerinden daha bol olduğunu açıklayabiliyorlar: Eğer yıldızlarda bir zincir reaksiyonu daha yaygınsa, bu reaksiyon sonucu üretilen elementin evrendeki izi de daha fazladır.

Ve insanlar gerçekten yıldızlardan oluştuklarını anlayabiliyorlar, belki uzun zamandır ölü olan yıldızların küllerinden ama ne de olsa bunlar da yıldız.

Gece gökyüzünde bulunan bu ışık noktaları insanlarla derin ve manalı bağlantılar içeriyor. İnsanların kanları ve kemikleri, insanlığın göksel kuzenlerinin doğumunu, hayatını ve ölümünü içeren doğal döngünün bir parçası. İnsanlar yıldızlardan oluşurlar ve sonrasında yine yıldızlara dönüşürler; her yıldız ölür ve parçaları geldikleri yere geri yayılır. Ve Dünya’nın Güneş’inden gelen ışık sonunda sona erdiğinde, beraberinde insanlığın küllerini karanlığa taşıyacak, yeni dünyalarda onları tekrar şekillendirecek ve olası bir yeni yaşam ortaya çıkaracak.

Çeviren: Ece Özen
Düzenleyen: Ozan Toyran & Devrim Yağmur Durur

Kaynak




NASA İkizler Çalışmasının Ön Sonuçları Şaşırtıcı

Uzayın bize ne yapacağını kestiremiyoruz. Söz konusu görmüş geçirmiş astronot Scott Kelly olduğunda (geçen sene uzayda en çok zaman geçiren kişi olarak ABD rekorunu kıran kişi), NASA elbette şanslı durumda. Çünkü, kendisinin genetik olarak tamamen kopyası olan bir tek yumurta ikizi var. İkizler, birçok biyolojik sorunun cevabını verebilir.

Bu durum, uzay dairesinin, mikro yerçekiminde geçirilen uzun dönemlerin insan vücudunu nasıl etkileyebileceğini anlamak için mükemmel bir fırsata sahip olduğu anlamına geliyor. NASA’nın İkizler Çalışması’ndan ilk sonuçların gelmesiyle birlikte, bazı durumlarda etkilerin, bilim insanlarının beklediğinin tam tersi olduğu netlik kazanıyor.

Araştırmacılar, insanların dış uzay şartlarına uzun vadeli maruz kalmaktan nasıl etkilendiğini anlamak için on yıllardır uğraşıyordu. Bir kere, örnek boyutu inanılmaz derecede ufak; Uluslararası Uzay İstasyonu‘nda herhangi bir zamanda sadece 10 kişi yaşayabiliyor, ve insanları uzaya sadece son 50 yıldır gönderiyorduk.

İkizler

Scott ve kardeşi Mark Kelly.

Üstelik, kontrol grubu sorunu da var; her insan farklı, bu yüzden eğer belirli bir kişi uzayda biyolojik ve genetik değişimler yaşarsa, aynı şeyi Dünya’da yaşasalardı durumlarının farklı olup olmayacağını bilmenin bir yolu yok.

İşte bu yüzden Mark Kelly çok önemli; kendisi, Scott’un tek yumurta ikizi olduğu için, tamamen aynı genetiğe sahip. Bu bilim insanlarına, vücudunun Dünya üzerinde geçirdiği değişimleri, Scott’un vücudunun belirli bir zaman dönemi boyunca uzayda geçirdiği değişimler ile kıyaslama fırsatı sunuyor.

Bu durum, NASA’nın dönüm noktası niteliği taşıyan İkizler Çalışması’nın temel dayanağını oluşturuyor. Çalışmada, Scott ile Mark Kelly’nin biyolojilerinin çeşitli yönlerine bakıldı.

Erkek kardeşin geçmişi hakkında size bir fikir verecek olursak, Scott Kelly, 2015 ile 2016 arasında uzayda 340 gün geçirdi ve uzayda hayatı boyunca toplamda 520 gün harcadı. Kendisi de bir astronot olan Mark Kelly, 2001 ile 2011 arasında birden fazla görev boyunca uzayda 54 gün geçirdi.

Sonuçlar henüz yeni yeni geliyor ve araştırmacılar henüz bir karara varmaktan çok uzak olsalar da, görmekte olduklarımız, kardeşler arasında önemli farklılıklara işaret ediyor ve bunlar, sizin tahmin edebileceğiniz şekillerde olmayabilir.

New York’taki Weill Cornell Tıp’tan genetikçi Christopher Mason, Nature’a şöyle söylüyor: “Neredeyse herkes, farklılıkları gördüklerini bildiriyor. Veriler o kadar taze ki, bazıları hâlâ dizileme makinelerinden gelmeye devam ediyor.”

Uzaya giden farelerde karaciğer hasarı ile hafıza kaybı ve anksiyete ile tam bunamaya kadar herşeye yol açabilen beyin hasarının endişelendirici işaretlerini göstermiş olan önceki hayvan çalışmalarına dayalı olarak, Scott Kelly’de meydana gelen herhangi bir değişimin, Mark’ın Dünya’nın koruyucu atmosferinin sahip olduğu rahatlıkta yaşadığı değişimden çok daha kötü olacağını farzetmek kolay bir şey.

Ayrıca, içinde göz sorunları, kemik yoğunluğu kaybı ve “dünyanın en kötü içki mahmurluğu”na benzeyen huzursuzluğun da içinde bulunduğu, astronotların başına gelen şeyleri unutmayalım. Fakat İkizler Çalışması’ndan şimdiye kadar gelen en çarpıcı sonuçlardan biri, Scott’un uzayda geçirdiği yıl süresince, beyaz kan hücrelerindeki telomerlerinin (kromozomların uçlarında bulunan ve DNA’yı koruyan yapılar), kardeşinkinden daha uzun olacak şekilde büyümüş olması.

Kolorado Eyalet Üniversitesi’nde bir radyasyon biyoloğu olan takım üyesi Susan Bailey şöyle söylüyor: “Bu, düşündüğümüzün tam tersi.

İkinci bir laboratuvar, telomer uzunluğundaki bu beklenmeyen artışı onayladı. Bu epey çılgınca bir şey, çünkü telomer uzunluğunun, sağlık ve ömür uzunluğu konusunda en önemli işaretlerden biri olduğu düşünülüyor. Bir hücre ne zaman bölünse, telomerleri, artık çoğalamayacak bir noktaya kadar kısalıyor. Daha fazla çoğalamayan bir hücre, ya ölüyor ya da artık olması gerektiği gibi büyüyemediği veya işlev gösteremediği şekilde ihtiyar hale geliyor.

Bu telomer kısalması süreci, kanser ve erken ölüm tehlikesinin yüksek olması ile bağlantılanmıştı. Bu yüzden bilim insanları, telomerleriniz ne kadar uzunsa, yaşlanmanın zarar verici etkilerinden kaçınma ihtimalinizin o kadar yüksek olduğunu düşünüyor.

Kanıtlanabilir şekilde zararlı olan tüm evrensel radyasyonu, insanların başa çıkmak için evrimleşmemiş olduğu yerçekimi seviyeleri ve tuhaf ve sınırlı beslenme düzeni seçimleri ile birlikte, uzaydaki yaşam, niçin besbelli şekilde uzun telomer kazancıyla sonuçlansın?

Bunun sebebi henüz belli değil. Fakat ilk hipotezlerden biri, Scott’un uzayda Dünya’daki Mark’tan daha fazla egzersiz yapmış ve daha yağsız yiyecekler yemiş olması ve bu kazançların, uzayın zararlı etkilerine sadece karşı koymaması, aynı zamanda onları bastırmış olması.

Scott’un uzayda olmaktan dolayı görünüşte aşikar bir sağlık kazancı elde etmesi iyi haber gibi görünse de, belki de daha çarpıcı olan gerçek, bunun çok beklenmedik olması.

Eğer Mars’a altı aylık yolculuklar yapmayı düşünüyorsak, insanların isteyeceği en son şey, astronotların (ve muhtemel kolonilerin) sağlık ve mutlulukları söz konusu olduğunda herhangi bir sürpriz yaşanmasıdır. Ve bu durum, buzdağının sadece görünen kısmı olabilir.

NASA’nın İkizler Çalışması’ndan gelen diğer ön sonuçlar, kardeşlerin bağırsak bakterileri arasında önemli değişimler ve gen ifadesinde değişiklikler olduğunu ortaya çıkardı; uzay, hücrelerimizin temel genetik bilgiyi işleme şeklini değiştiriyor gibi görünüyor.

Alex Witze, Nature için şöyle bildiriyor: “Beslenme düzeni ve uyku alışkanlıklarındaki değişimler gibi çevresel değişiklikler ile bağlantılı olan bu gibi değişimler, Dünya’daki insanlarda her zaman gerçekleşiyor. Ancak Scott’taki değişimler, normalden daha büyük gibi görünüyor; belki de bunun sebebi, soğutularak kurutulmuş besin yemenin ve uzayda uçarken uyumaya çalışmanın oluşturduğu strestir.”

Bulguları detaylandıran hakem denetimli tezler, çözümlemeler yürütülürken ve sonuçlar onaylanırken, en azından birkaç ay boyunca beklenmiyor. Bu yüzden araştırmacıların ne ortaya çıkaracaklarını bekleyip görmek zorundayız.

Fakat eğer buna dayanılarak bir şey yapılacaksa, pek çok sürpriz beklemeliyiz. Çünkü konu uzaya geldiğinde, orada ne olabileceği konusunda henüz çok az şey biliyoruz.

Üstelik, bilinmeyen bir şey kadar sinirlendirici şey yok.

Ozan Zaloğlu

Ana görsel Popüler Science’tan alınmıştır.

http://www.sciencealert.com/early-results-from-nasa-s-twin-study-are-actually-kinda-unnerving

 




Evrende Karbon Temelli Hayat Neden Yaygın?

Karbon’dan oluştuk, oksijen soluyoruz ve su içiyoruz. Ancak yapı taşlarımız olan atomlar ve bize hayat veren oksijen atomları Big Bang (Büyük Patlama) ile oluşmadılar.

Hepsi eski, kısa ömürlü ancak devasa Nesil-III (Population-III) yıldızların kalplerinde füzyon ile dövüldü. Güneşimizden yüzlerce kat daha büyük olduğu düşünülen bu yıldızlar yaklaşık bir kaç milyon yıllık ömürlerini tamamlayarak birer süpernova görkemi ile patladılar ve böylece evrene bizim yapı taşlarımızı saçıldı.

