Europa’nın Buz Katmanının Altında Oksijen Olabilir

Don kishot

New member
Dünya haricinde bir ömür olup olmadığı, insanlığın gözünü gökyüzüne çevirdiği birinci başlardan beri en epey merak edilen mevzuların başında geliyor. Jüpiter’in uydusu Europa ise Dünya dışı hayat arayışında bir numaralı adaylardan birisi olarak öne çıkıyor.

Buzlarla kaplı Europa’da bir yeraltı okyanusu olması, uydunun sıcak, tuzlu ve hayatı mümkün kılan kimya açısından varlıklı olduğunu gösteriyor. Yapılan yeni araştırmalar ise Europa’nın oksijeni buzlu kabuğunun altına çektiğini ve burada sıradan hayatı besleyebileceğine dair yeni ispatlar sunuyor.

Oksijen, Europa’nın yaşanabilirliğini anlamanın son kesimi olabilir


Europa’nın yeraltı okyanusunda ömür olup olmadığı uzun bir müddetdir tartışma halinde olan bir mevzu ve bu tartışma, NASA Europa Clipper’ı oraya gönderene kadar zati tarafsızlığını müdafaaya devam ediyor. Europa misyonu titizlikle tasarlanması gerekiyor ki NASA da buna nazaran dizaynın bir kısmını bilim insanlarının Clipper’ın ele almasını istediği muhakkak sorulara dayandırıyor. NASA, bakılırsavleri büyük soruları göz önünde bulundurarak tasarlıyor; lakin bunlar sadece daha küçük, belli soruları yanıtlayabiliyor. Bu yüzden bilim insanları, Europa’nın farklı istikametlerini inceliyor ve vazifenin yanıt araması gereken sorulara ince ayar yapmak için simülasyonlar yaratıyor.

Bu sorulardan birinin kalbinde ise ‘oksijen’ yer alıyor. Buna göre oksijenin, Europa’nın yaşanabilirliğini anlamanın son modülü olabileceği düşünülüyor.

Genel olarak bakıldığında Europa’nın, hayatın var olması için gereksinim duyduğu şeylerin birçoklarına sahip olduğuna inanılıyor. Ana bileşeni su olan ve yeraltı okyanusunda bol bol su bulunan Eurona’nın, Dünya okyanuslarından bile daha fazla suya sahip olduğu biliniyor.

tıpkı vakitte Jüpiter’in bu uydusunun gerekli kimyasal besin hususlarına sahip olması da dikkat çekiyor. hayatın var olması için güce muhtaçlığı vardır ve Europa’nın güç kaynağının içini ısıtan ve okyanusun katı biçimde donmasını engelleyen Jüpiter’den gelen gelgitler olması; birçok bilim insanı tarafınca esaslı bir gerçek olarak kabul ediliyor.

Donmuş ayın yüzeyinde ayrıyeten, yaşanabilirliğin bir öbür farklı işareti olan oksijen bulunuyor. Europa’daki oksijen, güneş ışığı ve Jüpiter’den gelen yüklü parçacıkların uydunun yüzebir daha çarpmasıyla üretiliyor.

Pekala oksijen nasıl oluyor da kalın buz katmanından okyanusa ulaşıyor?


Lakin bu noktada karşımıza ufak bir pürüz çıkıyor. Europa’nın kalın buz katmanı, oksijen ve okyanus içinde bir pürüz oluşturuyor. Europa’nın yüzeyinin donmuş bir biçimde katı olması, burada var olabilecek rastgele bir hayat formunun uydunun uçsuz bucaksız okyanusunda olmak zorunda olduğu manasına geliyor. Pekala, bu durumda oksijenin yüzeyden okyanusa ulaşması nasıl mümkün olabilir? Yeni bir araştırmaya göre oksijenin, Europa’nın buzlu kabuğundaki tuzlu su havuzları tarafınca yüzeyden okyanusa taşınması kelam konusu olabilir.

