KOZMİK ANAFOR
Astrobiyoloji Kozmik Anafor Arşivi Venüs

Venüs’te Fosfin Keşfi ve Yaşam İhtimali

Görsel Telif: SETI Institute
Bu yazıyı yaklaşık 10 dakikada okuyabilirsiniz.

Yeryüzünde mikroorganizmalar tarafından üretilen pis kokulu bir gaz olan fosfinin umulmadık bir şekilde Venüs atmosferinde tespit edilmesi, astrobiyoloji alanında bir devrimi tetikleyebilir.

Venüs’ün bulutlarında garip bir şeyler oluyor. Teleskoplar, gezegenin kavurucu yüzeyinin çok üzerindeki bir atmosferik katmanda genel olarak dışkı, yellenme ve çürüyen mikrobik aktivite ile ilintili olan kötü kokulu ve yanıcı bir kimyasal olan fosfin molekülünün alışılmadık şekilde yüksek yoğunlaşmasını tespit etti.

Bulgu ilginç çünkü Dünya’da fosfin temelde her zaman canlı yaratıklarla, metabolik süreçlerle, endüstriyel gaz dezenfektanlar ve metamfetamin laboratuvarları gibi insan teknolojisinin yan ürünleri ile bağlantılıdır. Molekülün birçok organizma için zehirli olmasına rağmen, kendisini sıradan jeolojik veya atmosferik faaliyetlerle elde etmek çok zor olduğu için bu molekül, potansiyel olarak yaşamın bir kanıtı olarak belirlendi.

Sülfürik asit bulutları ile sarmalanmış, ezici yüzey basınçlarına ve kurşunu eritecek kadar yüksek sıcaklıklara sahip olan Venüs, cehennem gibi bir dünyadır. Ancak fosfinin bulunduğu istisnai bulut tabakası, bol güneş ışığı ve Dünya benzeri atmosferik basınç ve sıcaklık ile nispeten sakin görünüyor. Sonuçların bilimsel toplum tarafından dikkatlice incelenmesi gerekecek. Yine de bu sonuçlar, kapı komşumuz olan kız kardeşimizi keşfetmek için yeni bir ilgi uyandıracak gibi görünüyor.

Moleküler Gizem

Washington Üniversitesi’nde bir astrobiyolog olan Michael Wong açıklamasında bu keşfin oldukça kafa karıştırıcı olduğunu çünkü fosfinin Venüs’ün atmosferinde hangi kimyasalların olması gerektiği fikrimize uymadığını söyledi. Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde görev yapan gezegen bilimci Sanjay Limaye de aynı fikirde: “Uzun lafın kısası, orada neler olduğunu bilmiyoruz.” Bu arada bu iki bilim insanı bu çalışmaya dahil değildiler.

Venüs’ün Japonya’ya ait Akatsuki sondasının mor ötesi tarayıcısından görülen türbülanslı bulut tepeleri. Görsel Telif: ISAS and JAXA Wikimedia (CC BY 4.0)

 

Güneş ve Ay’dan sonra Venüs, Dünya gökyüzünde çıplak gözle görülen en parlak gökcismidir. Binlerce yıl boyunca insanlar, gün doğumu ve gün batımında etrafta görülen bu parıldayan mücevher hakkında hikayeler anlattılar. Venüs’ün ihtişamı, onu İngiltere’deki Cardiff Üniversitesi’nde radyo astronom olan Jane Greaves için çekici kılan şeydi. Genel olarak ilgisi uzakta bulunan yeni doğmuş gezegen sistemleri olsa da moleküler tanılama yeteneklerini kozmik arka bahçemizdeki dünyalarda test etmek istedi.

2017 yılında Greaves, Hawaii’deki Mauna Kea’da bulunan James Clerk Maxwell Teleskopu ile Venüs’ü gözlemledi ve gezegenin spektrumunda farklı kimyasalların varlığını gösterecek barkod benzeri çizgi kalıpları aradı. Bunu yaparken de fosfin ile bağlantılı olan bir çizgi farketti. Veriler, molekülün gezegenin atmosferinde milyarda 20 birim halde ve Dünya atmosferindekinden 1000 ila milyon kat daha fazla bir yoğunlukta bulunduğunu öne sürüyordu. “Afallamıştım” diyor Greaves.