Bugün uzay-zamanda uzaklara/geçmişe bakarak evrenin ilk milyon yıllarını inceleyip bu ilk yıldızları görmeye çalışıyoruz. Kolay değil evrende 12-13 milyar yıl geçmişe bakıp, galaksilerin bile soluk benekler olduğu yerlerde bu ilk yıldızları bulmaya çalışmak.

karbon

Yaşam kaynağımız su, bizler ve deniz yıldızları… Hepimiz yıldızların içinde dövüldük, onlarla birlikte oluştuk. Her birimiz, gördüğümüz her şey geçmişteki yıldızlardan bir parça taşıyor.

Bu ilk yıldızların ölümü ile büyük patlamadan beri sadece hidrojen, helyum ve lityum içeren evrene ilk kez oksijen ve karbon atomları saçıldı. Günümüzde evrende en çok bulunan elementler sıralamasında hidrojen ve helyumdan sonra oksijen ve karbonun gelmesi de bu yüzdendir. Bu iki atomun üretimi ilk yıldızların doğumu ile başlamıştır, bir anlamda sizi siz yapan bütün atomlar neredeyse evrenle yaşıt olabilirler.

Çevrenizde gördüğünüz her yaşam kırıntısı, karbon ve oksijenle şekillenmiştir. Nasıl ki yıldızların temel yapı taşı helyum ve hidrojen ise, hayatın yapı taşı da bu iki elementtir.

Evrenin genelinde olduğu gibi Güneş Sistemi’mizde de bu miktar dağılımı benzerdir, oksijen ve karbon üçüncü ve dördüncü sıradadır. Güneş sisteminin oluşumu sırasında gezegenler farklı miktarda element kompozisyonu ile oluşmuş olsa da oksijen ve karbon miktarının yüksekliği dünyamızı yaşanır kılmıştır.

yildiz-yagmuru-221

Gördüğümüz tüm yıldızlar, bizden milyarlarca yıl sonrası için yaşam tohumları ekecekler.

Dünyamızda yaşamın karbon bazlı oluşu şans değildir, başka hiçbir atom, karbon ile oluşabilecek organik bileşenler miktarının yanına yaklaşamaz bu sebeple evrende keşfetmeyi beklediğimiz canlı türlerinin de çoğunun karbon bazlı olmasını beklemekteyiz.

Elbette orada bir yerde karbon yerine silikon yada sülfür temelli ve su yerine amonyak, metan ya da başka hidrokarbonlar kullanan canlılar vardır. Ancak bu karbon bolluğunda bu canlıların yüzdesi çok daha az olacaktır. Bu yüzden bize ya da en azından Dünya’da tanıdığımız diğer canlılara benzer canlılar arıyoruz, en çok onlardan bulma ihtimalimiz olduğunu biliyoruz.

Bu kısa yazımız ile size evrenin potansiyeli ve bizim yapı taşlarımızın sıradanlığı hakkında bir perspektif kazandırmaya çalıştık. Yıldızları görebildiğiniz bir gece gökyüzüne bakın ve düşünün, sizi siz yapan her şeyin aynısı o yıldızlarda ve onların yörüngelerinde dönen yüzlerce, binlerce, hatta sayısız dünyalarda da mevcut. Belki de onlardan birinde bir şey ya da biri, başını gökyüzüne kaldırıp aynı şeyi merak ediyordur. Yani, umarız…

Berkan Alptekin

Kaynakça:
http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_life.html
http://www.solstation.com/x-objects/first.htm
http://rallen.berkeley.edu/teaching/F04_GEO302_PhysChemEarth/Lectures/Lec5.pdf




Europa, Enceladus Ve Yaşam İhtimali

Amerikan Uzay Ajansı NASA, 13 Nisan 2017 tarihinde düzenlediği bir basın toplantısıyla, Güneş Sistemi’nde Dünya’dan sonra yaşam barındırma potansiyelinin en yüksek olduğu gökcisimlerini duyurdu.

Açıklama, astronomi ile ilgilenenlerin tahmin ettiği üzere Satürn’ün uydusu Enceladus ve Jüpiter’in uydusu Europa‘yı işaret ediyor. Bu her iki uydu da, büyük oranda su buzundan oluşan ve yüzeyi tümüyle buzla kaplı uydular. Ancak, her iki uydunun buz kabuğunun altında bir “tuzlu su okyanusu” olduğu uzun zamandır biliniyordu.

Enceladus

Yaklaşık 500 km’lik çapıyla Satürn’ün oldukça küçük bir uydusu olan Enceladus’un; 2005 yılında Cassini uzay aracı tarafından gerçekleştirilen bir yakın geçiş sırasında, uzaya fışkıran buz yanardağları keşfedildi. Bu da uydunun hala aktif ve hareketli bir durumda olduğuna işaret ediyordu. Bu buz volkanlarından fışkıran “lavlar”, yani sıvı su; yüzeyi kaplayarak kraterleri örtüyor, yeni ve genç bir yüzey oluşturuyor.

Enceladus’un yüzeyi, kilometrelerce uzağa su fışkırtan gayzerlerle dolu. Bu fotoğraf, 2005 yılında Cassini uzay aracı tarafından çekilmişti.

Hem bu yakın geçiş sırasında, hem de daha sonrasında Cassini aracının elde ettiği veriler uzun zamandır inceleniyordu. Nihayetinde,  uydunun yüzeyinden fışkıran suyun içerisinde azot, karbon ve hidrojen bulunduğunu keşfettik. Bu bileşiklerin varlığı çok önemli, çünkü bildiğimiz türde hayat için karbon ve azot vazgeçilmez bir element. Keşfedilen hidrojen ise çok daha önemli, çünkü Dünyamızın okyanus tabanlarında bulunan hidrotermal bacaların çevresinde “Kemotrof” dediğimiz, hidrojen ve hidrojen bileşiklerinden besin elde eden canlılar yer alıyor.

Okyanus tabanlarında yer alan canlıların yaşayabilmesi için Güneş ışınlarına ihtiyaçları yok. Çünkü hidrotermal bacalardan yayılan ısı enerjisi ve yukarıda bahsettiğimiz gibi hidrojen bileşikleri ve benzeri inorganik maddelerin varlığı yaşayabilmeleri için yeterli. Enceladus’un tuzlu su okyanusunun tabanında da bu şekilde hidrotermal bacaların varlığı kaçınılmaz görünüyor. Zaten, yüzey püskürmelerinde keşfedilen karbon, hidrojen ve azot bileşiklerinin böylesi hidrotermal kaynaklardan çıkıyor olması büyük ihtimal.

Enceladus

Enceladus’un buz kabuğunun altındaki olası “yaşam ortamı”… Kabuğun altındaki tuzlu su okyanusu yaklaşık 65 km kalınlığında ve tabanı kayalık bir yapıya sahip. Bu kayalık zeminde, hidrotermal bacalardan yayılan ısı ve kimyasal bileşikler hayatın varlığı için gerekli ortamı yaratıyor olabilir.

Bu veriler elimizde uzun zamandır vardı ancak, bilimin işleyiş şekli kanıtlara dayalıdır. Yani, tüm verileri elde etmeden bir konu hakkında konuştuğunuzda sadece varsayımda bulunmuş olursunuz ve fazla bilimsel değer ifade etmez. Nasa’nın yeni açıklama yapmış olma sebebi, verilerin yeterli düzeye ulaşması ve daha emin konuşmaya izin verebilmesi.

Enceladus’un yüzey altı okyanusunun içinde gelişmiş canlıların var olup olmadığını bilmiyoruz ve bundan emin olabilmemiz mümkün değil. Ancak, elde edilen veriler gösteriyor ki; tek hücreli mikrobik düzeyde de olsa bu uydunun okyanuslarında ve termal bacaların çevresinde yaşam barınma ihtimali oldukça yüksek.

Europa

Jüpiter’in ünlü Galileo uydularından biri olan Europa, 3.100 km’lik çapıyla bizim Ay’ımızdan biraz küçük. Ancak Ay’ın aksine oldukça aktif bir yapıya sahip.

Tüm yüzeyi kalın bir su buzu tabakasıyla örtülü olan Europa’nın altında derinliği 100 km’ye ulaşabilen bir sıvı su katmanı bulunuyor. Hem üstteki kalın buz tabakasının yarattığı basınç, hem de Jüpiter’in yarattığı gel-git etkisiyle ısınan çekirdekten kaynaklı ısı, bu su katmanının sıvı halde kalmasını sağlıyor. Öyle ki, buz katmanının hemen altında su sıcaklığının 0ºC olduğu, daha derine indikçe bu sıcaklığın onlarca dereceye yükseldiği düşünülüyor.

548145_139443826202105_431195414_n

Europa’nın yeraltı okyanusunda bulunan toplam su miktarı, şaşırtıcı biçimde yeryüzünde bulunandan daha fazladır. Bu küçücük uydu, Dünya’nın sahip olduğundan daha fazla suya ev sahipliği yapar.

Dünya’daki okyanus diplerinde var olana benzeyen volkanik sıcak su bacalarının Europa okyanusunun diplerinde de var olduğunu düşünmemek için hiçbir neden yok. Dünya’da binlerce metre derinlikteki bu bacaların çevresinde yer alan zengin canlı yaşamı düşünüldüğünde, aynısının Europa’da da olması sürpriz olmayacaktır.

Peki, Güneş’in yaşam kuşağında (Habitable zone) yer almayan Jüpiter’in uydusu Europa’nın buz kabuğu altındaki okyanusta olası bir yaşam nasıl mümkün olabilir?

Gelin küçük bir zihin jimnastiği yapalım…

Kuyruklu yıldızlar ve meteorlar yoluyla yüzeye yağan madde, yüzey çatlaklarından okyanusa sızabilir. Sızıntının olduğu bölgeler aynı zamanda güneş ışığı da alabileceğinden, fotosentez yapan bitkiler bu maddeleri besin olarak değerlendirebilirler. Daha derinlerde yer alan sıcak okyanusta yaşayan canlılar ise, yükselen gel-git yoluyla çatlakların üst kısımlarına ulaşıp, bu bitkilerden faydalanabilir. Böylelikle hayatın devamı için bir besin zinciri oluşabilir.

282361_139456839534137_1222420980_n

Görselde, gel-gitler yoluyla okyanusun yükselip yüzeye taştığı çatlakların böylesi bir yaşamı nasıl etkileyebileceği gösterilmiş. Europa’nın yüzeyi bu çatlaklarla doludur ve çoğunun boyu onlarca, yüzlerce kilometreyi aşabilir.

