NASA, Dünya’nın ötesinde yaşam belirtileri aramak için James Webb Uzay Teleskobu gibi gelişmiş araçlar kullanıyor. Biyo-imzaları tespit etmeye odaklanıyorlar ve kanıtları yorumlamak için bir ölçek geliştiriyorlar. Potansiyel yaşamın anahtar belirteçleri, evrim geçirebilen kimyasal sistemleri, sıvı suyu, enerji kaynaklarını ve atmosferik gaz dengesizliklerini içerir. Çevresel “eğimlerin” varlığı, yaşamı barındıran potansiyel ortamlara da işaret eder.
Bir gün, belki de çok da uzak olmayan bir gelecekte, çok uzak olmayan bir gezegen, bir tür yaşam barındırabileceğine dair ipuçları verebilir, ancak sırlarını gönülsüzce teslim edebilir.
Uzay teleskoplarımız, atmosferinde bizimkine benzeyen bir gaz karışımı tespit edebilir. Bilgisayar modelleri, gezegenin yaşam taşıma potansiyeli hakkında tahminler sunacaktı. Uzmanlar, kanıtların yaşamın varlığına ilişkin güçlü bir kanıt oluşturup oluşturmadığını tartışır veya böyle çığır açan bir yorumu desteklemek için daha fazla kanıt bulmaya çalışırdı.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde yaşanabilir gezegenler üzerine çalışan bir bilim adamı olan Ravi Kopparapu, “Şu anda altın bir çağın başlangıcındayız,” dedi. “Uygarlık tarihinde ilk kez şu soruyu yanıtlayabiliriz: Dünya’nın ötesinde yaşam var mı?”
Ötegezegenler (diğer yıldızların etrafındaki gezegenler) için bu çağ, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ile açılıyor. Uzay aracındaki aletler, ötegezegenlerdeki atmosferlerin bileşimini tespit ediyor. Önümüzdeki yıllarda teleskopların gücü arttıkça, geleceğin gelişmiş araçları, ışıkyılı uzaklıktaki bir gezegenden olası yaşam belirtilerini – “biyo-imzaları” – yakalayabilir.
Uzak, kayalık, yaşam taşıyan, kırmızı bir cüce yıldızın yörüngesinde dönen bir dünyanın yaklaşan bir gözlemciye nasıl görünebileceğinin bir örneği. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre
Güneş sistemimiz içinde, Mars’taki Perseverance gezgini, bilim adamlarının yaşam belirtileri bulmak için bunları inceleyebilmesi için Dünya’ya geri dönmek üzere kaya örnekleri topluyor. Yaklaşan Europa Clipper görevi Jüpiter’in buzlu uydusunu ziyaret edecek. Amacı, o aydaki koşulların, küresel bir buz kabuğunun altında gömülü olan küresel okyanusunda yaşamın gelişmesine izin verip vermeyeceğini belirlemek.
Ancak Dünya’nın ötesinde yaşam olduğuna dair herhangi bir ipucu, başka bir büyük soruyu da beraberinde getirir: Herhangi bir bilimsel sonuç gerçekten ne kadar kesin olabilir?
“Zorluk, yaşamın ne olduğuna karar vermektir; ne zaman ‘Buldum’ diyeceğim,” dedi. astrobiyologlar, kanıtların gücünü anlamak için yeni bir çerçeve üzerinde çalışıyorlar. 2021’de önerilen örnek bir çerçeve, 1. seviyede başka yaşam ipuçları ile 7. seviyede başka bir yerdeki yaşamın kesinliğine kadar giderek artan önemli kanıtlara kadar 1’den 7’ye kadar değişen bir ölçek içerir. Tartışılmakta ve gözden geçirilmekte olan bu çerçeve, yaşam arayışındaki bilimsel keşfin dolambaçsız bir yol değil, kıvrımlı, dolambaçlı bir yol olduğunu kabul etmektedir.
Ve kesin işaretleri belirlemek, “bildiğimiz şekliyle yaşam” için yeterince zor olmaya devam ediyor. Daha da belirsiz olan, bilmediğimiz moleküler kombinasyonlardan oluşan veya sudan başka bir çözücüye dayanan, bilmediğimiz bir yaşam kanıtı bulmak olacaktır.
