Yabancı Gezegenlerin Bölgelerini Neden Anlamıyoruz?

Yaşam Arayışımız Önemli Bir Faktörü Görmezden Mi Geliyor?

 Yaşanabilir bölge hakkındaki çoğu bir yıldızın parlaklığına odaklanmış olsa da (sıcaklık, bir gezegendeki suyun sıvı, buz veya gaz olabileceğini belirler), yeni araştırmalar bunun son derece basitleştirilmiş ve saf bir resim olduğunu gösteriyor. Bir gezegenin yaşama ev sahipliği yapıp yapamayacağına dair gerçek test, aslında, en sıkıcı gazlarda yatıyor olabilir.

Hayatı anladığımız kadarıyla (ve üzerinde çalışacak tek bir örneğimiz olduğu için (Dünyadaki yaşam), devam edecek çok şeyimiz olmadığı için), hayatın sıvı suya ihtiyacı vardır. Su nihai çözücüdür ve tüm ilginç, yaşamı sürdüren kimyasal reaksiyonların gerçekleşebileceği yerdir. Ve su iki kısım hidrojenden bir kısım oksijenin tanıdık kombinasyonu evrendeki en yaygın molekül olsa da, maalesef sadece nadiren hayata uygun sıvı haldedir.

Suyun çoğu ya donmuş, kuyrukluyıldızlara hapsolmuş, buz gibi dünyaları kaplayan geniş buz tabakaları üzerinde ya da bir gaza hapsolmuş, yıldızlar tarafından pompalanan yoğun ısı ile buharlaşmıştır. Sıvı su son derece nadirdir ve yalnızca belirli özel durumlarda bulunur. Bu belirli özel durumlardan biri, Dünya’nın kendisini içinde bulduğu durumdur.

Gezegenimiz güneşten suyunun buza dönüşmesi için çok uzak değildir ve gaza dönüşecek kadar da yakın değildir. Dünya, sıvı suyun yüzeyinde kalmasına izin vermek için güneşten tam doğru uzaklıkta. Bu sözde ” yaşanabilir bölge” (aynı zamanda “Goldilocks bölgesi” olarak da adlandırılır, çünkü güneş ne çok sıcak ne de çok soğuktur). Her yıldızın büyüklüğüne, sıcaklığına ve parlaklığına bağlı olarak kendi yaşanabilir bölgesi vardır.

İlginizi Çekebilir : Ay Bir Gezegen Mi, Uydu Mu, Yıldız Mı?

Dünya dışındaki yaşam için avlanma oyununda, gökbilimcilerin gezegenleri ilk aradıkları yer, ana yıldızlarının yaşanabilir bölgeleridir. Elbette, hayatın geliştiği başka yerler de olabilir, ancak Dünya gerçekten gördüğümüz yaşamın tek örneği olduğu için, dünya dışı bir arkadaş bulmak en iyi yolumuzdur. Dış gezegenlerde veya güneş sistemimizin dışındaki gezegenlerde atmosferik koşulları yeniden oluşturmak için bir dizi bilgisayar simülasyonu kullanarak araştırmacılar, potansiyel olarak yaşanabilir birçok sistemi inceledi. Gezegenlerin ana yıldızlarının boyutunu ve türünü, gezegen yörüngelerinin özelliklerini, oluştukları zaman gezegenlere zaten mevcut olan sıvı su miktarını ve en önemlisi atmosferlerini değiştirdiler.

Araştırmacılar daha önce bir gezegenin atmosferinin iklimi üzerindeki etkisini incelemişlerdi. En kayda değer gaz, tabii ki, iklim değişikliğinin önde gelen nedenlerinden biri olduğu için Dünya’da oldukça ilgi gören bir sera gazı olan karbondioksittir. Sera gazları gezegensel bir atmosferde ısıyı yakalayabilir ve bunu biraz değiştirerek tüm dünyanın sıcaklık geçmişini büyük ölçüde değiştirebilirsiniz. Örneğin, aynı zamanda güneşin yaşanabilir bölgesinde yer alan kardeş gezegenimiz Venüs’ü düşünün. Bununla birlikte, uzak geçmişindeki aşırı karbondioksit yükü sayesinde, kaçak bir sera olayı yaşadı ve şimdi güneş sistemindeki herhangi bir gezegenin en yüksek yüzey sıcaklıklarına sahip. Ve kesinlikle yaşanabilir değil.

Ancak gezegenin atmosferlerinde yüzen tek gaz karbondioksit değil. Ayrıca nitrojen var. Nitrojen oldukça inerttir ve birçok aktif biyolojik sürece katılmaz. Yine de, Dünya atmosferinin% 80’inden fazlasını oluşturuyor ve onsuz, biz… şey… atmosferimiz olmazdı. Dünyadaki nitrojenin tarihi hakkında çok az şey biliyoruz. Gezegenimizin ne kadar gazla doğduğundan emin değiliz ve bazı jeolojik kanıtlar, 2 milyar yıl kadar önce, bugün yaptığımız azotun yarısı kadar azına sahip olduğumuzu gösteriyor. Ve Dünya’daki nitrojen hakkında pek bir şey bilmediğimiz için, diğer gezegenlerde nitrojen hakkında kesinlikle pek bir şey bilmiyoruz.

Bu yeni çalışmada simülasyonların arkasındaki araştırmacılar, nitrojenin bir gezegenin genel sıcaklığını ve dolayısıyla yaşanabilirliğini belirlemede büyük bir rol oynadığını buldu. Daha da karmaşık olan şey bu basit bir ilişki değil, daha fazla nitrojen ille de bir gezegeni daha sıcak yapmaz. Örneğin, bir gezegenin atmosferi çok kalın değilse ve bol miktarda su varsa, azot eklemek önemli ölçüde ısınmaya neden olabilir çünkü eklenen atmosferik basınç karbondioksit ve su buharı gibi sera gazlarının etkinliğini artırır. Öte yandan, nispeten kuru bir dünyada, daha fazla nitrojen yıldız ışığını daha kolay bir şekilde saçarak dramatik bir soğumaya yol açar.

Nihai sonuç, benzer yüzeylere sahip aynı yörüngeye sahip, ancak farklı miktarlarda nitrojene sahip özdeş yıldızların yörüngesinde dönen iki dünyanın dramatik bir şekilde farklı sıcaklıklara sahip olabileceği ve tahmin edilmesi ciddi şekilde zor olabileceğidir.  Azot ayrıca görünür veya kızılötesi dalga boylarında radyasyon yaymaz veya absorbe etmez. Bu, yabancı dünyaların atmosferlerinde tespit edilmesini sinir bozucu bir şekilde zorlaştırır. Dolayısıyla, bir gezegen yıldızının gezegendeki yaşama elverişli koşullara sahip bölgesinde olursa bile, nitrojen arzını kontrol etmedikçe, gerçekten yaşanabilir olup olmadığını bilemeyiz.