Böylesi bir besin zincirinin olduğu okyanustaki yaşam oldukça zengin olabilir. Yeryüzü okyanuslarında bildiğimize benzer bir canlılık çeşitliliğinin olmaması için bir neden yok. Ancak, ışığın yokluğu (çatlaklar haricinde) bu canlıların duyularının farklılaşmasına neden olacaktır.

Örneğin, çoğu canlı ışığı algılayacak gözlere sahip olmayabilir. Gözleri var olan canlarının ise, bu duyuları iyice körelmiş hale gelmiş olmalı. Ancak, yarasalardan ve yunuslardan bildiğimiz sese duyarlı organların çok gelişmiş olduğunu düşünebiliriz. Ayrıca, köpekbalıklarında görmüş olduğumuz; canlılardan yayılan elektriksel atımları hissedebilen organlar da birincil duyu olarak olası Europa canlılarında yer alıyor olabilir.

Tüm bu veriler ve hayal gücümüze karşın; Enceladus ve Europa’da var olan canlılığın mikroskobik düzeyin ötesine geçememiş olma ihtimali oldukça yüksek. Hatta, belki de Europa ve Enceladus okyanusları içinde hayatın zerresini barındırmayan boş ve ölü denizlerden ibaret. Bunları şimdilik bilemiyoruz.

Zafer Emecan

En üstteki görsel, Satürn’ün uydusu Enceladus’un olası iç kesitini gösteriyor (Kullanılan tüm fotoğraflar telif: Nasa & JPL)
2015 yılında yayınladığımız bu yazımız, 2017 Nisan ayında yeni veriler eşliğinde güncellenmiştir.




Ceres Yaşam Molekülleri Mi Barındırıyor?

Nasa’nın Ceres’a gönderdiği uzay aracı Dawn (Şafak), beklenmedik bir keşfe imza attı: Ceres, karmaşık karbon bazlı organik moleküller içeriyor.

Dawn uzay aracı, Asteroid Kuşağı’ndaki en büyük asteroid olan 4 Vesta‘yı inceledikten sonra bu kuşaktaki tek cüce gezegen olan Ceres’a yönelmiş ve cüce gezegeni incelemeye başlamıştı. Hala incelemesini devam ettiren Dawn, bu kurak cüce gezegende beklenmedik biçimde karbonat ve amonyak molekülleri buldu.

Karbonat ve amonyak, karbon bazlı bildiğimiz türdeki hayat için gerekli moleküllerdir ve Dünyamızda bildiğimiz türde hayatın küçük de olsa yapıtaşları arasında yer alır. Ceres gibi en az 4 milyar yıldır kurak olduğunu bildiğimiz bir cüce gezegende rastlanmış olmaları şaşırtıcı.

Ceres, yaklaşık 1.000 km çapında oldukça küçük bir cüce gezegen. Kütleçekimi çok az ve Güneş’e bu kütlesine göre çok yakın olduğu için gezegenin bir atmosfer barındırması mümkün değil. Böylesi bir durumda, sıvı suda çözünmeden böylesi moleküllerin gezegen yüzeyinde nasıl oluştuğu bir soru işareti. Çünkü, atmosfer basıncı olmadan, yüzeyde sıvı halde su bulunması mümkün olamaz. O halde, bu moleküllerin bir yerlerden gelmiş olması gerekiyor.

Söz konusu organik moleküllerin cüce gezegene çarpan kuyruklu yıldızlar veya buzlu asteroidler tarafından getirilmiş olması da mümkün ama, gezegenin atmosfersiz kurak yapısı düşünüldüğünde, bu moleküllerin aşırı Güneş ışığı altında çoktan bozunmuş olması gerekirdi.

Burada, Dawn aracının cüce gezegende bir buz volkanı keşfetmiş olması da önemli. Buz volkanı şu anlama geliyor; gezegenin derinliklerinde bir sıvı su okyanusu bulunabilir. Eğer durum böyleyse, yani gezegenin bir sıvı su okyanusu varsa organik moleküllerin oluşum yeri de orası olabilir.

ernunet

Şu anda keşfedilen organik moleküller, Ceres’ın (üstte görülen) 53 km genişliğindeki Ernutet krateri çevresinde yer alıyor. Bu krateri kızılötesi spektrometresi ile inceleyen Dawn aracı, söz konusu moleküllerin izlerine rastladı. Ceres’ı daha uzun süre inceleyecek olan aracın, benzer bulgulara gezegenin başka noktalarında rastlaması da büyük ihtimal olarak görülüyor.

Bulgular, Avrupa Uzay Ajansı (ESA)’ya bağlı İspanya’daki Uzay Araştırmaları Merkezi’nden Michael Küppers‘in öncülüğündeki bir ekip tarafından yayınlandı. Araştırmanın diğer yazarlarından Maria Cristina De Sanctis’e göre, bu moleküller gezegenin derinliklerindeki “sıcak” suyun bir kanıtı. Buna göre, gezegenin hidrotermal aktivitelerinin yaygın biçimde hala sürdüğüne de örnek olarak gösterilmesi mümkün.

Bununla beraber, Satürn ya da Jüpiter’in Europa ve Enceladus gibi uydularında kesin olarak varlığına emin olduğumuz yüzey altı okyanuslarının varlığına yönelik, bu cüce gezegende de emin olabilmek için elimizde yeterli kanıt bulunmuyor. Yine de, Dawn uzay aracının araştırmaları bu durumu açıklığa kavuşturabileceğimiz bilgileri bile iletmeye devam edecek. Çünkü görünen o ki, Ceres’ta sıvı su aktivitesine yönelik bu organik moleküller benzeri izlerin keşfi sürecek gibi duruyor.

Zafer Emecan

Not: En üstteki kapak fotoğrafı, Dawn Uzay Aracı tarafından alınmış ve detayları vurgulamak üzere yapay olarak renklendirilmiştir. 
Yararlanılan kaynak: 
http://www.space.com/35729-dwarf-planet-ceres-organic-molecules.html?utm_source=notification

 




Güneş Işığı, D Vitamini ve Vampirler!

Atalarımız “Güneş girmeyen eve doktor girer” demişler. Ne de güzel demişler. Aranızda vampir yok değil mi? Evet, yoksa bu yazıyı okumaya devam edebilirsiniz.

Güneş’te her saniye 600 milyon ton hidrojen 596 milyon ton helyuma dönüşür.  Böylece Güneş her saniye 4 milyon ton kütle kaybeder ve bu kaybolan kütle ısı ve ışık olarak uzaya yayılır. Güneş’in merkezindeki sıcaklık 15 milyon dereceye kadar çıkarken yüzeyindeki sıcaklık yaklaşık 6 bin derecedir.

Yıldızımızın merkezinde nükleer füzyon denilen termonükleer reaksiyonlarla Hidrojenlerin Helyuma dönüşmesi sonucu açığa çıkan fotonların Güneş’in yüzeyine çıkması binlerce yıl sürer. Yüzeye çıktıktan sonra Dünya’ya ulaşmaları ise yaklaşık 8 dakika’dır. Yani şu an Güneş’ten bize gelen ışınlar, binlerce yıl artı 8 dakika yaşındadır.

güneş

Güneş’in temel yapısı.

Güneşin ikinci kütle kaybı ise Güneş rüzgarları sayesindedir.  Yıldızımız her saniye 1.5 milyon ton daha kütle kaybeder rüzgarlar sebebiyle. Bu rüzgarlar Dünya’nın manyetik alanına çarpıp aurora denilen güzelim ışık gösterilerine sebep olurlar.  Dolayısıyla Güneş’in her saniye kütle kaybı kabaca 5.5 milyon tondur. Bir yılda ise 174 trilyon ton gibi muazzam bir kütle kaybı yaşar.

Şu anda 5.5 milyar yaşında olduğunu hesapladığımız yıldızımız her saniye 5.5 milyon ton kütle kaybetmesine rağmen, daha 5 milyar yıl ömrü vardır. 5 milyar yıl sonra ise  bu kayıp ancak binde 34’ü kadar olacaktır.

Bu kayıp Güneş’in asıl kütlesi karşısında ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Yani Dünya’nın en zengin adamının 1 lira kaybetmesi gibidir. Kendisini etkilemez. Çünkü Güneş, kütle olarak dünyamızın tam 330 bin katıdır. Hacim olarak ise 1 milyon 300 bin Dünya’yı içine sığdırır. Yıldızımız, tek başına güneş sisteminin toplam kütlesinin %99.86’sına sahiptir ve diğer devasa gezegenler, cüce gezegenler, göktaşları ve uydular ancak Güneş Sisteminin %0.14’ünü oluştururlar. Yani, bizim için çok büyük görülen bu rakamlar, Güneş için neredeyse bir hiçtir.

The_Aurora_Borealis_or_Northern_Lights_shines_above_Bear_Lake_at_Eielson_Air_Force_Base,_Alaska,_on_18_Jan_050118-F-MS415-003

Güneş rüzgarları, Dünya’nın manyetik alanından içeri sızdıkları kutup bölgelerinde muhteşem kutup ışıklarına (Aurora) yol açarlar.

Güneşin kaybettiği bu kütlenin tek hissedildiği nokta Güneş’in kütle çekim kuvvetinin göreceli olarak zayıflaması sebebiyle dünyamızın her yıl 1.6 cm gibi bir miktar Güneş’ten uzaklaşmasıdır.

İşte uzaya ısı ve ışık olarak yayılan 5.5 milyon ton kütlenin 2 milyarda biri dünyamıza ulaşır. Bu sayede sular buharlaşıp bulut olur, atmosfer motoru çalışır. Bitkiler fotosentez yaparak hayat bulur. Karbondioksit alıp, oksijen verirler. Bazı bitkiler gün battıktan sonra bile depoladıkları güneş ışıkları ile pasif fotosentez yaparlar.

Uzay araçları ve dünyamızın etrafında dönen yapay uyduların çoğu Güneş’ten gelen ışınlarla pillerini şarj edip, faaliyetlerine devam ederler. Biz bu sayede uydulardan TV yayınlarını izler, GPS ile yolumuzu bulur, hava durumunu takip eder, telefon görüşmelerimizi yapar ve internete bağlanırız.

14730756940.62067900

Güneşlenmek sağlığa yararlıdır. D vitamini üretirsiniz, cildiniz gençleşir, yenilenir. Tabii, bronzlaşacağım diye bütün gün Güneş altında pişmeyi kastetmiyoruz. Az ama öz güneşlenin, yanıp kavrulmayın. En azından, koruyucu kremler kullanın.