Yine de, kendi güneş sistemimizdeki gezegenler ve yalnızca ışıklarıyla bilinen uzak uzak sistemler arasında yaşam arayışı ciddi bir şekilde başladığından, NASA bilim adamları ve dünyanın dört bir yanındaki ortaklarının başlangıç noktası olarak hizmet edecek bazı fikirleri var.
Gelişen Yaşam
İlk olarak, NASA’ Resmi olmayan, bağlayıcı olmayan ama yine de işe yarayan, işe yarayan yaşam tanımı: “Darwin evrimini gerçekleştirme yeteneğine sahip, kendi kendini idame ettiren bir kimyasal sistem.” Charles Darwin, evrimi ünlü bir şekilde, nesiller boyunca korunan özelliklerin zamanla organizmalarda değişikliklere yol açtığı doğal seçilim yoluyla tanımlamıştır.
1990’larda bir NASA ekzobiyoloji çalışma grubu tarafından türetilen tanım, misyonları veya araştırma projelerini tasarlamak için kullanılmaz. Beklentileri belirlemeye ve tartışmayı başka bir çetrefilli soru etrafında odaklamaya yardımcı olur: Cansız ne zaman hayata dönüşür?
“Biyoloji, tarihle kimyadır,” diyor NASA tanımının oluşturulmasına yardımcı olan çalışma grubunun üyelerinden biri ve şu anda California, La Jolla’daki Salk Enstitüsü’nde araştırma profesörü olan Gerald Joyce.
Bu, kimyanın kendisi tarafından kaydedilen tarih anlamına gelir – bizim durumumuzda, DNA’mıza kaydedilmiş ve dönüştürülebilecek genetik verileri kodlar. vücudumuzu oluşturan yapılar ve fiziksel süreçler.
Joyce, milyarlarca yıl boyunca dayanması ve uyum sağlaması için DNA kaydının sağlam, karmaşık, kendi kendini kopyalayan ve açık uçlu olması gerektiğini öne sürüyor.
“Bu, bilginin moleküllere kaydedildiğinin kanıtıdır,” dedi Joyce.
Güneş sistemimizdeki başka bir dünyadan böyle bir molekül, ister DNA, ister RNA veya başka bir şey olsun, Mars’tan alınan bir numunede, diyelim ki Mars numune döndürme görevinde ortaya çıkabilir. şu anda NASA tarafından planlanıyor.
Ya da dış güneş sistemindeki “okyanus dünyaları” arasında bulunabilir – Jüpiter’in ayı, Europa, Satürn’ün Enceladus’u veya buzdan kabukların altında geniş okyanusları saklayan gaz devlerinin diğer uydularından biri.
Güneş sistemimizin ötesindeki gezegenlerden bu tür bilgi taşıyan moleküllerin örneklerini alamıyoruz, çünkü onlar o kadar uzaktalar ki en hızlı uzay gemisiyle bile oraya gitmek on binlerce yıl alacak şimdiye kadar inşa edilmiş.Bu, muhtemelen yaşamın başlaması ve tespit edilecek kadar uzun süre devam etmesi için neye ihtiyaç duyduğuna dair daha derin bir bilgi gerektirecektir.
Hayatın Ortaya Çıktığı Bir Yer
Güneş sistemimizde veya ötesindeki yıldızlarda, yaşam için gereklilikler listesi üzerinde gerçek bir fikir birliği yoktur. Ancak yaşamın kökenini ve gelişimini araştıran Joyce, birkaç olası “olmazsa olmaz” öneriyor.
Listenin başında sıvı su var. Dünyadaki canlıların yaşadığı geniş bir çevre koşulları yelpazesine rağmen, gezegendeki tüm yaşam bunu gerektiriyor gibi görünüyor. Sıvı su, yaşamın kimyasal bileşenlerinin zaman içinde devam etmesi ve reaksiyonlar için bir araya gelmesi için bir ortam sağlar, öyle ki hava veya kaya yüzeyi aynı şeyi yapmaz.
