Yaşanabilir Bir Gezegen mi? (Beycan Mura)

Dünya 2007 Nisan ayı içerisinde İsviçre’nin Cenevre Gözlemevi’nden gelen bir haber bilim çevrelerinde olduğu kadar, bilim meraklıları arasında da gözle görülür bir heyecan yarattı. Heyecanın kaynağı, yakın zamana kadar adını yalnızca ilgili astronomların bildiği sıradan bir yıldızın etrafında dönen bir gezegenin fiziksel özellikleriydi. Bu özellikler, Gliese 581c adı verilen bu gezegenin dünyada bildiğimiz biçimiyle yaşam barındırmaya uygun olabileceğini gösteriyordu. Bu yazıda, dünya dışı yaşam araştırmalarının tarihine kısaca değiniliyor ve söz konusu araştırmalara yeni bir ivme kazandırması olası olan bu gezegenin bulunuş öyküsü ve fiziksel özellikleri dile getiriliyor.

Dünya Dışı Yaşamın Peşinde

Gökyüzünde bir yerlerde akıllı bir yaşam formu olup olmadığı sorusu, en azından gökyüzü araştırmalarının kendisi kadar eskidir. Astronominin daha geniş bir düşünce geleneğinin parçası olduğu antik çağlardan 19. yüzyıla kadar bu arayış bilimsel bir temele dayanmaktan uzaktı. 19. yüzyılda, hem gezegen oluşumuna ilişkin yeni kuramların ortaya çıkmasıyla, hem de evrim kuramının uygun fiziksel koşullar altında, dış bir müdahaleye gerek kalmadan yaşamın ortaya çıkıp çeşitlenebileceğini ikna edici biçimde göstermesiyle dünya dışı yaşamın araştırılmasında yeni bir evre başladı. Artık yaşamın dünyaya özgü bir görüngü olmasını gerektiren hiç bir kuvvetli argüman yoktu. Astronomlar güneş sistemi gezegenlerinin fiziksel koşullarını araştırarak olası yaşam formları için hangisinin daha uygun olduğunu kestirmeye çalıştılar.
Mars

Mars, yaşamın, hatta uygarlığın gelişmiş olması için umut verici gözüküyordu. Her şeyden önce o zamanın en popüler gezegen oluşumu kuramı, güneş sisteminin dıştan içe bir sıra ile oluştuğunu söylüyordu. Buna göre Mars dünyadan daha yaşlıydı. Bu da Mars’taki yaşamın gelişmek için daha fazla zamanı olacağı, dolayısıyla marslıların dünyalılardan daha ileri bir uygarlığa sahip olması gerektiğini düşündürtüyordu.

İki ünlü yanılgı, Mars’ın dünyadan daha ileri bir uygarlığa sahip olabileceğine dair düşüncelerin derinleşmesine katkıda bulundu. İlki İtalyan astronom Angelo Secci’nin Mars gözlemleri sırasında, gezegenin yüzeyinde kanallar gördüğünü ileri sürmesiydi. Pek çok başka astronomun hayal gücüyle de desteklenen bu sav, gelecek 60 yıl boyunca ilgi çekmeye devam etti. Olmayan kanallara dair gözlemler, suyunu kaybeden bir gezegende yaşayan marslıların (Mars’ın çekim gücü, atmosferindeki elementel oksijenin uzaya kaçmasını engelleyecek güçte değildir) kutuplardaki suyu bu kanallar yoluyla ekvator bölgelerine taşıdıkları gibi zorlama öykülerle iyice yaygınlık kazandı. 20. yüzyılın başlarında kanalların hayal ürünü olduğu artık anlaşıldıktan sonra bile bu görüş bilim çevreleri dışındaki popülerliğini sürdürdü.

Ancak Mars’ta akıllı bir yaşam olduğuna dair inancın ne kadar derin olduğuna dair asıl çarpıcı öykü, çok daha sonraları geldi. Geleceğin ünlü yönetmeni Orson Welles, henüz genç bir radyo programcısıyken, 30 Ekim 1938 günü (yani Cadılar Bayramının arifesinde) H. G. Wells’in Dünyalar Savaşı romanının radyo uyarlarmasını yayınladı. Sıradan bir müzik programı gibi programda, söz konusu uyarlama yayının acil bir haber verilmek üzere kesilmesiyle anlatılmaya başlıyor ve marslıların dünyayı istila ettiklerine dair haberlerle sürüyordu. Birazdan dinleyeceklerinin bir kurgu olduğuna dair yayının başında yapılan uyarıya karşın, programı dinelyenlerin kayda değer bir kısmı (kimi tahminlere göre toplam 6 milyon dinleyicinin 1,7 milyonu) anlatılanların gerçek olduğunu sandı. Bu sanı, kısa süreli ama yaygın bir paniğin tüm ABD’yi sarmasına neden oldu. Program, başlangıçtaki kasıt bu olmasa da, insanların dünya dışı uygarlıkların varlığına ilişkin inançlarının (ve tabii ki korkularının) derinliğini ortaya koydu.
H. G Wells’in (1866-1946) Dünyalar Savaşı romanının anısına, Marslıların indikleri söylenen yere (Van Ness Parkı) dikilen anıt.

