Dünya dışında bir ömür olup olmadığı, insanlığın gözünü gökyüzüne çevirdiği birinci vakitlerden beri en çok merak edilen mevzuların başında geliyor. Jüpiter’in uydusu Europa ise Dünya dışı ömür arayışında bir numaralı adaylardan birisi olarak öne çıkıyor.
Buzlarla kaplı Europa’da bir yeraltı okyanusu olması, uydunun sıcak, tuzlu ve ömrü mümkün kılan kimya açısından zengin olduğunu gösteriyor. Yapılan yeni araştırmalar ise Europa’nın oksijeni buzlu kabuğunun altına çektiğini ve burada basit yaşamı besleyebileceğine dair yeni deliller sunuyor.
Oksijen, Europa'nın yaşanabilirliğini anlamanın son kesimi olabilir
Europa'nın yeraltı okyanusunda ömür olup olmadığı uzun bir müddettir tartışma halinde olan bir husus ve bu tartışma, NASA Europa Clipper'ı oraya gönderene kadar esasen tarafsızlığını müdafaaya devam ediyor. Europa misyonu titizlikle tasarlanması gerekiyor ki NASA da buna nazaran dizaynın bir kısmını bilim insanlarının Clipper'ın ele almasını istediği belli sorulara dayandırıyor. NASA, vazifeleri büyük soruları göz önünde bulundurarak tasarlıyor; fakat bunlar sadece daha küçük, muhakkak soruları yanıtlayabiliyor. Bu yüzden bilim insanları, Europa'nın farklı istikametlerini inceliyor ve misyonun yanıt araması gereken sorulara ince ayar yapmak için simülasyonlar yaratıyor.
Bu sorulardan birinin kalbinde ise ‘oksijen’ yer alıyor. Buna nazaran oksijenin, Europa'nın yaşanabilirliğini anlamanın son kesimi olabileceği düşünülüyor.
Genel olarak bakıldığında Europa’nın, ömrün var olması için muhtaçlık duyduğu şeylerin çoğuna sahip olduğuna inanılıyor. Ana bileşeni su olan ve yeraltı okyanusunda bol ölçüde su bulunan Eurona’nın, Dünya okyanuslarından bile daha fazla suya sahip olduğu biliniyor.
Bununla birlikte Jüpiter’in bu uydusunun gerekli kimyasal besin maddelerine sahip olması da dikkat çekiyor. Ömrün var olması için güce muhtaçlığı vardır ve Europa'nın güç kaynağının içini ısıtan ve okyanusun katı halde donmasını engelleyen Jüpiter'den gelen gelgitler olması; birçok bilim insanı tarafından köklü bir gerçek olarak kabul ediliyor.
Donmuş ayın yüzeyinde ayrıyeten, yaşanabilirliğin bir öteki enteresan işareti olan oksijen bulunuyor. Europa’daki oksijen, güneş ışığı ve Jüpiter'den gelen yüklü parçacıkların uydunun yüzeyine çarpmasıyla üretiliyor.
Peki oksijen nasıl oluyor da kalın buz katmanından okyanusa ulaşıyor?
Ancak bu noktada karşımıza ufak bir pürüz çıkıyor. Europa'nın kalın buz katmanı, oksijen ve okyanus ortasında bir pürüz oluşturuyor. Europa'nın yüzeyinin donmuş bir halde katı olması, burada var olabilecek rastgele bir ömür formunun uydunun uçsuz bucaksız okyanusunda olmak zorunda olduğu manasına geliyor. Pekala, bu durumda oksijenin yüzeyden okyanusa ulaşması nasıl mümkün olabilir? Yeni bir araştırmaya nazaran oksijenin, Europa'nın buzlu kabuğundaki tuzlu su havuzları tarafından yüzeyden okyanusa taşınması kelam konusu olabilir.
Bu tuzlu havuzlar, okyanustaki konveksiyon akımları nedeniyle bir ölçü buzun eridiği kabukta yer alıyor. Bu havuzların üzerinde ise Europa'nın ünlü ve fotojenik kaos yeri bulunuyor. Europa’nın donmuş yüzeyinin yaklaşık olarak yüzde 25’ini kaplayan kaos yerinin; sırtların, çatlakların, fayların ve ovaların birbirine karıştığı bir yer olduğu söz ediliyor. Kaos toprağının neden var olduğu konusunda şimdilik kesin bir anlayış mevcut olmasa da arkasında yatan sebebin muhtemelen sistemsiz yeraltı ısınması ve erimesiyle ilgili olabileceği düşünülüyor.
