"Uzaylı" ve "dünya dışı" terimleri genellikle bilim kurgu eserlerindeki karakterlerle ilişkilendirilir. Ancak spekülatif olmakla birlikte, dünya dışı yaşamın varlığını araştıran ve değerlendiren bir biyoloji dalı vardır: ekzobiyoloji.
Ancak varlığı kanıtlanmamış organizmaları incelemek nasıl mümkün olabilir? Ekzobiyologlar evrende yaşam olup olmadığını anlamak için neye ve nereye bakmalı?
Ldrake denklemine
1960 yılında Amerikalı bir astronom olan Frank Drake, dünya dışı uygarlıklardan gelen radyo sinyallerini tespit etmeye çalışmak için Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevinde ilk araştırmayı yaptı. Bir yıl sonra Drake, galaksimizdeki dünya dışı uygarlıkların sayısını tahmin etmek için tasarlanmış, ekobiyoloji alanında bugün hala uygulanan bir denklem formüle etti. N.
Drake denklemi birkaç parametreyi hesaba katar ve aşağıdaki gibi formüle edilir:
Denklemin değerleri
İlk değer R *, Samanyolu'ndaki yıldız oluşum oranıdır. Bundan sonra sadece gezegen sistemlerine bağlı yıldızlar dikkate alınmalı; bunlar yaşamı barındırmak için gerekli koşullara, karşılanması kolay olmayan ve sırasıyla aşağıdakilerle temsil edilen gereksinimlere sahip olmalıdır: f p y n e . F l yaşamın gelişmesi gereken gezegenlerin oranına karşılık gelirken, fi es gelişen yaşamın zeki olduğu yerlerde bunların fraksiyonu.
Sadece akıllı olması gerekmez, aynı zamanda değişken f cbu canlıların uzaya radyo sinyali yayan bir teknoloji geliştirebilmeleri gerektiğini söylüyor. Son değişken L, sinyallerin gönderilmesi gereken süre. Görülebileceği gibi, değişkenler çoktur ve her bir değeri tam olarak belirlemek zordur, bu nedenle olasılıktan bahsediyoruz. Ancak, en azından teorik olarak değişkene bir değer verebilecek tahminler ve sonuçlar vardır. N ve soruyu cevapla.
Yorumlar ve çözümler
Denklemin ilk formülasyonundan bu yana, birçok bilim adamı sonucunu ayrıntılı olarak açıklamaya çalıştı. 1960'lardan günümüze, değerleri işlemek için mevcut bilimsel araçlar gelişti, ancak denklem aslında kesin cevaplar vermekten ziyade konuyu bilimsel terimlerle tartışmanın bir yolu.
En son tahminler, 23'e kadar dünya dışı uygarlığın varlığını varsayar (eksobiyoloji)
Ama o zaman neden onun varlığına dair hiçbir kanıtımız olmadı? Bu tam olarak bilinen ikilemdir. Fermi paradoksuAdını onu ilk öneren İtalyan fizikçi Enrico Fermi'den almıştır. Bu konuda kesinlik olmadığı için, bugün ekzobiyoloji ile uğraşan bilim adamları, en düşmanca ortamları dışlamadan, dikkatlerini bir organizmanın gelişmesi için sahip olması gereken gereksinimlere odaklamaya çalıştılar.
Ekzobiyoloji: yaşamın var olması için koşullar
Uzayda yaşam formları ararken, Dünya'ya çok benzer özelliklere sahip gezegenlerde bulundukları varsayılır: su, enerji kaynakları ve diğer temel moleküllerin bolluğu.
Ekzobiyologlara göre bunlar minimum gereklilikler, ancak hayatın her zaman aynı özdeş moleküllere dayandığını kesin olarak belirleyemeyeceğimizi unutmamalıyız.
Daha genel olarak, olabileceğinden bile emin değiliz. vazgeçilmez olduğunu düşündüğümüz tüm bileşenler mevcutsa yaşamın var olduğunu varsaymak: sıvı bir çözücü, bir enerji kaynağı ve sözde temel bileşenler, yani temel moleküller, organik ve inorganik , birbirleriyle birleşince daha karmaşık yapılar ortaya çıkıyor. Diğer değişken parametreler pH, sıcaklık, basınç, tuzluluk ve radyasyondur. Dünya'nınkine benzer özelliklere sahip gezegenler daha yaygın olarak adlandırılır. dış gezegenler.