Yirminci yüzyıl ilerledikçe, güneş sistemindeki gök cisimlerinin fiziksel koşullarının daha iyi anlaşılması ile sistemin herhangi bir yerinde dünyadaki insan uygarlığına benzer gelişkinlikte bir uygarlığın bulunamayacağı kesin olarak anlaşılmıştı. Yine de güneş sisteminin bazı yerlerinde daha “ilkel” canlıların bulunması olasılığı büsbütün gözardı edilemiyordu. Güneş sisteminde, dünyamızın yüzeyine en benzer fiziksel koşullar Mars yüzeyinde olduğu için, bu tür bir yaşamla karşılaşma için en uygun aday da yine Mars’tı. Ne var ki, 1976 yılında Mars’a yumuşak iniş yapan ilk uzay araçları olan Viking 1 ve Viking 2’nin araştırmaları ile, Mars’ın yaşam barındırdığına dair son umutlar da söndü.

Halen güneş sisteminin bir yerlerinde, çok basit yaşam formları olması kuramsal olarak olasıydı. Ancak artık, dünya dışı bir uygarlık bulabilmemiz için gözümüzü güneş sisteminin dışına çevirmemiz gerektiği açıktı. Güneş Sisteminin Dışında

Ne var ki güneş sisteminin dışına bakma gereği, araştırmaları çok güçleştiriyordu. Olağanüstü uzaklıklar dolayısıyla, Mars’a olduğu gibi bir ziyaret gerçekleştirmesi olası değildi. Doğrudan bir iletişim kurmak fikri de yine uzalık engeline takılıyordu. İzlenebilecek en mantıklı yol, sistematik olarak, bir uygarlığın istemli ya da istemsiz olarak bırakacağı izleri saptamaya çalışmaktı. Dünya Dışı Zekanın Araştırılması (SETI, Search for Extra-Terrestrial Intelligence) adı altında toplanan bu araştırmalar, 1960’lı yıllardan başlayarak dünya dışında yaşam bulma arayışımızın da temeline oturdu. Araştırmaların yaşamın olasılığına dair sağladığı kuramsal desteklere karşın, pratik bir “buluş”a yol açması olasılığı son derece zayıftı. Nitekim, onlarca yıllık çalışmaya karşın bu izleri bulmak mümkün olmadı.

Herhangi bir yerde yaşam ararken başvurabileceğimiz tek örneğe bakmak zorunluydu. Bu nedenle dünya dışı yaşam arayışlarında dünyamızdaki yaşam bir “model” olma özelliğini korudu. Buna göre yaşamın gelişebilmesi için gerekli olan özellikler, dünyamızda yaşamın gelişmiş olmasından hareketle anlaşılmaya çalışıldı.

Yeni Gezegenlerin Bulunması

SETI çalışmaları başladığı sıralarda, güneş sistemi dışında hiç bir gezegen saptanabilmiş değildi. Bu nedenle, gezegenlerin fiziksel özelliklerinden yola çıkarak o gezegenin dünyada bildiğimiz türden bir yaşama ev sahipliği yapıp yapamayacağını tartışma olanağı da yoktu. Ancak gözlem yöntemlerindeki gelişmeler 1990’lı yıllardan başlayarak bize, güneş sistemi dışındaki gezegenler hakkında bilgi sağlamaya başladı. Bu yıllarda, dolaylı gözlem yöntemleri kullanılarak güneş sistemi dışındaki gezegenlerin varlığı kesin olarak gösterilmiş oldu.

21. yüzyılın ilk onyılında bu buluşların sayısı da hızla arttı. 2002 yılından bu yana, her yıl en az yirmi yeni gezegen saptanıyor. 2007 itibariyle güneş sistemi dışında bilinen gezegenlerin sayısı 200’ü aşmış oldu. Bu gezegenlerinin büyük çoğunluğunu, dolaylı gözlem yollarıyla saptanmış gezegenler oluşturuyor. Aradaki uzaklık da göz önünde bulundurulduğunda, genellikle çok büyük kütleli gezegenlerin varlığı saptanabiliyor. Dolayısıyla, bulunan gezegenler genellikle dev gezegenler olarak da adlandırılan gezegen ailesinden. Bu gezegenler hem büyüklükleri, hem de diğer fiziksel özellikleri bakımından dünyamızdan çok Jupiter’i andırıyorlar. Katı bir çekirdek etrafındaki dev bir gaz kütlesinden oluşuyorlar ve katı bir kabuk, veya bu kabuğu kısmen ya da kaplayan bir yüzey sıvısından oluşan okyanuslar içermiyorlar.