Fosfin, bir fosfor atomu ve üç hidrojen atomu içeren nispeten basit bir moleküldür. Sarımsak veya çürüyen balık kokusu olduğu biliniyor yine de insanların kokusunu alabileceği yoğunluğa ulaştığında akciğer hasarına sebep olması oldukça muhtemeldir. Breaking Bad dizisinin pilot bölümünde Walter White karakteri, kendisini tehdit eden iki saldırganı bayıltmak için fosfin gazı hazırlar.

Ancak bu maddeyi yapmak, televizyonda görüldüğü kadar kolay değildir. Massachusetts Institute of Technology (MIT)’de moleküler astrofizikçi olarak görev yapan ve bu fosfine keşfini rapor eden çalışmanın ortak yazarı olan Clara Sousa-Silva, fosforun ve hidrojenin birbirlerinden “nefret” ettiklerini belirtiyor. “Hidrojenin yapacak daha iyi işleri vardır, fosfor da oksijenle bağlanmayı tercih eder. Fakat onlara yeterince enerji yöneltirseniz bir araya gelebilirler ve bazı ortamlarda sabit kalabilirler.”

Gaz devleri olan Jüpiter ve Satürn fosfin içerirler çünkü bu molekülü üreten enerjik olarak elverişli çok sıcak iç kısımlara sahiptirler. Venüs’ün denetimden çıkmış sera atmosferi, bu durumun aksine normalde fosfinin fosforunu soğuran karbondioksit gibi oksijen içeren kimyasallar ile doludur. Grevaes’in gördüğü miktar bir yana, bu molekülün herhangi bir seviyede mevcut olması gerçekten çözümü zor bir durumdu.

Bu sırada Sousa-Silva, kariyerini uzak yabancı bir ötegezegenin atmosferinde nasıl görünebileceğini tahmin etmek için fosfin üzerine çalışarak inşa etti. Ve diyor ki “ Işık yılları uzaklıktaki egzotik dünyaları, süper dünyaları, tropikal gezegenleri, kanalizasyon gezegenleri düşünüyordum ancak bütün bu zaman içerisinde burada yanımızdaymış.”

Araştırmacılar ve meslektaşları, geçen yıl Şili’de bulunan ve daha güçlü Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ile Venüs’ün tamamlayıcı gözlemlerini yaptılar ve fosfinin atmosferik imzasını tekrar tespit ettiler. Daha sonra volkanik aktivite, yıldırım çarpmaları ve hatta gezegenin atmosferinde parçalanan göktaşları da dahil olmak üzere bu garip molekülün varlığı için olası tüm nedenleri bulmaya çalıştılar.

Tabi ki fosfin oluşumu için ekibin henüz göz önünde bulundurmadığı ek yollar olabilir. Ancak biyolojik olmayan açıklamalar aramak için hayal güçlerini tükettikten sonra araştırmacılar, Nature Astronomy dergisinde yayımlanan makalelerinde bir başka olasılığı daha kabul etmek durumda kaldılar: molekül, tıpkı yaşamın Dünya’da tezahür ettiği gibi Venüs’te de oluşabilir.

Bulutlarda Yaşam

 Astrobiyologlar, Dünya’dakilerden pek de farklı olmayan koşullara sahip kuru, kayalık bir gezegen olan Mars’a uzun zamandır düşkünlerdir. Daha yakın zamanlarda ise dış güneş sistemimizde yer alan Satürn’ün gayzer püskürten uydusu Enceladus ve Jüpiter’in okyanus sahibi uydusu Europa gibi buzlu ama potansiyel olarak yaşanabilir dünyaların varlığı ile çılgına döndüler. Ancak dezavantajlarına rağmen, Venüs dünya dışı yaşamın var olduğu yerler hakkında tahminlerde bulunan bilim insanları tarafından tamamen ihmal edilmedi.

