Astronomi ve Kozmoloji

Yaşam Gezegenler Arası Taşınabilir mi? Panspermia Hipotezi ve Tanpopo Deneyi

İnsanın merak ettiği en büyük soru, yaşamın nereden geldiğidir. Tek bir hücreden zeki hayat formlarına nasıl dönüştüğümüzü biliyor gibiyiz, ancak bu tek hücrenin nereden geldiğini sorguladığımızda işler karmaşıklaşmaya başlıyor. Bu yazımızda teorilerden birinı mercek altına alalım. Bunlar Panspermia hipotezi ve Tanpopo deneyini anlamaya çalışalım.

Panspermia hipotezi, canlılığı oluşturan mikroorganizmaların ya da moleküllerin, bir sistemden başka bir sisteme uzayda kararlı bir yörüngeye sahip cisimlere göre daha serbest dolaşan toz, kaya, meteor veya kuyruklu yıldız gibi cisimler ile taşındığını ileri sürer. Bu cisimler, gezegenlerin yörüngesine girerek çarpışma ve parçalanma vasıtasıyla gezegen koşullarını etkileyecek durumlara yol açabilir. Bu durum, mikroorganizmaların ya da organik moleküllerin gezegene gelişi ile sonuçlanır ve şartlara uyum sağlamaları durumunda gezegende hayatın başlangıcı meydana gelir.

Şekil 1. Derin denizlerde volkanik aktiviteler sonucu açığa çıkan kimyasalların kemosentez ile enerjiye dönüştürülmesi sonucu güneş ışığı olmayan yerlerde dahi hayat için gerekli olan enerjiyi üreten canlılar ve yaşam alanlar

Panspermia Hipotezi Fikri Nasıl Ortaya Çıktı?

Panspermia kısaca canlılığın tüm evrene yayılması üzerinedir. Yeryüzü tabanlı çalışmalarda çok yüksek ve düşük sıcaklıklarda, yüksek basınçta ve hatta güneş ışığının ulaşmadığı derin denizlerde yaşama adapte olmuş canlıların bulunması uç koşullarda dahi hayatın var olabileceğini gösterdi. Ekstrem koşullarda yaşayabilen arkeler, su ayıları gibi birçok mikroorganizmanın keşfi, derin denizlerde yaşayan birçok eklem bacaklı, yumuşakça ve balık türleri yaşama elverişli ortamın bildiğimiz koşulların dışında da olabileceği ihtimallerini arttırmakta.

Yüksek irtifada 1936-1976 yılları arasında mikroorganizmaların birikimi ile ilgili başarılı birçok deney yapıldı. Son yıllarda, erken Dünya döneminden çok daha zorlu koşullara sahip ortama dayanabilecek, uzayda hayatını devam ettirebilecek mikroorganizmaların varlığına dair kanıtlar ya da ipuçları aranmakta. Bu noktada çalışmalar, ilkel mikroorganizma oluşumunda dünya dışı ya da güneş dışı cisimlerdeki organik molekül sentezlenmesinin rolü olabileceği üstünde yoğunlaşıyor.

Tardigrada (Su Ayıları)

Şekil 2: Tardigrada (Su Ayıları)

Tardigrada (Su Ayıları) üzerine yapılan çalışmalar, bu canlının ekstrem sıcaklık ve basınçta, su olmayan yerlerde ve radyasyonlu alanlarda yaşayabildiğini gösterdi. 2007’de yapılan bir astrobiyoloji deneyinde uzay boşluğunda radyasyondan korunan ve korunmayan Tardigrada gruplarının birçoğunun 10 gün boyunca yaşamaya devam ettiği, ölen örneklerin birçoğunun ise ürediği tespit edildi. Daha önce meteor üzerinde aminoasit gibi çeşitli organik moleküller, bakteri kümeleri ve bakteri fosilleri (ALH84001 meteoridi) keşfedilmişti. 2019’da uluslararası bir ekibin, bir meteor üzerinde RNA’nın yapı taşlarını oluşturan şeker ve ribozun varlığını keşfetmesi, ilkel yaşamın
başlamasında meteor gibi cisimlerin katkısı olabileceği ihtimalini arttırdı. Şu an devam eden mikrop örneklemesi deneylerinden bazıları Dünya yörüngesinde dolaşan Uluslararası Uzay İstasyonu’nda gerçekleşiyor. Bu çalışmalardan birisi ise Tanpopo deneyi.