Güneşimizin bu özelliklerinin yanında insan hayatı için çok kritik bir görevi var. İnsanın hayati fonksiyonlarını devam ettirebilmesi için en önemli maddelerden birisi Kalsiyum ve D vitaminidir. D vitamini bitkilerde kolay kolay bulunmaz. Bazı balık türleri ve sütte vardır ancak, bu miktar insanın D vitamini ihtiyacının ancak %10’unu karşılar. Peki kalan kısmını nereden karşılarız?

Tahmin ettiğiniz gibi: Güneş‘ten.

Güneş’ten doğrudan D vitamini almayız elbette, çünkü Güneş vitamin değil, ışık saçar. İnsan derisinin ilk katmanının hemen altında bulunan bir madde yıldızımızdan gelen ultraviole ışınlarla tepkimeye girip D vitamini meydana getirir. Bu sayede insan vücudunun ihtiyacı olan D vitaminin %90’ı, Güneş’in gözle görülmeyen ve yukarıda belirttiğimiz kütle kaybı ile Dünya’ya ulaşan ultraviyole ışınları sayesinde var olur. Bu olmasaydı, D vitamini eksikliğinden kaslarımızın kasılması ve gevşemesi zorlaşacak, kemik erimesi başlayacak, zayıf ve hasta olacaktık.

Kalsiyum kasların kasılması için en önemli maddedir. Değilse ne elimiz kalem tutacak, ne klavyeye dokunabilecek ne de bir şey kaldırabilecektik. Hamilelik yaşayan hanımlar bilirler; doktorlar hamilelik süresince kalsiyum ve D vitamini takviyesi yaparlar. Aksi halde, bebek annedeki kalsiyum ve D vitamini alır ve zamanla annenin kemikleri zayıflar. Bu da, ilerleyen yaşlarda büyük sıkıntılara neden olur. O nedenle hamilelik sürecinde doğru beslenmek ve güneşlenmek önemli.

D Vitamini

Hamilelik döneminde Güneş ışığı önemli. Tamam, göbeğinizi açıp böyle kırlarda koşturun diye bir tavsiyede bulunmayacağız ama, en azından her gün düzenli olarak yüzünüz Güneş görsün.

D vitamini eksikliği beyin felci, diş çürümesi, hipertansiyon, kalp yetmezliği, parkinson, kemik erimesi, depresyon gibi hastalıklara neden olduğu gibi son yapılan bilimsel araştırmalara göre de  prostat kanseri, kalın bağırsak, meme kanserine yakalanma riskini artıyor.

D vitamini eksikliğinde sinüzit, nezle, zatürre, bronşit ve grip gibi hastalıklara karşı daha korumasız hale geliriz. Ayrıca, D vitamini değerleri düşük olanlarda felç ve kalp krizi vakalarına daha çok rastlandığı görülmüştür. Depresyon tedavisinde D vitamini seviyesini ölçmek ve eksik ise vitamin takviyesi yapmak çok önemli bir nokta.

Hal böyle olunca günde en az 15-20 dakika güneşlenmek gerekiyor.  Bu, her gün sahile gidip güneşlenin manasında değil tabii. Kendiniz gölgede dursanız ve sadece elinizi bir saat boyunca Güneş’e tutsanız, yine de günlük D vitamini ihtiyacınızı karşılayacak enerjiyi alabilirsiniz. Siz yine de, elinizi uzatmakla yetinmeyin, en azından yüzünüzün ve kollarınızın bir süre Güneş görmesini sağlayın.

Güneş altında çok kalmak da bolca D vitamini üretip bunu depolayacığınız anlamına gelmiyor. Aşırı doymuş bir çözelti gibi, bir müddet sonra ne kadar eklerseniz ekleyin bir işe yaramıyor. Dolayısıyla her şeyin aşırısı zarar kaidesine göre, düzenli ve aşırı olmayan miktarlarda güneşlenerek günlük D vitamini ihtiyacımızı karşılamak zorundayız.

madenciler-771661

Madenciler, ağır ve sağlıksız koşullarda çalışan emekçilerdir ve saygıyı her meslek dalından fazla hakederler. Bizim her an ulaşabildiğimiz Güneş, onlar için neredeyse ulaşılmazdır. Ama, şehir insanı öyle bir yaşam tarzı sürdürmeye başladı ki, Güneş’i maden işçileri kadar az görür olduk…

Evin içerisinde güneşlenirim ben demeyin, pek işe yaramıyor. Çünkü ultraviyole ışınların önemli bir bölümü pencere camlarından yansıyıp geri dönüyorlar. Kısaca dışarı çıkmak ve Güneş altında yürümek veya bir miktar oturmak zorundayız. Modern zaman insanları maalesef fazla dışarı çıkmayıp evlerde ve işyerlerinde oturuyor ve maden işçileri gibi Güneş görmeden yaşıyorlar.

Filmlerde, romanlarda gördüğünüz vampirler ise gündüz dışarı çıkmadıkları için günlük D vitamini ihtiyacını karşılayamıyorlar. Bu sebeple buldukları insanın kanını içiyorlar ki D vitamini elde etsinler. Tarihte ise 1492 yılının Temmuz ayında, Papa 8. Innocentius ölüm döşeğinde iken onu iyileştirmek umuduyla üç genç erkeğin ölünceye kadar kanı akıtılıp daha sıcakken ona içirildiği söylentisi vardır.

Bu hikaye ne kadar doğru bilmiyoruz ama, pek işe yaramadığı da bir gerçek. Çünkü Papa 25 Temmuz’da öldü…

Zafer ACAR


teleskoplar-2254-2-meade

Amacınıza en uygun, kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz.
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT




İmkansız Şartların Canlısı: Tardigrad

Bize öyle bir canlı söyleyin ki bu canlı yüksek sıcaklıklara, dondurucu soğuklara, doğal afetlere, radyasyona, uzay boşluğuna meydan okusun dayansın ve yaşasın… Eminim aklınıza hiçbir canlı türü gelmemiştir.

Fakat ben size böyle bir canlı söyleyebilirim. Bu canlı bizim gözle göremememize rağmen aklınıza gelebilecek her türlü uç noktadaki durumlara ayak uydurabilecek olan tardigradlar (Su Ayıları)

Tardigradlar mikroskobik canlılar olup omurgasız hayvan şubesinden. Yaklaşık 960 türü biliniyor. Küçük olmalarına rağmen olağanüstü ortam koşullarına da dayanıklıdır. Yüksek sıcaklıktaki bölgelerden, denizin derinlerine, kutuplardan, atmosferin üst katmanlarına, radyasyona, susuz ortamlara kadar her yerde yaşayabilirler. Aynı zamanda, göl, tatlı su kaynakları, taş duvarlar ve çatı gibi daha ılımlı ortamlarda da bu canlılar görülebilir. Genellikle nemli ortamlarda yaşayan bu türler, düşük nem ortamlarında da hayatta kalabiliyor.

tardigrad

Yetişkin tardigradların boyu 1.5 mm’yi bulurken, en küçükleri 0.1 mm’nin altında olabiliyor. Hayata yeni başlamış bir larvalarının boyutu ise sadece 0.05 milimetre.

Beyni, iki gözü ve sindirim sistemi var olup kalp ve akciğerleri bulunmayan bir varlıktır. Kuru ortamlarda büzülerek dokularında bulunan suyu buharlaştırıp oksijen tüketimini neredeyse durduruyorlar. Bu kendini koruma evresinde insanoğluna zarar veren birçok şeyden neredeyse burnu bile kanamadan kurtulup, uygun ortamı bulunca normal yaşantısına geri dönüyor. Aşırı uçlardaki ortamlara da böyle uyum sağlıyor; yarı-ölü evreye geçiyorlar. Bu evrede metabolizma hızı neredeyse sıfırlanıyor. Vücutlarındaki su oranını çok çok alt seviyelere getirip (% 3lere) yarı-ölü moda geçiyorlar. Böylece yüksek sıcaklılardan, ölümcül soğuklardan hatta radyasyondan bile etkilenmiyorlar. Nemli bir ortama geçtiklerinde ise hiçbir değişim olmadan eski hallerine dönebiliyorlar.

Tardigradların bu dayanıklıklarını ölçmek için birçok deney yapıldı. Uzay boşluğunda çok uzun süreler bırakıldılar. Burada kaldıkları süre içinde havasız vakum ortama, yüksek radyasyona ve susuzluğa rağmen hayatta kalmayı başardılar. Bu ortama maruz bırakılan tardigradlar, yeniden nemli ortama yerleştirildiklerinde hiçbir şey olmamış gibi hayatlarına kaldıkları yerden devam ettiler.

meteor13413165

Tardigrad benzeri bir canlı, derinliklerine hapsolduğu ve nemli bir ortam bulduğu bir meteor ile, milyonlarca yıl boyunca uzayda seyahat edip, uygun şartlarda bir gezegene düştüğünde hayatın tohumlarını serpebilir.

Bilim insanlarının bu zamana kadar yaptıkları tüm çalışmalarda tardigradların her ortama ve koşula meydan okudukları görüldü bazı teorilere göre dünyanın yaşamış olduğu felaketlerden de -veba salgınları, meteor düşmeleri, dinazorların yok oluşu- hepsinden sağ çıkmışlardır. Yapılan deneylerde uzay boşluğunun aşırı koşullarına maruz kalmalarına rağmen yaşamayı başarmışlardır.

Bu tür canlılar bize şunu da gösteriyor; gezegenler arasında canlılığın geçişi zor da olsa mümkün olabilir. Örneğin, bir zamanlar Mars’ta veya Venüs’te oluşan hayat, böylesi çok uç koşullarda hayatta kalabilen canlıların üzerinde bulunduğu meteorlar yoluyla gezegenimize gelmiş, uygun şartları bulunca gelişmiş olabilir. Bir tardigrad, herhangi bir meteor içinde az da olsa nemli bir ortama hapsolduğunda binlerce, hatta milyonlarca yıl boyunca o meteor üzerinde hayatta kalabilir. Daha sonrasında Dünya gibi sulu bir gezegene düştüğünde, aralarında hayatta kalabilenler çoğalıp hayatın filizlenmesini sağlayabilir.