Venüs yüzeyinin 50 ila 60 km yukarısında Dünya’daki deniz seviyesine eşit basınca sahip ve sıcaklığı 0 ila 50 santigrat derece arasında değişen atmosferik bir katman vardır. Sülfürik asit bulutları için değilse bile bu katmana “misafirperver” diyebiliriz. Öyle olsa bile, kaplıcalarda veya diğer ortamlarda böylesine aşırı asidik koşullara memnuniyetle dayanacak karasal organizmalar bulunmaktadır. Bu nispeten ılımlı bölge, tam olarak fosfinin bulunduğu yerdir.

Venüs, volkanik faaliyetler açısından da aktif bir gezegendir.

 

1960’lı yıllardan beri astronomlar, Venüs’ün bulutlarının güneşin mor ötesi ışıklarını olması gerektiği gibi yansıtmadığını da farketmişlerdi: atmosferdeki bilinmeyen bir şey, bu ışığı soğuruyor gibi görünüyordu. Bu son gözlem, son dönem astrobiyologu Harold Morowitz ve Carl Sagan’ı bu durumun failinin enerjiye aç fotosentetik organizmaların olduğunu öne sürmeye yönlendirdi. Bu esnada diğer araştırmacılar da alternatif biyolojik olmayan açıklamaları araştırmayı asla bırakmadı. Yeni kanıtlar ise gezegenin hala jeolojik açıdan aktif olduğunu gösteriyor. Ve bu yılın başlarında ortaya konan bir model ise Venüs’ün neredeyse üç milyar yıl boyunca birkaç milyon yıl önce kaybolmuş bir okyanusa sahip olmuş olabileceğini gösterdi. Muhtemelen, kız kardeşimiz Dünya’ya daha çok benzerken yaşam ortaya çıkabilirdi ancak denetimden çıkmış sera etkisi gezegenin yüzeyini yaşanamaz hale getirdi.

Bu çalışmada yer almayan, Planetary Science Institute’da astrobiyolog olarak görev yapan David Grinspoon ise Venüs’ün bulutlarında yaşam olmasının, Mars’ın yer altında yaşamı bulmamız kadar olası olduğunu hep düşündüğünü belirtti. “Her biri yaşam barındırabilecek ortamlar ancak bu garanti değil.”

Ancak bildiğimiz kadarı ile yaşama düşman olan Venüs’ün bulutları için neredeyse eşit derecede iyi bir durum oluşturulabilir. Dünya’nın atmosferinde süzülen mikroplar bulunmuştu ancak bilinen bu mikropların hiç biri özellikle bütün yaşam süresini burada geçirmiyor. Hepsi nihayetinde yere iniyorlar ve böyle bir durumda Venüs’ün yüzeyinin iyi bir havza oluşturmak için aşırı düşman bir yer olduğu görülüyor.

İncelenmekte olan bu Venüs bölgesi, gezegenimizdeki en kuru yer olan Şili’deki Atacama Çölü’nden 50 kat daha kuraktır. Ve canlıların sülfürik asit izlerinin hafifçe yayıldığı sulu ortamlarda gelişmek için iyi yollar buldukları doğru olsa da Dünya’nın kötü ikizindeki koşullar aslında bu formülü tersine çeviriyor: gezegenin bulut katmanı çoğunlukla birazcık su ile birlikte sülfürik asitten oluşuyor.

Yeniden ziyaret edilen Venüs

Venüs, hala keşfedilmemiş bir yer olarak kalmaya devam ediyor. Wong, gezegenin genel olarak kapı komşumuz bir gezegen olduğunu ama hala hakkında çözülmesi gereken bir çok gizemin olduğunu söylüyor. Ayrıca fosfin oluşumuyla ilgili tüm canlı olmayan açıklamaları ortadan kaldırmak için araştırmacıların kimyası, jeolojisi ve atmosfer fiziği de dahil olmak üzere gezegenin kendisi hakkında daha fazla şey öğrenmek zorunda kalacaklarını da ekliyor.

Sovyetler Birliği’nin (SSCB) Venera uzay aracının Venüs yüzeyinden gönderebildiği nadir birkaç fotoğraf. Bunlar, gezegene ait elimizdeki tek yüzey görüntüleri.