Her iki özellikle de anladığımız biçimde yaşamın varlığı için zorunlu olduğundan, yakın zamana kadar bulunan bu güneş sistemi dışı gezegenler, dünya benzeri bir yaşam ve uygarlık arayışımız açısından çok özel bir durum oluşturmuyordu. Ta ki geçtiğimiz nisan ayında, İsviçre’nin Cenerve Gözlemevi’nden Stephane Udry başkanlığındaki bir ekip, yeni buldukları ve yürürlükteki uzlaşım gereği Gliese 581c adını alan gezegenin özelliklerini duyuruncaya kadar.

<!--[if !vml]--> <!--[if !vml]--><!--[endif]-->Gliese 581c

Gliese 581 adlı yıldız, bu buluşa kadar adını yalnızca dar bir astronomi merkalısı çevrenin duyduyu, oldukça sıradan sayılabililecek bir yıldızdı. Adını Gliese Yakın Yıldızlar Kataloğundaki numarasından alan yıldız, bir kızıl cüce yıldız olarak sınıflanıyordu. Dünyamıza olan yaklaşık 20,4 ışıkyılı uzaklığı, Gliese 581’i bildiklerimiz arasında bize en yakın 87. yıldız yapıyordu. Yıldız, antik zamanlardan bu yana Terazi olarak anılan takımyıldız içerisinde yer alıyordu. 2005 yılı kasımı içerisinde bu yıldızın etrafında (Gliese 581b adı verilen) bir gezegenin varlığı saptanmıştı. Ancak bu gezegen, daha önce saptananların çoğundan daha küçük olmak dışında özel bir nitelik taşımıyordu.

Cenevre Gözlemevinin gezegen avcısı araştırmacıları, Şili’nin La Silla dağındaki Avrupa Güney Gözlemevi’ndeki 3,6 metrelik bir teleskobu ve HARPS gerecini (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) kullanarak bu gezegenin etrafında dolaşan iki yeni gezegen daha keşfettiler. Bu gezegenlerden Gliese 581c olarak adlandırılanı, bizim açımızdan çok özel bir gezegendi. Zira ilk kez, dış uzayda bulunan bir gezegen, dünyada bildiğimiz anlamda bir yaşamı destekeleyebilecek özelliklere sahipti. Şimdi dünya dışı yaşam olasılıığını araştıran ya da merak eden herkesin dikkatini çeken bu fiziksel özelliklere biraz daha yakından bakalım.

Fiziksel Özellikler
Gliese 581c gezegeninin ve bu gezegenin etrafından döndüğü Gliese 581 yıldızının olası konumları

Gliese 581c’nin, onu diğer güneş sistemi dışı gezegenlerden ayıran önemli bir fiziksel özelliği, gezegenin kütlesi. Gezegenin dolaylı yöntemlerle tahmin edilen kütlesinin, dünyanın kütlesinin yaklaşık 5,03 katı kadar olduğu tahmin ediliyor. Bu rakam ilk bakışta gezegenin dünyadan çok daha büyük, dolayısıyla çok farklı olduğu izlenimini doğurabilir. Ancak bu büyüklüğün Gliese 581c’yi güneş sistemi dışında varlığı bilinenler arasındaki en küçük gezegen yaptığını söylemek, sanırız bu etkiyi bir ölçüde de olsa giderecektir. Kütlesi itibari ile Gliese 581c, katı kabuklu dünya benzeri gezegenlerle, Jupiter benzeri gaz devleri arasında, dünyaya daha yakın bir yerdedir.

Gliese 581c’nin yüzeyinin nasıl olduğu tam olarak bilinmiyor. İki olasılık var. Gezegen ya katı bir yüzeye sahip, ya da bütünüyle sıvı bir okyanus tarafından kaplanmış bir yüzeyi var. Şimdilik iki olasılığı da göz önünde bulundurmak durumundayız. Gezegenin büyüklüğüne dair yapılan hesaplar da bu iki olasılığa göre değişiklik arz ediyor. Eğer Gliese 581c’nin yüzeyi katıysa, yarıçapı dünyanın yarıçapının 1,5 katı kadar olmalı. Eğer sıvı bir yüzey söz konusuysa bu sayı dünyanın yarıçapının iki katına kadar çıkabilir. Dünyanın ve Gliese 581c’nin kütlelerindeki farklılığı da göz önüne alarak kolayca hesaplayabileceğimiz gibi, eğer katı bir yüzey söz konusuysa, gezegenin yüzeyindeki yerçekimi kuvveti de dünyadaki yerçekiminin yaklaşık 2,2 katı olmalı. Sıvı bir gezegen durumunda bu oran 1,25’e kadar inebilir.
Dünya ve Gliese581c’nin karşılaştırmalı büyüklükleri

Gliese 581 sisteminin, yaklaşık olarak 4,3 milyar yaşında olduğu tahmin ediliyor. Bu yaş, güneş sisteminin yaklaşık 4,6 milyar yıl olarak hesaplanan yaşına çok yakın. Bu süre, yaşamın gelişmesine yeterince zaman bıraktığı için de önemli. Uzun süredir var olan gezegenlerin yaşam barındırma olasılıkları, genç yıldızların çevresindeki gezegenlere göre çok çok daha fazla.