Merve Yorgancı

Not: Yazımız, Açıkbilim‘de yayınlanan şu makaleden alıntılar içerir. Daha detaylı bilgi alabilmek için ilgili makaleyi okumanızı tavsiye ederiz. 


teleskoplar-2254-2-meade

Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT




En Sıradışı Gezegen: DÜNYA

Dünya neden sıra dışı olsun ki? Neptün gibi elmas yağdırmıyor. Venüs gibi bir tarzı da yok, saat yönünde dosdoğru dönüyor. Üstelik Satürn gibi halkaları da yok ve sadece bir tane uyduya sahip.

Fakat bugüne kadar keşfettiğimiz gezegenlerin hiçbirinde olmayan bir özelliği, sıradışılığı var: Akıllı yaşam!

Yaklaşık 5 milyar yıl önce, diğer tüm gezegenler ve birçok yıldız gibi bizim yıldızımız Güneş de yıldızlararası maddeler ve tozların (Güneş nebulası da denilebilir) kütle çekiminin etkisiyle dönerek yoğunlaştı, içe çöktü ve çevresindeki maddeleri de kendisine çekmeye başladı. Bu Güneş nebulasında Güneş’in tam olarak içine çekmeyi başaramadığı maddeler ise diskin dışında, yine güneşin kütleçekiminin etkisiyle dönerek oluşmaya başladılar.

yildiz-olusum-diski

Yıldız ve gezegenler, çok büyük miktarda gaz ve tozun kütleçekim etkisiyle bir araya gelmesi sonucu aynı “nebula” içinde, aynı süreçte meydana gelirler.

Bu yoğunlaşan maddeler bilindiği üzere taze yıldızların ilk aşamasında olduğu gibi hidrojen ve helyumdan ibaretti.
Güneş’in yörüngesinde kalmayı başarıp en fazla payı kendine çeken ve sistemdeki diğer tüm gezegenlerin toplam büyüklüğünden daha büyük olan aç gözlü Jüpiter ise Güneş’te oluşan dev Güneş fırtınalarından nasibini alarak yaşamına gaz devi olarak devam etmiştir. Satürn, Uranüs ve Neptün gibi diğer gaz devleri de aynı şekilde, Güneş fırtınaları sayesinde, üzerlerine sürüklenen toz ve gazı toplayarak büyümüşlerdir.

İç gezegenler olan Merkür Venüs Dünya ve Mars’ın ise ilk oluşum dönemlerinde sıvı çekirdeklere sahip olduğu düşünülüyor. Bu dönemde Dünya; çekirdeği sıvı, ince atmosferli ve sıcaklığı 1.000 dereceyi aşan, atmosferinde karbondioksit, azot ve su buharı bulunduran kızgın bir gaz kütlesinden ibaretti.

Dünya

Bu aşamada nikel ve demir gibi ağır metallerden oluşan çekirdeği sayesinde gezegenimiz etrafında bir manyetik alan (manyetosfer) oluşturdu. Eğer manyetik alan olmasaydı Dünya atmosferi ve tabi ki bizler, Şiddetli ve zararlı Güneş rüzgarlarından korunamazdık. Dolayısıyla Dünya da Mars gibi kupkuru ve çok ince bir atmosfere sahip olurdu. Buna bağlı olarak yaşam belki de oluşamayabilirdi.

Yukarıda da anlattığımız gibi Dünya bu dönemde hala çok sıcak, adeta bir lav topuydu. Yoğun olarak iç kısımlardan hidrojen, nitrojen, su buharı, karbon dioksit ve karbon monoksit gazları çıkmaktaydı. Tam da bu dönemde Dünya, yoğun bir asteroit ve kuyruklu yıldız bombardımanına maruz kalıyordu. Yakın dönemde yapılan keşiflerden (bkz. 67p ye oturtulan Phile) de bilindiği üzere kuyruklu yıldızlar yapılarında donmuş su ve organik bileşikleri barındırırlar. Bu çok yoğun meteor yağmurlarının da etkisiyle yeryüzü soğumaya ve katılaşmaya, yüzeyde silikat yapıda kabuk oluşmaya başladı.

Meteor-Shower

İlk iki milyar yıl boyunca gezegenimiz çok yoğun bir meteor bombardımanı altında kaldı. Bu bombardıman artık sona ermiş olsa da, tümüyle bitmemiş, sadece seyrelmiştir. Her birkaç yüz milyon yılda bir yeryüzündeki hayatın büyük kısmını ortadan kaldıran meteor çarpışmaları yaşanmaya devam ediyor.

Soğuk yüzeyin altından fışkıran lavlar Dünya’ya yoğun ve zehirli gazlar fışkırtıyordu. Bu gazlar atmosferin oluşumunun ilk aşamalarıydı. Aynı zamanda donmuş kuyruklu yıldız ve asteroitlerin yapısındaki buzlar da zamanla buharlaşıp yükselerek günümüz atmosferinin ilk adımları atmışlardır. Atmosferin üst kısımlarında yoğunlaşan su buharı, yeryüzüne yağarak ilk küçük su kaynaklarını oluşturmaya başladı. Bu küçük gölcükler zamanla birleşerek okyanusları meydana getirdiler.

Dünya’nın uydusu Ay ise teoriye göre; hemen hemen Mars boyutlarında olan “Thea” isimli bir gezegen ile Dünya’nın çarpışması sonucu dağılan parçaların zamanla bir araya gelmesi sonucunda meydana geldi.

Dünya temel oluşumunu tamamladıktan sonra sırasıyla Hadean, Arkeyan ve Proterozoik olmak üzere 3 ana dönem geçirmiştir. Arkeyan Devri 3,6 milyar yıl önce başlamış ve 2,5 milyar yıl önce Proterozoik Devrin başlamasıyla sona ermiştir.

jeolojik-devirler-1671

Çeşitli kanıtlara göre Dünya’da ilk kayaç katmanları Arkeyan Döneminde oluşmuştur ve yaşam tohumları 3,6 milyar yıl önceki Arkeyan döneminde atılmıştır.

Bu 3 dönemin sonu olan Fanerozoik Dönem ise Dünya ve yaşam tarihinin ilk devrinde sonuncuya kadar olan devirdir. Yeryüzü yaşamının son 542 milyon yıllık dilimini de içine alan Fanerozoik, kelime anlamı olarak “görünür ya da bilinen yaşam” demektir. İsim anlamından da anlaşılacağı gibi, içinde bulunduğumuz, akıllı yaşamın oluştuğu ve devam ettiği devirdir.

İşte bu dönem, gezegenimizin “biz insanlığın gözünden” en değerli ve sıradışı unsurunu oluşturmuştur: Akıllı yaşamı.

Yıldız tozundan, deniz yıldızına ilerleyen yaşam serüveni, yeryüzünde sadece hayatı değil, kökeninin yıldız tozları olduğunu anlayabilecek zekayı da var etmiştir…

Bizim gözümüzden diyoruz, çünkü -çok düşük bir ihtimal olsa da- kim bilir bir zamanlar Marslılar da kendileri için aynısını düşünüyorlardı. Belki gelecekte (elbet bir gün) bizden daha zeki yaşam formlarıyla karşılaşırsak, bu daha az değerli olduğumuzu ve tek sıradışı gezegenin, biricik Dünyamız olmadığını düşündürtebilir. Kim bilir?

Aysel Bozan

Makalemizde anlatılan süreçlerle ilgili çok daha detaylı okuma için:

  1. Pandora’nın Mavi Yeşil Kutusu: Dünya’nın Tarihçesi
  2. Pandora’nın Mavi Yeşil Kutusu: Yaşamın Tarihçesi

Kaynaklar:
https://tr.wikipedia.org/wiki/Arkeyan_Devir
https://tr.wikipedia.org/wiki/Fanerozoik_Devir
http://web.archive.org/web/20151126213115/http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html
http://the-moon.wikispaces.com/Introduction
https://tr.wikipedia.org/wiki/D%C3%BCnya#Yerk.C3.BCrenin_olu.C5.9Fumu
https://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCne%C5%9F_Sistemi%27nin_olu%C5%9Fumu_ve_evrimi




Yerçekimsiz Ortam, Sıkıntılar ve Çaresi

Bilidiği gibi uzay boşluğunda, büyükçe bir gezegenden yeterince uzaktaysanız yerçekimi (kütleçekim) etkisinden de uzakta kalırsınız. Yerçekimsiz ortam; en başta havada süzülürken, uçarken kaçarken pek hoş görünse de, sonrasında insan vücudu üzerinde ciddi hasarlara neden olur.

Uzaydaki “ağırlıksız” ortam çok çekici gibi görünse de, insan vücudu üzerinde ciddi olumsuz etkilere yol açar. Vücudumuz, Dünya yüzeyindeki yerçekimi ile başedebilmek üzere şekillenmiştir ve yerçekimi (dolayısıyla ağırlık) olmadığında, zaman içinde kaslarımız işlevini büyük ölçüde yitirir.

454546565642superman

Örneğin tümüyle kas dokusundan oluşan kalbimiz vücuda kan pompalamak için yerçekimi ile mücadele etmek zorunda kalmayacağından, daha az çaba sarfeder ve bu da kalpteki kas yoğunluğunun her geçen gün azalmasına neden olur. Aynı biçimde kollarımız ve bacaklarımızdaki kaslar da hareket edebilmek için çok daha az zorlanır ve enerji harcar. Benzer biçimde kol ve bacak kaslarımız da giderek zayıflar, hatta kas kütlemizin önemli bir kısmı “gerek olmadığı için” kaybolur. Uzay boşluğunda yerçekimi olmadığı için, yaşadığınız kas kaybını önemsemeyebilirsiniz. Ancak Dünya’ya döndüğünüzde yerinden doğrulmaya bile gücü yetmeyen birine dönüşürsünüz. Yürümek ve sadece birkaç kilo ağırlığındaki cisimleri kaldırmak bile çok büyük çaba gerektiren eylemlere dönüşür. Çabucak yorulur, nefessiz kalırsınız.

Kalbin pompaladığı kanı sürekli olarak bacak bölgesine çeken yerçekiminin eksikliği, kanın vücudun üst kısmında, özellikle baş bölgesinde toplanmasıyla sonuçlanır. Dünya’da baş aşağı durduğunuzda kanın beyninize toplandığını hissedersiniz ya, işte onu sürekli yaşadığınızı düşünün. Baş bölgesine toplanan bu kan ve sıvı, hipertansiyon, göz bozuklukları gibi ciddi sorunlara neden olabilir. Sürekli yaşayabileceğiniz baş ağrısı ve mide bulantıları, baş ve boyun bölgenizdeki sürekli şişmiş halde duran damarlarınız da cabası.

astronotlar

Nasa’nın, yerçekimsiz ortamın kadınlar ve erkekler üzerinde nasıl bir etki yarattığına dair yayınladığı bir infografik.