Bu tuzlu havuzlar, okyanustaki konveksiyon akımları niçiniyle bir ölçü buzun eridiği kabukta yer alıyor. Bu havuzların üzerinde ise Europa’nın ünlü ve fotojenik kaos toprağı bulunuyor. Europa’nın donmuş yüzeyinin yaklaşık olarak yüzde 25’ini kaplayan kaos yerinin; sırtların, çatlakların, fayların ve ovaların birbirine karıştığı bir yer olduğu tabir ediliyor. Kaos toprağının niye var olduğu konusunda şimdilik kesin bir anlayış mevcut olmasa da arkasında yatan niçinin muhtemelen sistemsiz yeraltı ısınması ve erimesiyle ilgili olabileceği düşünülüyor.


Öte yandan Europa’nın buz katmanının yaklaşık 15 ila 25 kilometre kalınlığında olduğu iddia ediliyor. 2011’de yapılan bir araştırmaya nazaran Europa’daki kaos toprağının, buzun 3 km altında, geniş sıvı su göllerinin üzerinde bulunabileceği tabir ediliyor. Bu göllerin direkt yeraltı okyanusuna bağlı olmadığı; fakat okyanusa akabileceği düşünülüyor. Bahsi geçen yeni araştırmaya bakılırsayse tuzlu göllerin yüzey oksijeni ile karışabileceği ve vakit içinde daha derin yeraltı okyanuslarında daha büyük ölçülerde oksijen birikebileceği öne sürülüyor.

UT Jackson Yerbilimleri Okulu Jeolojik Bilimler Kısmı’nda profesör olan araştırmanın baş müellifi Marc Hesse, bu hususa dair “Araştırmamız bu süreci mümkün olanın alanına sokuyor” diyor ve “Europa yeraltı okyanusunun yaşanabilirliği ile ilgili olağanüstü sıkıntılardan biri olarak kabul edilen şeye bir tahlil sunuyor” diye de kelamlarına ekliyor.

Europa’nın yüzeyindeki oksijenin yüzde 86’sının okyanusa ulaştığı düşünülüyor


tıpkı vakitte araştırmacılar, bu oksijenin buz kabuğundan okyanusa nasıl ulaştığını bir simülasyon ile gösteriyor. Buna göre oksijen yüklü tuzlu su, bir gözeneklilik dalgası ortasında yer altı okyanusuna hakikat hareket ediyor. Bir gözeneklilik dalgası, süratli bir biçimde yeniden kapanmadan evvel buzdaki gözenekleri bir anlığına genişleterek tuzlu suyu buzun ortasından taşıyor ve bu süreç binlerce yıl boyunca devam ederek oksijen açısından güçlü tuzlu suyu okyanusa ulaştırıyor.

Öte yandan kaos alanı ve oksijen taşınması içindeki alaka tam olarak muhakkak değil; fakat bilim insanları, gelgit ısınmasının niye olduğu konvektif yükselmelerin buzu kısmen erittiğini ve yüzeydeki karmakarışık kaos yeri olarak tezahür ettiğini düşünüyorlar. Buna bakılırsa oksijen açısından güçlü tuzlu suyun okyanusa akması için tuzlu suyun altındaki buzun erimiş yahut kısmen erimiş olması gerekiyor. Hususla ilgili olarak araştırmanın müellifleri, “Bu tuzlu suların boşalması için alttaki buzun geçirgen olması ve ötürüsıyla kısmen erimiş olması gerekir. Evvelki çalışmalar, gelgit ısınmasının, Europa’nın buz kabuğunun taşınan kısmındaki üst yanlışsız yükselmelerin sıcaklığını saf buzun erime noktasına kadar artırdığını gösteriyor” biçiminde kaydediyor.