Glisese 581c’nin, Gliese 581’in etrafında dönme süresi (yani bir Gliese 581 yılı) yaklaşık 13 dünya gününe eşit. Bu sayıdan da tahmin edilebileceği üzere, Gliese 581c, kendi yıldızına, güneşin dünyaya olduğundan çok daha yakın bir yörünge etrafında dönüyor. 11 milyon kilometrelik bu uzaklık, 150 milyon kilometrelik dünya – güneş uzaklığının yaklaşık yüzde yedisine eşit.

Gliese 581c’nin kendi yıldızına bu kadar yakın olması, bu gezegenin yüzey sıcaklığının son derece yüksek olması sonucunu doğurabilirdi. Eğer Gliese 581 yıldızı, bizim güneşimiz kadar ısı ve ışık yaysaydı. Ama Gliese 581, bizim güneşimizin ancak 0,013’ü oranında bir parlaklığa sahiptir. Bu nedenle uzaya, bizim güneşimizin yaydığından çok daha az ışık yayar. Bu yakınlık sayesinde, Gliese 581c, kendi güneşinin yaydığı ışığın (dünyanın güneşin yaydığı ışıktan aldığından çok daha büyük oranını) alır. Dolayısıyla bu yakınlık, Gliese 581c’nin dünyaya benzer yüzey sıcaklığına sahip olmasına katkı sağlar.

Tüm bunlar bizi neden Gliese 581c’nin bu kadar heyecan yarattığına dair belki de en önemli fiziksel özelliğe getiriyor: Yüzey sıcaklığı. Yapılan hesaplamalar, Gliese 581c’nin yüzey sıcaklığının -3 santigrad derece ile 40 santigrad derece arasında olması gerektiğini gösteriyor. Bu hesaba, gezegenin yüzeyinin aldığı ışığın ne kadarı yansıttığına dair bir tahmin de dahil ediliyor. İlk sıcaklığa (-3 derece) Venüs’ün, ikinci sıcaklığa da (+40 derece) dünyanın yansıtıcılığına sahip bir yüzey varsayımı ile ulaşılıyor. Elbette gerçek yüzey sıcaklığını hesaplayabilmek için Gliese 581c’nin atmosferinin (henüz bilmediğimiz) bileşimini de hesaba katmak gerek.

Buna karşın, tüm bu değerler, Gliese 581c’yi, “yaşanabilir kuşak” içerisinde, yani dünyada bildiğimiz türden bir yaşamı destekleyebilecek bir gezegen olarak düşünmemiz gerektiğini gösterir nitelikte. Bunun belki de en önemli unsuru, gezegen yüzeyinde sıvı halde su bulunması gereği. Gliese 581c için, bu olasılık en azından bildiğimiz tüm diğer gezegenlerle kıyaslanamayacak kadar yüksek.

Gliese 581c’le ilgili bir diğer tahminimiz, tıpkı Ay’ın hep aynı tarafının dünyaya dönük olması gibi, bu gezegenin de hep aynı tarafının Gliese 581’e dönük olduğu yönünde. Kolayca anlaşılacağı gibi, bu durum, daha az değişken koşullara yol açıyor ve yaşamın gelişmiş olma olasılığını artırıyor.

Sonrası?

Anlaşıldığı üzere, Gliese 581c’nin yaşam barındırdığına dair hiç bir doğrudan kanıtımız yok. Buna karşın yine de, şu ana kadar yaşam barındırmaya bu kadar yakın hiç bir gezegenle (tabi kendi dünyamız dışında) karşılaşmamıştık. Bu olasılık, koca evrende yalnız olmadığımıza dair bir ipucu bulmak yolundaki ümidimizi yeniden yeşertti. Doğrudan bir gözlem, hele yıldızlararası bir yolculuk henüz söz konusu bile olmasa da, yakın gelecekte hem güneş sistemi dışı gezegen araştırmalarının, hem de dünya dışı yaşam araştırmalarının yeniden canlanması beklenebilir. Daha iyi bir aday bulununcaya kadar elbette bu çalışmaların Gliese 581c’ye odaklanması da şaşırtıcı olmayacaktır.