Tanpopo Deneyi

Şekil 3. Tanpopo Deney Modülü; Kaynak: https://en.wikipedia.org/

Tanpopo görevi, iki farklı deneyden oluşan bir astrobiyoloji deneyidir. Yakalama ve maruz bırakma olarak ikiye ayrılan deney; düşük Dünya yörüngesindeki mikrop örneklerinin hayatta kalma potansiyelini, organik moleküllerin sentezlenmesini, Uluslararası Uzay İstasyonu (UUİ) çevresindeki kozmik tozların aerojel yardımı ile toplanmasını ve karasal objelerin gezegenler arası taşınma olasılığını araştırma amacıyla yapıldı.

Şekil 4 a. aerojellerin bulunduğu yakalama
deneyinin parçası. b. maruz bırakma deneyindeki
mikrobik hücrelerin bulunduğu kalıp (kaynak-2)


Simülasyonlar sonrasında uygulamalı olarak Mayıs 2015’te başlayan deney, UUİ’de bulunan Japon Deney Modülü’nünde (JEM) gerçekleşti. Deneyin yörünge çevresindeki diğer panspermia hipotezi için yapılan deneylerden farkı ise kendinden önceki çalışmalarda ölü mikrop ya da başka malzemelerle karıştırılmış mikrop örnekleri kullanılırken; Tanpopo deneyinde kalın katmanlarla yalnızca mikropların olduğu bir düzenek kuruldu ve bu örneklerin hayatta kalma ihtimaline bakıldı.

2018’de toplanan örnekler ve veriler Dünya’ya gönderildi. Maruz bırakılma deneyin en önemli sonuçlarından birisi 0,5 mm’den kalın katmanlı mikrop kümelerinin yaşamaya devam ettiğinin gözlemlenmesi oldu. Üst katmanlarda ölü mikrop hücreleri gözlemlenmesine rağmen ölü hücrelerin altında hala yaşamaya devam eden bir küme bulunmuş olması deneyi başarılı kıldı. Aynı zamanda aerojel çalışmalarından gelen kozmik toz incelemeleri ve aerojelin tutuculuğu ile ilgili çalışmalar yapıldı. Tanpopo deneyi sonucunda, aşırı soğuk, yoğun radyasyona ve yüklü parçacıklara maruz kalan mikroorganizmaların hayatta kalabilmeleri gezegenler arası canlı transferinin, panspermia potansiyelinin olabileceği ihtimalini arttırdı.

Ancak bu taşıma uzun yıllar sürebildiği gibi yaşama elverişli bir gezegene varma ve gezegene yüzeyine inebilme ihtimali oldukça düşük. Yine de araştırılan kozmik toz analizleri ve yaşamaya devam eden mikroorganizmalar hipotezi güçlendiriyor. Deney ekibinden Yamagashi, “… Bazıları yaşamın çok nadir olduğunu ve evrende yalnızca bir kez gerçekleştiğini düşünürken, diğerleri yaşamın her uygun gezegende olabileceğini düşünüyor. Panspermi mümkünse, yaşam çok daha fazla var olmalıdır; daha önce düşündüğümüzden daha sık.” diyor. Sonuç olarak panspermia hipotezi gerek yeryüzünde gerekse uzayda yapılan deneylerle güçleniyor. Astrobiyoloji ve astrofizik çalışmaları ile yaşamın yalnızca Dünya’ya özgü bir şey olmadığı, evrene dağılmış olduğunu gösteriyor.

Kaynaklar

  1. TANPOPO: Astrobiology exposure and micrometeoroid capture experiments; https://www.researchgate.net/
  2. nvestigation of the Interplanetary Transfer of Microbes in the Tanpopo Mission at the Exposed Facility of the International Space Station; https://www.researchgate.net
  3. Results from the Tanpopo capture panels: Using silica aerogel for retrieving cosmic dust from low-Earth orbits; https://www.researchgate.net
  4. Fist Year Results of Tanpopo: Capture and Exposure Experiment of Micrometeorite and Microbes on Exposure Facility of International Space Station; https://ui.adsabs.harvard.edu/
  5. First Detection of Sugars in Meteorites Gives Clues to Origin of Life; https://www.nasa.gov/
  6. Panspermia: Testing for the Interplanetary Transfer of Life; http://journalofcosmology.com
  7. Fossil Life in ALH 84001?; https://www.lpi.usra.edu/

Matematiksel

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.