Öte yandan Europa'nın buz katmanının yaklaşık 15 ila 25 kilometre kalınlığında olduğu kestirim ediliyor. 2011'de yapılan bir araştırmaya nazaran Europa'daki kaos yerinin, buzun 3 km altında, geniş sıvı su göllerinin üzerinde bulunabileceği tabir ediliyor. Bu göllerin direkt yeraltı okyanusuna bağlı olmadığı; lakin okyanusa akabileceği düşünülüyor. Bahsi geçen yeni araştırmaya göreyse tuzlu göllerin yüzey oksijeni ile karışabileceği ve vakitle 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 bahse dair “Araştırmamız bu süreci mümkün olanın alanına sokuyor" diyor ve “Europa yeraltı okyanusunun yaşanabilirliği ile ilgili fevkalâde sıkıntılardan biri olarak kabul edilen şeye bir tahlil sunuyor” diye de kelamlarına ekliyor.
Europa'nın yüzeyindeki oksijenin yüzde 86'sının okyanusa ulaştığı düşünülüyor
Bununla birlikte araştırmacılar, bu oksijenin buz kabuğundan okyanusa nasıl ulaştığını bir simülasyon ile gösteriyor. Buna nazaran oksijen yüklü tuzlu su, bir gözeneklilik dalgası içinde yer altı okyanusuna yanlışsız hareket ediyor. Bir gözeneklilik dalgası, süratli bir formda tekrar kapanmadan evvel buzdaki gözenekleri bir anlığına genişleterek tuzlu suyu buzun içinden taşıyor ve bu süreç binlerce yıl boyunca devam ederek oksijen açısından güçlü tuzlu suyu okyanusa ulaştırıyor.
Öte yandan kaos alanı ve oksijen taşınması ortasındaki bağlantı tam olarak aşikâr değil; lakin bilim insanları, gelgit ısınmasının neden olduğu konvektif yükselmelerin buzu kısmen erittiğini ve yüzeydeki karmakarışık kaos yeri olarak tezahür ettiğini düşünüyorlar. Buna nazaran oksijen açısından güçlü tuzlu suyun okyanusa akması için tuzlu suyun altındaki buzun erimiş yahut kısmen erimiş olması gerekiyor. Hususla ilgili olarak araştırmanın muharrirleri, "Bu tuzlu suların boşalması için alttaki buzun geçirgen olması ve hasebiyle 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.
Ayrıca, buzla kaplı olduğu düşünüldüğünde Europa'nın yüzeyinin epeyce soğuk olduğu; ama oksijenin tuzlu sularda taşınamayacağı derecede süratli donacak kadar soğuk olmadığı ifade ediliyor. Buna nazaran uydunun kutuplarında, sıcaklığın asla eksi 220 C'nin üzerine çıkmadığı belirtiliyor. Fakat yeni modelin sonuçları, "yüzeyde tekrar dondurmanın tuzlu suyun drenajını durdurmak ve iç okyanusa oksidan iletimini engellemek için fazla yavaş olduğunu" gösteriyor. Yani öbür bir deyişle, her ne kadar Europa'nın yüzeyindeki buz katı halde donmuş olsa da, altındaki buz konvektiftir ve bu da donmayı geciktirir. Hatta kimi araştırmalara nazaran deniz tabanının volkanik olabileceği bile sav ediliyor.
Çalışmaya nazaran Europa'nın yüzeyinde alınan oksijenin yaklaşık yüzde 86'sının okyanusa ulaştığı düşünülüyor. Bu da, model tarafından üretilen en yüksek kestirime nazaran, Dünya'nınkine çok benzeyen oksijen açısından varlıklı 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 muharrir Steven Vance, bu mevzuyla alakalı olarak “Buzun çabucak altında yaşayan bir tıp aerobik organizmayı düşünmek cazip” biçiminde kaydediyor.
Clipper misyonundan elde edilen datalara en erken 2034 yılında ulaşabileceğiz
Europa’nın ömür 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 sıkıntısını çözdüğü konusunda epeyce umutlu olduğunu tabir ediyor. “Europa'nın yüzeyinde oksijen üzere faydalı bileşikler olduğunu biliyoruz, fakat bunlar onu ömrün onları kullanabileceği aşağıdaki okyanusa mı indiriyor?" biçiminde bir soru yönelten Hand, bu soruyu "Hesse ve işbirlikçilerinin çalışmasında, yanıt evet gibi görünüyor." diyerek cevaplıyor.
Peki, Clipper misyonu bu bulguları doğrulayabilecek hangi sorulara yanıt arayabilir? Bu noktada Clipper’ın tasarımı şu üç büyük konuya odaklanıyor:
- Yaşamı 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 içinde ve altında sıvı su olup olmadığını belirlemek ve ayrıyeten okyanusun yüzeyle nasıl etkileşime girdiğini belirlemek: Okyanustaki rastgele bir şey kabuğun içinden üst hakikat yükseliyor mu? Yüzeyden rastgele bir materyal okyanusa iniyor mu?