Bununla birlikte, ekstremofiller olarak bilinen organizmalar sayesinde yaşamın sadece ötegezegenlerde gelişmediğini biliyoruz. ancak minimum koşulların olduğu her yerde.
ötegezegenler ve ışık yılı
Ne diyoruz Dış gezegenler Bunlar, bizimkinde veya diğer galaksilerde bir güneş sisteminin parçası olan gök cisimleridir. Güneşlerinin etrafında, yaşamın gelişmesi için en önemli gereksinimlerden biri olan sıvı su veya diğer çözücülerin varlığına izin verecek bir mesafede dönerler. Dünya gibi bu gezegenler, kimyasal ve fiziksel koşulların yaşamı desteklemek için potansiyel olarak iyi olduğu çok sayıda ortama sahip olabilir. Ne yazık ki, çoğu güneş sistemimizden birkaç ışık yılı uzakta.
El ışık yılı ışığın bir yılda aldığı mesafedir. Güneş'ten gelen ışık 8 milyon km yol kat ederek 150 buçuk dakikada bize ulaşır.Işığın bir yılda (ışık yılı) kat ettiği mesafe, Güneş'in Dünya'ya kat ettiği mesafenin yaklaşık 63.000 katıdır. Yani 63 bin çarpı 150 milyon km.
Ekzobiyoloji: Proxima B
en yakın proksima b, galaksimiz Samanyolu'ndaki Proxima Centauri sisteminin bir parçasıdır. Proxima b 4,2 ışıkyılı uzaklıkta ve diğer gezegenleri Dünya ile karşılaştırmak için kullanılan bir fiziksel ölçüm ölçeği olan ESI endeksine göre Dünya'ya en çok benzeyen sekizinci gezegen. Bu indeksin değeri 0 (benzerlik yok) ile 1 (Dünya ile aynı gezegen) arasındadır ve yarıçap, yoğunluk, kaçış hızı ve yüzey sıcaklığına göre hesaplanır. Proxima b'nin ESI değeri 0,87'dir ve gezegenin Dünya'ya çok benzediğini gösterir. Ancak bu veriler yaşanabilirliği hakkında bilgi vermemektedir.
Aylar
Uzayda yaşam arayışı ötegezegenlerle sınırlı kalmayıp onların uyduları olan uydularını da etkiler. Bir örneği güneş sistemimizin hemen içinde bulunabilir. Satürn'ün uydusunun, enceladusve Jüpiter'in uydusu, Avrupa, potansiyel olarak yaşam barındırır.
güneşten uzaklık Enseladuskendini ısıtmak için yeterli güneş ışınımı almasına izin vermez, bu nedenle yüzey sıcaklıkları -128°C ile -240°C arasında değişir: kesinlikle normalde yaşam aranacak bir yer değildir. Ancak Cassini sondası sayesinde, bu donmuş ayda su ve organik moleküllerin bulunduğunu tespit etmek mümkün oldu. Yapılan analizler, yüzeyden yayılan su buharı jetlerinde nitrojen, karbondioksit ve metan bulunduğunu göstermiştir. Bu nedenle, donmuş yüzeyin altında, substratın hidrotermal aktivitesinden ve ayrıca yüzeydeki gayzerlerden sorumlu, çeşitli moleküllerin çözündüğü bol miktarda su tabakası olduğuna inanılmaktadır. Bu fenomenin, metanojenik organizmaların varsayımsal varlığından etkilendiği düşünülebilir.
2018 yılında bazı araştırmacılar bir deneyle Enceladus'un koşullarını yeniden oluşturmaya çalıştılar ve mikroorganizmanın Metanothermococcus okinawensis altta yatan katmanda yaşamak ve metan üretmek için ideal özelliklere sahip olacaktır. Bu çalışmanın sonucu bize, benzer organizmaların bunu yapabildiğini ve dolayısıyla aslında Enceladus'ta olabileceğini söylüyor.
Diğer gezegenlerde hangi bakteriler yaşayabilir?
Belirli yeteneklere sahip mikroorganizmalar, genellikle daha karmaşık organizmalar için engelleyici koşullarda yaşadıkları için ekstremofiller olarak tanımlanırlar. Bu organizmaların normalde bu koşullarda yaşadığına dikkat edilmelidir, bu nedenle hayatta kaldıkları düşünülebilir ve daha karmaşık senaryolarda da bulunurlar.