 

Diğer bir sorun ise fosfinin kendisinin saptanması olabilir. Herhangi bir çizginin ne olduğunu çözmeyi bir dereceye kadar zorlaştıran gürültülü dalgalanmalar, ekibin verilerinde Venüs’ün spektrumuna eklenmiş haldeydi. Paris Gözlemevi’nde spektroskopi uzmanı olarak görev yapan Bruno Bézard, bu dalgalı yapıların fosfin imzası gibi davranabileceğini söyledi. “Bunun bir dalga olmadığı konusunda güçlü bir tartışma görmüyorum” diye de ekledi.

Greaves, aynı sinyali JCMT ve ALMA olmak üzere iki ayrı tesisi kullanarak bulma olasılığının istatiksel olarak düşük olduğu konusuna karşı çıkıyor. Bununla birlikte Greaves ve meslektaşları ilk sonuçlarını daha fazla test etmek için kızıl ötesi gibi diğer dalga boylarında da ek gözlemler yapabilmeyi umuyorlar. Fosfinin nerede göründüğüne dair daha yüksek çözünürlüklü haritalar yapmak ve herhangi bir mevsimsel değişim gösterip göstermediğini görmek de onu biyolojik süreçlere bağlamaya yardımcı olabilir.

Pek çok yönden bu beklenmedik bulgu, 1996 yılındaki Allan Hills 84001 adı verilen eski bir Mars meteorunda potansiyel bir mikroskobik yaşamın olduğu duyurusuna benziyor gibi görünüyor. Fosil bakterilerine benzeyen yapıların yanı sıra bu numune, Dünya’daki mikrobiyal canlılar tarafından üretilenlerle aynı görünen demir kristallerinin alışılmadık bir şeklini içeriyordu. Araştırmacıların bu kristaller için inorganik bir açıklama bulması uzun yıllar aldı.

Grinspoon’a göre bu durumda yaşam bir sonuç olarak ortaya çıkmamış olsa da herkesin “neden olmasın” diye düşünmesine sebep oldu. “Mars hakkında bildiğimiz her şey bu olasılıkla tutarlı. Bu da büyük bir harekete yol açarak bir alan olarak astrobiyolojiyi ortaya çıkardı.”

Fosfin bulgusu, gezegen bilimcilerinin Venüs’e daha fazla dikkat etmesini sağlamada benzer bir rol oynayabilir. Son yıllarda kız kardeşimize daha fazla görev yapılmasını isteyen araştırmacı grupları zaten ortaya çıkmıştı. Rusya, 2026 gibi yakın bir tarihte bir yörünge aracı ve bir de iniş aracı içeren Venera-D görevini gerçekleştirmeye niyetlendi.  Avrupa Uzay Ajansı (ESA) da benzer şekilde EnVision aracını çizim tahtasında bulunduruyor ve bu araç da önümüzdeki on yıl içerisinde hedefine ulaşabilir.

NASA ise şu anda Discovery programı kapsamında finansman sağlamak adına iki farklı Venüs görevi için teklifleri göz önünde bulunduruyor: VERITAS ve DAVINCI+. İkincisi, 1984’teki Sovyet Vega balonlarından bu yana ilk sondayı Venüs atmosferine götürecek. Hangisinin seçileceğinin ise önümüzdeki yıl belli olacağı düşünülüyor.

Bu çabalardan herhangi biri Dünya üzerinde teleskoplar kullanılarak yapılacak olan ek gözlemler ile birlikte Venüs’teki fosfin durumunu güçlendirmeye veya zayıflatmaya yardımcı olacak. O zamana kadar ise alandaki bir çok kişi muhtemelen tam kararlarını sonraya bırakacak. Wong, Venüs’te yaşamın olduğunu veya kesinlikle olmadığını söylemenin çok spekülatif olduğunu belirtti.

Çeviri: Burcu Ergül Emecan

Kaynak: https://www.scientificamerican.com/article/venus-might-host-life-new-discovery-suggests/