Kemikler de bu ağırlıksızlık sorunundan etkilenirler. Üzerine herhangi bir ağırlık binmeyen kemiklerimiz giderek zayıflar ve kemik kütlesi de önemli oranda azalır. Hatta kemiklerde bu zayıflamaya bağlı olarak şekil bozuklukları oluşabilir. Yaşanan bu kemik kaybı, yeryüzünde yaşlı insanların yaşadığı osteoporoz hastalığına benzer. Kemik dokusu sürekli zayıflar. Öyle ki, uzun süreli uzay görevlerinde astronotlar kemik dokularının %40’ına yakınını kaybederler. Bunun doğal sonucu, yeryüzüne döndüklerinde kemiklerinin çok kolay biçimde kırılmasıdır. Sırt omurları ağırlıksız ortamda birbirinden ayrıldığı ve zayıfladığı için Dünya’ya dönüldüğünde üzerlerine birden aşırı yük biner. Bu binen yük, dayanılmaz sırt ve bel ağrılarına neden olabilir.

5210787655_b5d9eff7ce_o

Uzay’da yerçekimsiz ortamda bir süre kalıp yeryüzüne dönen astronotların bacak kasları kendilerini taşıyamayacak kadar güçsüzleşmiştir. Bu yüzden bir süre yürüme güçlüğü çekerler.

Uzayda kalınan süre içinde bu durum pek bir sorun yaratmasa da, uzun süreli bir uzay yolculuğu sonrası Dünya’ya dönüldüğünde astronotlar kendi başlarına yürümekte ve hareket etmekte zorlanırlar. O nedenle, astronotlar kaybettikleri kas ve kemik dokusunu yeniden kazanabilmek için hem yörüngede geçirdikleri sürede, hem de yeryüzüne döndüklerinde ağır bir egzersiz ve beslenme programını uygulamak zorunda kalırlar.

Hepiniz Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki astronotları ağırlıksız ortamda süzülürken görmüşsünüzdür. Aslında, dünyadan 300 küsür km yukarıda yer alan bu istasyonda, insan vücuduna etki eden yerçekimi kuvveti, yeryüzünde bizlere etki edenden çok da az değildir. Fakat uzay istasyonu yerinde durmadığı ve büyük bir hızla dünya çevresinde döndüğü için istasyon sakinleri yerçekimsiz kalırlar.

081123-sts126-fun-02

Uzay istasyonunda veya yörüngedeki uzay araçlarında yerçekiminin olmayışının sebebi, o uzaklıkta Dünya’nın çekim gücünün yok olması değil, araçların yörüngede aslında bir “düşme hareketi” sergiliyor oluşlarıdır. Yoksa, yeryüzünden birkaç bin km öteye kadar Dünyamızın hatırı sayılır bir çekim gücü bulunur.

Daha iyi ifade etmek gerekirse, Dünya’nın çevresinde dönen uzay istasyonu aslında sürekli bir “düşme” hareketi içindedir ve o nedenle içindekiler, Dünya’ya çok yakında olmalarına rağmen yerçekimi etkisini hissetmezler. Hızla düşen bir cismin içinde olduğunu, yahut lunaparkta gondola bindiğinizi düşünün. Aşağı inerken siz koltuğun arkasına yapışırsınız ya, ona benzer bir durum.

Benzeri bir etkiyi, Dünya’dan ayrılmadan da elde etmek mümkün. Eğer yüksekteki bir uçak, uygun bir hızla yeryüzüne doğru dalışa geçerse, o uçağın içindekiler için kısa süreliğine de olsa yerçekimi etkisini yitirecektir. Bugün bu deneyimi bir uçakta da olsa yaşayabileceğiniz çok sayıda organizasyon gerçekleştiriliyor. Hatta neredeyse sıradan bir eğlence haline dönüşmüş durumda.

Gelelim uzaydaki yerçekimsizliği nasıl yenebileceğimize; şu an için kütleçekimine neyin sebep olduğunu ve bunu nasıl engelleyebileceğimizi veya nasıl yeniden oluşturabileceğimizi bilmiyoruz. O nedenle elimizdeki tek “kütleçekim oluşturma yöntemi”, içinde olduğumuz aracı kendi çevresinde belli bir hızda döndürmekten ibaret.

Bu çok basit bir yöntem. Bazı şeyleri gerçekleştirmenin basit yolları varken, kulağı tersten gösterip Amerika’yı yeniden keşfe çalışmaya gerek yok. Edison, elinde olsaydı akkor telli lamba yerine led ışık kaynaklarını icad etmeyi elbette isterdi. Ama o günlerde elektrikten ışık elde etmenin en kolay ve basit yolu akkor telli lambaydı. Üstelik akkor telli lamba bizi 100 yıl boyunca idare etti, yaşam şeklimizde büyük bir  devrime sebep oldu. Şimdi kendisini beğenmiyoruz, çünkü çok daha iyi ve verimli led lambaları icad ettik.

maxresdefault

Fotoğrafta gördüğünüz, “2001: A Space Odyssey” filmindeki ünlü uzay istasyonudur. Kendi çevresinde döner ve içindekiler tıpkı Dünya’da olduğu gibi gezer, dolaşır, yer, içer ve yaşar…

Momentumun korunumu (halk arasında eylemsizlik veya merkezkaç kuvveti olarak da bilinir) prensibi gereği, kendi çevresinde dönen bir aracın içindekiler, dönme hızına bağlı olarak sanki yerçekimi varmışçasına aracın iç duvarlarına doğru itilirler. Aslında tam olarak ona itme demeyelim ama, pratikte oraya sabitlendiklerini bilmemiz yeterli. Hani hep verilen örnektir. Bir çay tepsisini hızla çevirirseniz, ne bardaklar devrilir, ne de bardakların içindeki çay dökülmez. Tam olarak o durumdan söz ediyoruz.

En temel fizik kuralları şunu söyler: Bir cisim hareket halinde ise, hareketini sürdürmek ister. Eğer duruyorsa, durmaya devam etme eğilimindedir. Hızla giden bir otomobilin içindeyken yön değiştirdiğinizde gittiğiniz yönün aksi tarafa savrulduğunuzu farketmişsinizdir. Bu savrulmanızın nedeni, vücudunuzu oluşturan maddenin bulunduğu konumda sabit kalmak istemesidir. Altınızdaki araba yön değiştirir ama siz bu yön değişimine karşı koymaya çalışırsınız. Sonuç; araba bir yana giderken siz diğer yana savrulursunuz. Trafik kazalarında ölümlerin genel sebeplerinden biri de budur: Kaza yapan araba aniden durduğunda, onunla birlikte hareket eden vücudunuz hareketini sürdürmek ister. Eğer emniyet kemeriniz takılı değilse, bu “hareketini sürdürme isteği” camdan fırlayarak ölmenizle sonuçlanır.

13889487167_0e28c16aac_o

Pratikte, kendi çevresinde dönen bir uzay istasyonunda, eğer uygun atmosfer şartları sağlanırsa insanların günlük hayatlarını rahatlıkla sürdürebilirler. Hatta burada tarım bile yapmak mümkündür.

Az önce yukarıda “yön değiştirme” örneğini vermiştik. Eğer sürekli yön değiştiren, daha başka bir deyişler düzgün dairesel hareket yapan bir aracın içindeyseniz, vücudunuz bu yön değişimine sürekli bir direnç gösterecektir. Doğal olarak, aracın dönme ekseninin aksi yönünde sürekli bir savrulmaya maruz kalırsınız. Bu savrulmanın pratik faydası, eğer uygun hıza sahipseniz, yeryüzündeki kütleçekimin birebir aynısını taklit etme şansına sahip oluşunuzdur.

Bu etkiyi kullanarak birçok farklı türde uzay istasyonu ve aracı inşa edebilirsiniz. Örneğin tekerlek şeklindeki bir istasyonda, tekerlerin dışa bakan yüzeyi size gerekli kütleçekim taklidini sağlayabilir. Eğer bir uzay aracında bunu yapmak istiyorsanız, basitçe uzay aracını silindir biçiminde tasarlarsınız. Araç dik doğrultuda hareket ederken, gövdeyi oluşturan silindir kendi çevresinde uygun bir hızla döner. Böylelikle silindirin iç yüzeyinde yapay bir çekim yaratılmış olur.

L3_Colony_by_samurairyu

İleride, uzayda ağırlıksızlık sorununu çözmek için bu tür uzay istasyonları inşa edilecek. Şimdilik çok pahalı ve teknik açıdan sıkıntılar yaratabileceği için böyle bir proje uygulamaya geçirilmemiş durumda. Ancak dediğimiz gibi, ileride “daha fazla insan, daha uzun süre” uzayda kalmaya başladığında ister istemez bu tür “kendi çevresinde dönen” uzay istasyonları da kurulmaya başlanacak.

Zafer Emecan


teleskoplar-2254-2-meade

Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT




Gaz Devi Gezegenlerin Uydularında Yaşam

Bugün Güneş Sistemi dışında keşfedebildiğimiz gezegenlerin (exoplanet’lerin) çok büyük kısmı, Jüpiter, Satürn veya Neptün gibi büyük kütleli gaz devi gezegenlerden oluşuyor. Görece daha kolay keşfedildiği için bir yıldızın çevresinde eğer varsa bu tip bir gezegenin, hele ki yıldızına yakın geçiş yapıyorsa “önce” keşfedilmesi zaten normal. Kaldı ki, bilim adamları çevresinde böyle bir dev gezegen keşfedilmiş bazı yıldızları yakın takibe aldıklarında başka gezegenlere de rastlayabiliyorlar. Bugün çoklu gezegen sahibi olduğu düşünülen yıldızlardaki diğer gezegenler böylesi “yakın takip” sonucunda keşfedildi. Fakat takdir edersiniz ki, bu oldukça zor ve uzun uğraş gerektiren bir iş. Teleskobu yıldıza doğrultup, biraz bekleyip “aha gezegen gördüm” diyerek yapılamıyor bu keşifler.