Bir dış gezegen atmosferinden geçen yıldız ışığı, uzay teleskoplarındaki aletler tarafından bir spektruma yayılarak dış gezegende hangi moleküllerin bulunduğunu ortaya çıkarabilir. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre
Ayrıca gerekli: hem yapılar oluşturan kimyasal reaksiyonlar hem de entropi olarak da bilinen evrensel “düzensizlik” eğilimine karşı “düzen” oluşturmak için bir enerji kaynağı.
Atmosferik gazlardaki bir dengesizlik de yaşamın varlığına dair açıklayıcı bir işaret sunabilir.
“Dünya atmosferinde, oksijen ve metan birbiriyle oldukça reaktiftir,” Kopparapu dedi. Kendi hallerine bırakılsalar, birbirlerini hızla iptal ederlerdi.
“Birlikte görülmemeliler,” dedi. “Peki neden metan görüyoruz, neden oksijen görüyoruz? Bir şey bu bileşikleri sürekli olarak yeniliyor olmalı.”
Dünyadaki bu “bir şey”, atmosfere her birinden daha fazla pompalayan ve dengesini bozan yaşamdır. Bu bileşiklerde veya diğerlerinde böyle bir dengesizlik, yaşayan bir biyosferin varlığına işaret eden uzak bir ötegezegende tespit edilebilir. Ancak bilim adamlarının, aksi takdirde yaşamla ilişkilendirebileceğimiz molekülleri oluşturabilecek volkanik veya hidrotermal aktivite gibi jeolojik süreçleri de göz ardı etmesi gerekecek.
Farkı anlamak için dikkatli laboratuvar çalışmaları ve olası ötegezegen atmosferlerinin hassas modellemesi gerekecek.
Değişikliklerden Geçmek
Barge ayrıca “gradyanlar” veya ıslaktan kuruya, sıcaktan soğuğa ve diğer pek çok olası ortam gibi zaman ve mesafe içinde meydana gelen değişiklikler fikrini listenin üst sıralarına yerleştirir. Eğimler enerjinin gideceği yerleri oluşturur, yol boyunca değişir ve daha sonra yaşam formlarına dahil edilebilecek moleküller veya kimyasal sistemler üretir.
Dünyadaki levha tektoniği ve karbondioksit gibi gazların döngüsü – belki de yer kabuğunun altına dalma yoluyla gömülür veya volkanlar tarafından atmosfere geri salınır – bir tür gradyanı temsil eder.
Barge’ın uzmanlığı olan milyarlarca yıl önce okyanus tabanındaki hidrotermal menfezlerin kimyası başka bir şeydir. Bu, gerçek yaşam formlarının potansiyel öncüsü olarak bir tür ilkel metabolizma -organik bileşiklerin enerjiye dönüştürülmesi- yaratmanın olası yollarından biridir.
“Yaşamdan önce hangi gradyanlar vardı?” o soruyor. “Yaşam gradyanlara bu kadar bağlıysa, yaşamın kökeni de bu gradyanlardan faydalanmış olabilir mi?”
Yaşama giden olası yolların daha net bir şekilde haritalanması, nihayetinde, potansiyel olarak yaşanabilir ötegezegenlerin atmosferlerindeki gazları ayrıştırmakla görevli, geleceğin uzay teleskoplarının tasarımına bilgi verebilir.
“Biyolojiden geldiğinden emin olmak istiyorsak, yalnızca gazları aramakla kalmamalıyız; doğru miktarlarda ve doğru şekilde yayılıyorsa, gezegenden nasıl yayıldığına bakmalıyız” dedi. “Geleceğin teleskoplarıyla kendimize daha fazla güveneceğiz çünkü bunlar diğer gezegenlerde yaşam aramak üzere tasarlanacak.”
Yaşam Arayın
- 1. Bölüm: Başlangıçlar: Dünyamızda ve Diğerlerinde Yaşam
- 2. Bölüm: Diğer Gezegenlerde Yaşam: Yaşam Nedir ve Neye İhtiyaç Duyar?
.