Ayrıyeten, buzla kaplı olduğu düşünüldüğünde Europa’nın yüzeyinin çok soğuk olduğu; ancak oksijenin tuzlu sularda taşınamayacağı derecede süratli donacak kadar soğuk olmadığı tabir ediliyor. Buna bakılırsa uydunun kutuplarında, sıcaklığın asla eksi 220 C’nin üzerine çıkmadığı belirtiliyor. Lakin yeni modelin sonuçları, “yüzeyde bir daha dondurmanın tuzlu suyun drenajını durdurmak ve iç okyanusa oksidan iletimini engellemek için fazla yavaş olduğunu” gösteriyor. Yani öteki bir deyişle, her ne kadar Europa’nın yüzeyindeki buz katı biçimde donmuş olsa da, altındaki buz konvektiftir ve bu da donmayı geciktirir. Hatta kimi araştırmalara göre deniz tabanının volkanik olabileceği bile argüman ediliyor.

Çalışmaya nazaran Europa’nın yüzeyinde alınan oksijenin yaklaşık yüzde 86‘sının okyanusa ulaştığı düşünülüyor. Bu da, model tarafınca üretilen en yüksek iddiaya bakılırsa, Dünya’nınkine epey benzeyen oksijen açısından güçlü bir okyanus yaratıyor. Pekala, bu durumda buz katmanının altında bir şey yaşaması mümkün olabilir mi? NASA’nın Jet Propulsion Laboratory’de (JPL) bir araştırma bilimcisi ve Planetary Interiors ve Geophysics Group’un süpervizörü olan ortak müellif Steven Vance, bu bahisle alakalı olarak “Buzun çabucak altında yaşayan bir çeşit aerobik organizmayı düşünmek cazip” biçiminde kaydediyor.

Clipper misyonundan elde edilen datalara en erken 2034 yılında ulaşabileceğiz


Europa’nın hayat potansiyeli ve yaklaşmakta olan Europa Clipper misyonu ile yakından ilgilenen bilim insanlarından birisi olan Kevin Hand ise Hesse ve araştırmacı arkadaşlarının donmuş ayın okyanuslarındaki oksijen problemini çözdüğü konusunda pek umutlu olduğunu tabir ediyor. “Europa’nın yüzeyinde oksijen üzere yararlı bileşikler olduğunu biliyoruz, lakin bunlar onu hayatın onları kullanabileceği aşağıdaki okyanusa mı indiriyor?” biçiminde bir soru yönelten Hand, bu soruyu “Hesse ve işbirlikçilerinin çalışmasında, yanıt evet üzere görünüyor.” diyerek cevaplıyor.

Pekala, Clipper misyonu bu bulguları doğrulayabilecek hangi sorulara yanıt arayabilir? Bu noktada Clipper’ın tasarımı şu üç büyük hususa odaklanıyor:

  • hayatı sürdürmek için gerekli bileşenlere sahip olup olmadığını belirlemek için okyanusun bileşimini araştırmak
  • Kaos alanı da dahil olmak üzere yüzeyin nasıl oluştuğunu anlamak için uydunun jeolojisini araştırmak
  • Buz kabuğunun kalınlığını ve ortasında ve altında sıvı su olup olmadığını belirlemek ve ayrıyeten okyanusun yüzeyle nasıl etkileşime girdiğini belirlemek: Okyanustaki rastgele bir şey kabuğun ortasından üst yanlışsız yükseliyor mu? Yüzeyden rastgele bir materyal okyanusa iniyor mu?
Alışılmış bu soruların karşılıklarını öğrenmek için bir süre daha beklememiz gerekiyor. Europa Clipper’ın Ekim 2024‘te fırlatılması planlanıyor; fakat Jüpiter sistemine ulaşması için 5.5 yıl daha beklememiz gerekecek. Misyon uydunun yüzebir daha indikten daha sonra başlayacak olan bilimsel araştırma evresinin ise 4 yıl kadar sürmesi bekleniyor. Bütün bunlarla birlikte, üstte belirtilen sorulara yanıt almamız en erken 2034’de mümkün olacak üzere duruyor.
 
Üst