Şöyle örnekleyelim; bir yıldızın çevresindeki gezegeni “yıldızın gezegenden kaynaklanan kütleçekimsel salınımı” yöntemiyle keşfedebilmeniz için, çevresindeki gezegenin en az bir tur atmış olması, yani en az bir tur attığı dönem içinde yıldızın gözlemlenesi şart. Yakın bir gezegen yıldızının çevresinde birkaç gün veya birkaç aylık periyotlarla “hızlı” biçimde döneceği için onu saptamak çok kolay olacaktır. Fakat, daha uzak bir, mesela güneş benzeri bir yıldızın çevresinde mars uzaklığında dönen bir gezegen olduğu varsayıldığında iş “uzar”. Çünkü bu gezegenin yıldızı çevresindeki dönüş süresi 1 yıldan fazla olacaktır. Dolayısıyla bu gezegenin keşfi için, o yıldızı “en az” 1 yıl gözlemlemek gerekir. Ek olarak 1 yıl da “emin olmak” için gözlemlenmek zorunda, yani en iyi şartlarda 2 yıl boyunca yıldızı gözlemleyeceksiniz… Keza, yıldızın ışınımındaki değişim (tutulum düzlemi dünyadan görülebilecek konumdaysa) yöntemiyle yapılacak keşiflerde de durum aynı şekilde uzun dönemli gözlemleri gerektiriyor. Gezegenin her turunda yıldızın önüne geçip ışığını azaltmasını beklemek lazım. Hele ki gezegen yıldızından uzakta ise, güvenli bir keşif birkaç yıl alabiliyor.

Keşfedilen dev gezegenlerin çevrelerindeki uydular konusu ise yaşam arayışları için önem taşıyor. Yıldızının yaşam kuşağında yer alan dev bir gezegende bildiğimiz türde bir yaşamın oluşabilmesi elbette mümkün değil. Çünkü bunlar jüpiter gibi, katı yüzeyleri olmayan gaz devleri.

Gaz Devi

Avatar filmi, bir gaz devi gezegenin çevresinde dolanan uydudaki olası yaşamı konu ediyordu.

Bu uydulardan bazıları da “yaşanabilir” niteliklere sahip olabilir. Ki Satürn’ün uydusu Titan, verilebilecek en güzel örneklerden biri. Eğer Satürn güneşe daha yakın bir konumda olsaydı, Titan yeterli güneş ışığı alabilecek, belki de bu sayede üzerinde yaşanılabilir bir yer haline gelebilecekti. Tabi, Güneş’e yakınken atmosferinin uçup gitmemesi için Titan’ın biraz daha büyük kütleye sahip olması gerekecekti. Veya, o gaz devi gezegenin çevresinde Dünya’ya yakın büyüklükte bir uydunun var olması düşünülülebilir. Gaz devi gezegenler, Dünya veya daha büyük kütleli karasal bir gezegeni rahatlıkla uydu olarak barındırabilirler. Böylesi büyük kütleli bir uydu, bir atmosfere rahatlıkla sahip olabilecektir.

Hatta dev gezegenlerin yaygınlığı göz önüne alındığında, dünya dışı yaşamın aslında dünya gibi “tekil” gezegenlerde değil de, daha çok bu tip uydular üzerinde geliştiği varsayılabilir bile. Böyle bir durumda, suyun sıvı halde kalabileceği uzaklıkta yer aldığı sürece, dev gezegenin çevresinde dolaştığı yıldızın büyüklüğü (Güneş’ten büyük olmadığı sürece) önemli olmayacaktır. Bu bir M tipi kırmızı cüce de olabilir, K veya G sınıfı bir yıldız da.

Küçük yıldızlarda yeterli enerji alabilmek için yıldıza fazla yakın olmaktan kaynaklanan “kütleçekim kilidi” (gezegenin sürekli aynı yüzünün yıldıza dönük olması) sorunu da böylece ortadan kalkar. Çünkü uydu gaz devinin çevresinde döneceği için, düzenli gece-gündüz döngüleri yaşanacaktır. Örneğin, Satürn’ün uydusu Titan, gezegenin kütleçekim kilidine kapılmış olsa da, yaklaşık 7’şer dünya günü süren gece-gündüz dönemi yaşar.

Yine, yeterli kütleye ve atmosfere sahip olan bu “yaşanabilir” uydunun, gaz devi gezegenden biraz uzak olması gerekiyor. Çünkü gaz devi gezegenlerin manyetik alanları çok büyüktür ve yakınlarındaki uydulara bol miktarda radyasyon saçarlar. Ancak, uydu yeterince uzaksa (1-2 milyon km kadar), bu radyasyon tehlikesinden korunmuş olur. Yine, Satürn’ün uydusu Titan’ı örnekleyelim bu konuda: Titan, 1.2 milyon km’lik uzaklığı ile Satürn’e hem güvenli bir mesafede yer alır, hem de Satürn’ün manyetik alanının koruması altındadır.

Tabi ki tüm bunlar şimdilik birer varsayım. Henüz Güneş Sistemi dışında hiçbir gezegene ait böylesi bir uyduyu keşfetmemiz mümkün olmadı. Ancak, önümüzdeki yıllarda gözlem teknolojilerimiz ilerledikçe, keşfedebileceğimizden şüphemiz yok.

Zafer Emecan




Yerçekimsiz Ortamda Cinsellik Ve Üreme

Oldukça merak edilen bir konu, uzayda cinselliğin nasıl bir şey olduğu. Yerçekimsiz ortamda hareket konusunda bilgili olanlarınızın tahmin edebileceği gibi, uzayda cinsel anlamda bir etkileşimde bulunmak oldukça güç ve rahatsız edici olabilir.

Yerçekimi, bizi tek yönde aşağı doğru çekerek sabit tutar. Yani, yatakta, veya ayakta sevişirken, öpüşürken yerçekimi tarafından aşağı doğru sabit biçimde çekildiğimiz için dengemizi korumakta zorlanmayız. Ancak, alışılageldik anlamda sevişme sırasında, çiftlerin her hareketi, bir destek noktasından yoksun olacağımız yerçekimsiz ortamda bir oraya bir buraya savrulmakla sonuçlanacağı için, “sabit kalabilmeyi” sağlayan bazı önlemler alınmak durumunda. Daha önce uzayda uyumak başlıklı konumuzda anlattığımız gibi, bunlar çözülemeyecek sorunlar değil.

tied-up

Yerçekimsiz ortamda seks yapmanın en pratik yolu belki de çiftleri birbirine sıkıca bağlamak.

Çiftleri birbirine bağlamak pratik bir çözüm. Fakat çiftlerin birbirlerine bağlı olması da yetmez, çünkü bulundukları odada bir o yana bir bu yana savrulacaklardır. Bu da vereceği rahatsızlığın yanında ciddi yaralanmalara sebep olacağı için çiftler ya yumuşak duvarlarla örtülmüş küçük bir odada sevişmeli, ya da kendilerini sabit kalacak biçimde bir yere bağlamalılar. Bunun yanında, sevişmeye başlamadan önce partnerler kendi aralarında “nasıl bir süreç izleyeceklerini” konuşmalılar ve çiftleşme eylemi bu plan üzerinden gerçekleşmeli. Tabi, tüm bunlar hareket kısıtlamasına ve sıkıntıya neden olacaktır. Yine de, uzayda sevişirken bu sıkıntılara katlanılabilir diye düşünüyoruz.

İşin üreme, çocuk yapma kısmı ise şimdilik çözümsüz bir sorun. İnsanın uzayda, daha doğrusu yerçekimsiz ortamda üreyebilmesi mümkün olmuyor. Yani bir kadının uzay boşluğunda hamile kalması çok çok düşük bir olasılık. Çünkü, spermler yerçekimi yokluğunda yollarını bulmakta çok zorlanıyorlar. Spermler, vajina kanalında ilerleyip yumurtaya ulaşmak üzere programlanmışlardır. Bunu yaparken ise, yollarını bulmak için yerçekiminden de faydalanıyorlar. Fakat yerçekiminin olmadığı ortamda spermler yumurtanın bulunduğu bölüme ilerlemekte güçlük çekip, bilinçsiz biçimde vajina çeperinde her yana dağılma eğilimi gösterirler. Bu durum, spermlerin yumurtaya ulaşabilmesini düşük olasılıklı bir şans faktörüne bırakır.

o-SPERM-AND-EGG-facebook

Yerçekimsiz ortamda spermler yumurtaya giden yolu bulmakta güçlük çekerler. Çünkü hareket yönlerini belirlemek için yerçekimine muhtaçtırlar.

Bir şekilde yumurtaya ulaşabilmiş ve döllenmeyi sağlayabilmiş hücreleri ise başka bir sıkıntı bekler. Çünkü kozmik radyasyon kadın yumurtalarını ve erkek sperm hücrelerini olumsuz yönde etkileyerek doğurganlığın önüne geçiyor. Bir şekilde döllenme mümkün olsa bile, kısa süre içinde döllenmiş yumurta ölüyor veya düşüyor. Bunun sebebi, zigot hücrenin henüz hızlı bölünme yaşadığı dönemde olumsuz mutasyonlar yaşamasıdır. Zigot, Blastomer’e dönüşüp rahim içine tutunmak istediğinde ise yine yerçekimsizliğin sıkıntısı yaşanır. Rahim çeperine tutunamayan Blastomer sağlıklı gelişimini sürdüremez. Bu arada maruz kalacağı radyasyon yine olumsuz mutasyonlara yol açarak gelişimi tümüyle durdurur ve hamilelik başlamadan sona erer.

solarexp

Dünya’nın manyetik alanı bizi Güneş’in ve diğer yıldızların yaydığı radyasyondan korur. Ancak, Dünya’dan ayrıldığımızda bu koruma kalkanından mahrum ve yüklü parçacıkların bombardımanına karşı savunmasız kalırız.

Bunun hakkında insanlar üzerinde deneme yapıldığına dair resmi bir açıklama bulunmuyor. Resmi olarak yerçekimsiz ortamda “sevişmeye gayret etme” veya “sarılıp öpüşme” denemeleri yapılıyor ancak bunlar da denemeden öteye gidebilmiş değil, çoğu başarısızlıkla sonuçlanıyor. Fakat hayvanlar üzerinde yapılan dölleme deneyler bizi yerçekimsiz ortamda üremenin şu an için mümkün görülmediği sonucuna götürüyor.

Şu anda elimizdeki tek işe yarar çözüm, çiftleşmenin gerçekleştirileceği ve hamileliğin ilk birkaç aylık kritik döneminin geçirileceği “yapay yerçekimi odaları” inşa etmek. Uzay aracında veya istasyonda, kendi çevresinde dönerek yapay yerçekimi oluşturan bir oda hazırlanır, çiftler burada sevişirler ve hamile kalmak isteyen kadın, hamilelik sürecinin çoğunu bu odada geçirir. Radyasyona karşı da ekstra korumalara sahip olacak bu odada, hamile kalma ve canlı doğum yapma şansına sahip olunabilir.