Biyoloji dünyasında en ünlüsü kesinlikle termos aquaticus75°C sıcaklıklarda büyüyebilen; onun sayesinde DNA amplifikasyon yöntemini önemli ölçüde geliştirmek mümkün oldu. Her biri bir veya daha fazla farklı koşula adapte olan ve böylece poliekstremofilik hale gelen bu tür birçok mikroorganizma vardır.
İşte bazı büyüleyici örnekler:
- Picrophilus oshimae hidroklorik asitten daha güçlü, 0,6 üzerinden 14 değeri ile çok asidik pH koşullarında sülfatta yaşar.
- termokok piezophilus bir santimetrelik bir alana uygulanan yaklaşık 125 kg'a karşılık gelen 1275 Mpa'lık bir basınçta uçurumda yaşıyor. Diğer mikroorganizmaların 2000 Mpa'lık basınçlar altında bile metabolik olarak aktif kalmayı başardıkları doğrulanmıştır;
- Halarsenatibakter silvermanii NaCl tuz konsantrasyonlarının %35 mg/L olduğu oldukça alkali bir gölde yaşıyor;
- Deinococcus radyoduran s, bugüne kadar radyasyona ve vakuma karşı direnç çalışması için model mikroorganizma olarak kabul edildi, Mars gezegeninin koşullarında hayatta kalabilen bir poliekstremofil.
Mars'ta hayat var mı?
Mars, Dünya'dan önce güneşimize en uzak dördüncü gezegendir. Son yıllarda onu keşfetmek ve araştırma yapmak için birçok görev gerçekleştirildi. NASA'nın Perseverance'ı en yenisidir, halen aktiftir ve 2033'te yeniden girmesi beklenmektedir.
Şu anda Mars'taki toprak verileri ve koşulları ekzobiyoloji için umut verici görünmüyor. 2003 yılında bir araştırma ekibi, Viking misyonu tarafından toplanan toprak örneği ile Şili'deki Atacama Çölü'nün uzak bir bölgesinden alınan toprak arasında toprak bileşimi açısından bir eşleşme belirledi ve birkaç denemeden sonra toprağın uygun olmadığını belirledi. Her türlü organik tarım için. Öyleyse, Mars'ta yaşam izleri bulmayı ummak hala nerede mümkün olabilir?
yeraltı hayatı
2022'de yapılan bir keşif, ekzobiyologları dünya dışı yaşam arayışlarında harekete geçirdi. Bunlar, Avustralya'nın merkezindeki kaya kapanımlarında bulunan ve 830 milyon yıl öncesine dayanan küçük kristallerdir. Bu küçük kristaller içinde organik bileşikler ve bu mikroçevrede korunmuş olarak yaşamış prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin varlığı tespit edilmiştir. Uzmanlara göre, ister Karasal ister Dünya dışı kaynaklı olsun, bu tür çökeltiler, antik mikroorganizmalar ve organik bileşikler için potansiyel konakçılar olarak düşünülmelidir. Bu, diğer gezegenlerde potansiyel bir arama ve bulma yeri olduğunu gösteriyor: toprak altı.
Ayrıca, toprak altında fenomeni serpantin. Alkali pH koşullarında gerçekleşen ve su ile kayaçlar arasındaki etkileşim sayesinde hidrojen, organik ve inorganik karbon bileşikleri açığa çıkaran kimyasal-fiziksel reaksiyon. Ekzobiyologlara göre serpantinleşme, Aylar da dahil olmak üzere güneş sisteminin gök cisimlerinde yaygındır ve ayrıca Dünya'da belirli mikroorganizmaların yaşamını destekleyen önemli bir rol oynamış olabileceği düşünülmektedir.
Ekzobiyoloji hakkında sonuçlar
Ekzobiyoloji araştırmaları halen devam ediyor, Ekim 2024'te NASA havacılık ve uzay ajansı yeni bir görev başlatacak: CLIPPER. Amaç, Jüpiter'in buzlu uydularından birinin yaydığı buhar jetlerinden yaşam izleri aramak olacak: Avrupa.
Şu anda, dünya dışı organizmalar hiçbir zaman tanımlanmadı, ancak kozmosta olası varlıkları göz ardı edilemez. Bununla birlikte, yaşamın Dünya'dakinden tamamen farklı koşullarda gelişebileceğini ve bu nedenle bizim bilmediğimiz şekillerde uyum sağladığını ve geliştiğini dikkate almalıyız. Dünya dışı yaşam formlarının keşfi, bilim camiasının büyük ilgisini ekzobiyoloji dalına çekecek ve şimdiye kadar hiç keşfedilmemiş yollar açacaktı.