En üstteki fotoğraf, Kate Upton’un Sports Illustrated için yerçekimsiz ortamda poz verdiği bir çekimden alıntıdır.

Zafer Emecan

 

Facebook




Beyaz Cüceler Yaşamı Destekleyebilir Mi?

Bilindiği gibi beyaz cüceler, Güneş benzeri düşük kütleli yıldızların “öldükten sonra” geriye kalan çekirdekleri. Bunun nasıl olduğunu ve bu çekirdeğin nasıl geriye kaldığını linkini verdiğimiz yazımızda anlatmıştık. Ama bu konuyla ilgili “dikkate alınmayan” bir durum var:

Çoğu gökbilim kaynağında, yıldızın öldükten sonra geriye kalan bu “beyaz cüce” çekirdeğinin gittikçe soğuyup gözden kaybolacağı yazılı. Evet bu doğru fakat, bunun ne kadar sürede gerçekleştiğini genelde kimseler yazmaz… Bir beyaz cücenin sıcaklığı onbinlerce, hatta yüzbinlerce santigrat derece kadardır ve kayda değer oranda soğuması milyarlarca yıl sürer. Daha açık bir ifade ile, bir beyaz cüce’nin “parlaklığını kaybedecek kadar” soğuması, Dünya’nın şu anki 4.5 milyar yıllık ömründen daha fazla zaman alır. Bu süre içerisinde yakın çevresine yine bol miktarda enerji yaymayı da sürdürür.

Beyaz Cüce

Bir beyaz cücenin çevresindeki yaşanabilir kuşakta yer alan olası bir gezegenin sanatçı tasviri.

Örneğin, beyaz cüce yıldıza -sıcaklığına bağlı olarak- yaklaşık 800 bin ila 3 milyon km kadar uzaklıkta bulunan bir gezegen, milyarlarca yıl boyunca bizim Güneş’ten aldığımıza yakın enerji alabilir. Bu da, eğer uygun şartlar oluşmuşsa (ki nadir de olsa bu mümkündür), ölü sandığımız bir beyaz cüce yıldızın çevresindeki gezegende yaşamanın olası olduğunu gösterir. Üstelik yapılan araştırmalar, böylesi bir gezegen sisteminin “en az Dünya kadar” güvenli olabileceğini ortaya koyuyor.

Yıldızın ölüp bir beyaz cüceye dönüşürken kaybettiği kütle, uzaklarda bulunan gezegenlerin kaybolan kütleyle oranlıtı olarak daha yakın yörüngelere inmesine sebep olabilir. Örneğin bizim güneşimiz bu sonu yaşadığı sırada, Mars gezegeni bu şekilde çok yakın bir yörüngeye inebilir. Tabi Mars, düşük kütlesi nedeniyle üzerinde yaşam gelişebilecek bir atmosfere sahip olmadığından, iyi bir örnek değil. Ancak, başka yıldız sistemlerinde daha büyük karasal yapılı gezegenler böyle bir şansa sahip olabilirler.

gunesdeniz484

Soğumakta olan beyaz cücenin yaydığı ışık ve ısı, yaşanabilir kuşağında yer alan olası gezegen ve sakinleri için Güneş’ten farklı olmayacaktır.

Beyaz cücelerin kalbinde artık nükleer reaksiyonlar gerçekleşmediği için uzaya zararlı radyasyonlar yaymaları ve yakınındaki bu gezegeni yaşanmaz hale getirmeleri de söz konusu değil. Yani yıldıza çok yakın olsa da bu gezegende yaşayanlar için Güneş patlaması, kütle atımı vb riskler söz konusu olmayacak.

Eğer böyle bir beyaz cücenin yaşanabilir bölgesinde (habitable zone) yer alan bir gezegende yaşayan varlıklar olsaydık, gündüzleri gökyüzünde yıldızın en az güneş kadar parlak olduğunu görecektik. Gezegenin kütleçekim kilidine yakalanmış olması dışında herşey günümüz dünyası ile aynı olacaktı.

Bu yönüyle beyaz cüceler çevrelerindeki gezegenlere “yeni bir başlangıç” yapma şansı sunuyorlar. Bu şansı kullanabilmek biraz tesadüflere bağlı olsa da, hayatın devam edebileceği bir alanın hala var olduğunu bilmek moral açısından güzel…

Zafer Emecan




Başka Gezegenlerdeki Bitkiler De Yeşil Midir?

Güneş Sistemi’nin dışında yer alan yıldız sistemlerinde, olası yaşam barındıran gezegenlerin üzerinde de yıldızın ışığı ile enerji üretip beslenen bitki benzeri canlılar olabileceğini varsayabiliriz. Bu olası canlılar da, yıldızdan gelen ışığı fotosentez veya benzeri bir mekanizma ile ihtiyaç duydukları enerjiye dönüştüreceklerdir. Peki bu bitkilerin rengi de yeşil mi olur o zaman?

tayf-el-3314

Görünür ışığı bir prizma ile böldüğünüzde; sırasıyla kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor renklere ayrışır.

Şu bir gerçek ki, bitkilerin rengi, yıldızından gelen ışığın türü ve miktarıyla doğrudan ilintilidir. Dolayısıyla, bitkinin “görünür” rengini belirleyen yıldızdan gelen ışınım miktarı ve türüdür. Bildiğiniz gibi, bir yıldızdan gelen ışınım, birçok dalga boyunun birleşimidir. Biz bu dalga boyları arasından çok küçük bir kısmını gözlerimizle algılayabiliriz ve bu algıladığımız bölüme “görünür ışık” deriz.

Dünyamızda, bitkiler hücrelerinde bulunan klorofiller yoluyla Güneş’ten gelen ışığın yüksek enerjili kırmızı ve mavi tayfını kullanırken, daha düşük enerjili yeşil tayfı kullanmayıp büyük oranda geri yansıtırlar. Bu nedenle, “reddettikleri” düşük enerjili yeşil ışık yüzünden yeşil görülürler.

siyah-bitki-66241

Simsiyah bitkilere ne dersiniz?

Daha farklı, örneğin düşük ışıma gücüne sahip yıldızların çevresinde dolanan gezegenlerde ise, bitkiler yeşil değil, siyah veya koyu gri olma ihtimaline sahip. Çünkü, böylesi küçük yıldızların yaydığı ışınımın büyük kısmı kızılötesi dalga boyundadır ve görünür ışık dalga boylarında yaptıkları ışıma görece düşük seviyededir. Bu nedenle, böylesi bir yıldızın çevresinde yer alan olası bir gezegenlerdeki bitkiler, küçük yıldızlarından gelen az miktarda ışığın tümünü kullanmak zorunda kalabilirler ve bu nedenle gelen tüm ışığı emerek siyah bir renge bürünebilirler.

Farklı olasılıklar da söz konusu olabilir. Örneğin, yüksek ışıma gücüne sahip bir yıldız morötesi dalga boyunda fazlasıyla ışınım yayacağından, bitkiler kırmızı ışığı hiç kullanmadan yansıtabilirler. Bu durumda, o gezegendeki bitkilerin tümü kırmızı ve tonlarında olacaktır.

Zafer Emecan




Uzayda Yerçekimsiz Ortam ve Uyku

Daha önce yerçekimsiz ortam ve insan vücudu üzerine etkilerini, ayrıca uzayda seks yapmanın nasıl birşey olduğunu anlatmaya çalışmıştık. Peki uzayda uyumak nasıl bir şey?

Bir uzay aracında, Dünya’da olduğu gibi yatağa uzanıp uyuyamazsınız. Uzay boşluğunda, alışık olduğumuz yerçekimi yok ve bu nedenle herhangi bir zemin üzerinde oturmak yahut yatmak mümkün değil. Yerçekimsiz ortam nedeniyle en ufak bir hareketinizde yattığınız yerden kayıp gider, havalanıp uçarsınız.

Bu nedenle, uzay yolculuklarında astronotlar uyumadan önce kendilerini uyku bölmelerinde bir uyku tulumunun içinde sıkıca “bağlar”. Uyku bölmesi dedik ama, yerçekimsiz ortamda “yukarı-aşağı” gibi kavramlar olmadığı için aracınızda “ayakta” durmanızla, “yatay” durmanız arasında bir fark bulunmaz. İsterseniz kendizini zemin yönünde baş aşağı olacak biçimde sabitleyip uyuyabilirsiniz. Bu nedenle astonotların uyku bölmeleri uzay aracının duvarlarına dikey ya da yatay biçimde monte edilmiştir.

Yerçekimsiz ortam ve uyku

Yerçekimsiz ortam söz konusu olduğunda, uyurken yatmanız veya ayakta durmanız arasında fark olmaz. Astronotlar bu nedenle dikey uyku bölümlerinde bağlanmış biçimde ayakta uyurlar.

Ancak, böyle bir uyku deyim yerindeyse tümüyle sıkıcı ve yorucudur. Bizler Dünya’da uyurken bir yere temas etmeye, temas ettiğimiz yerin baskısını hissetmeye alışkın canlılarız. Yerçekimsiz ortamda uyurken ise bu temas baskısı hissedilmeyecek kadar azdır. Kendinizi ne kadar sıkı sarmalarsanız sarmalayın, havada süzülüyormuş hissi yaşarsınız. Astronotların bu konudaki en büyük şikayetinin, “yorganın ağırlığını hissetmemek” olduğunu söylemek sanırım yeterli olur. Ayrıca, daha önceden bahsettiğimiz yerçekimsizliğin yarattığı sıkıntıları da hatırlayın.

Bu hissizlik, çoğu astronotun iyi bir uyku çekmesinin önüne geçer ve uyumak güçleşir. Yani, yerçekimsiz ortam uyku eylemini bile bir sıkıntıya dönüştürür. Yıllar önce, uzayda uzun zamanlı ilk kalışların gerçekleştiği Mir Uzay İstasyonu’nda kozmonotların uyuyabilmek için biraz alkol aldıkları, hatta hafif uyuşturu ilaçları tercih ettiklerini belirtmemiz gerekiyor. Tabii bu geçici bir süreçtir. Haftalar geçip de sürekli yerçekimsizliğe alıştığınızda uyumak için alkol veya uyuşturucu tercihiniz de sona erer.

Sonuç olarak, astronot ve kozmonotların uzayda uyumak hakkındaki yorumları; “ilginç ama rahatsız edici bir deneyim” olduğu yönünde.

Zafer Emecan