Uzayda YAŞAMI Keşfetmeye Gidiyoruz! (EUROPA CLİPPER)

NASA'nın Europa Clipper Misyonu: Yaşamın İzini Sürmek

Bugün, NASA'nın şimdiye kadar inşa ettiği en büyük gezegen keşif aracı, Europa Clipper, Jüpiter'in meşhur uydusu Europa'ya doğru yolculuğa çıkacak. Yaşamın izlerini bulmak için...

Europa, şu anda Dünya dışında Güneş Sistemi'nde yaşamın en olası olduğu yer olarak kabul ediliyor. Buzlu bir dünya ve Jüpiter'in etrafında dönüyor. Buzlu yüzeyinin altında küresel bir okyanus var.

Europa, Jüpiter'in dört büyük uydusundan biri ve boyut olarak Ay’a oldukça yakın. Ancak yüzeyi, Ay’dan çok farklı. Ay’ın yüzeyi kraterlerle dolu ve bu, uzun süredir yüzeyin değişmediğini, jeolojik olarak hareketsiz olduğunu gösteriyor. Europa'nın yüzeyi ise buzla kaplı ve çok az sayıda krater var. Bu, Jüpiter'in yoğun çekim gücü nedeniyle meteorlarla sık sık karşılaşması gereken bir uydu için oldukça şaşırtıcı. Ancak yüzeyde kraterler yerine derin çatlaklar ve yarıklar görmek mümkün. Bu da Europa’nın yüzeyinin, muhtemelen altında bulunan okyanus ya da başka jeolojik süreçler sayesinde sürekli yenilendiğine işaret ediyor.

Europa'nın yüzeyinde bir buz katmanı var ama bu buzun altında büyük bir sıvı su okyanusu olduğu düşünülüyor. Bu okyanusta, Dünya'daki okyanusların toplamından daha fazla su bulunduğuna inanıyoruz. Su, yaşam için çok önemli bir bileşendir. "Yaşam" derken, burada Dünya'daki yaşamı kastediyorum; yani sıvı suya bağlı olan yaşam. Dünya'da su bulduğumuz her yerde yaşam bulduk. Peki, Dünya dışındaki yaşam düşündüğümüzden çok daha yakın olabilir mi? Güneş Sistemi'mizin derinliklerinde...

Yaşamın bildiğimiz haliyle bir gezegende ortaya çıkabilmesi ve devam edebilmesi için bazı temel koşulların sağlanması gerekir. Üç ana bileşene ihtiyacımız var: su, temel kimyasal yapı taşları ve enerji.

Sıvı su, yaşamın temel kimyasal süreçlerinin gerçekleşmesi için gerekli bir ortam sağlar. Su, maddeleri çözer, kimyasal tepkimeleri hızlandırır ve canlı organizmaların var olmasına olanak tanır.

Europa'nın yüzeyi kalın buz tabakalarıyla kaplı, ancak sıvı su olması gerekiyor. Çünkü buz, sıvı suyun yaşam için sağladığı bazı şartları sağlayamıyor. Europa, Jüpiter'in etrafında yaklaşık her üç buçuk günde bir dönüyor. Jüpiter'e daha yakın olduğunda, çekim kuvveti etkisi altında kalıyor ve bu çekim, Ay'ın içindeki gelgit ısınmasına yol açıyor. Bu da okyanusu sıvı halde tutacak kadar ısı üretiyor; yani gelgit ısınması, bu Ay'ın donmuş halde kalmasını önlüyor.

Ancak sadece sıvı su da yeterli değil. İkinci bileşen olarak doğru kimyasal elementlerin de olması gerekiyor. Bunlar karbon, azot, hidrojen, fosfor, kükürt ve oksijen gibi elementler.

Europa'nın atmosferi neredeyse tamamen oksijenden oluşuyor. Ama bu atmosfer aşırı ince ve bu nedenle basıncı çok düşük. Yani orada olsaydınız, ortamda oksijen olmasına rağmen nefes alamazdınız. Yine de oksijen var.

James Webb gibi teleskoplar sayesinde biliyoruz ki diğer elementler de Güneş Sistemi'nde oldukça yaygın. Europa'da yeterli miktarda bulunduğunu düşünüyorlar. Ancak bitmedi, yaşam için üçüncü bir bileşen daha gerekli: "enerji kaynağı."

Eğer sadece su ve kimyasallarınız varsa ve bunları tetikleyecek bir enerji yoksa, yine yaşam olmaz.

Daha önceleri dünyadaki yaşamın büyük ölçüde yüzeyle sınırlı olduğunu ve tamamen fotosenteze bağlı olduğunu düşünüyorduk. Ancak 1970'lerin sonlarında Galápagos Adaları yakınlarındaki bir hidrotermal bacanın araştırılması sırasında, okyanus tabanının derinliklerinde, yaklaşık bir buçuk mil altında, karanlık bir ekosistem keşfedildi.

Bu, Barbara Sherwood Lollar’ın Dünya'nın derinliklerinde yaşayan mikropları inceleyen bir jeolog olarak yaptığı önemli bir keşifti. Hidrotermal bacalar, okyanus tabanındaki volkanik bölgelerde, yer altından gelen sıcak suyun deniz suyuyla buluştuğu yerlerde oluşan jeotermal yapılardır. Bu keşif çok önemliydi, çünkü yaşamın yalnızca güneş ışığına ve fotosenteze bağlı olmadığını anlamamızı sağladı.

Europa'da da birkaç olası enerji kaynağı olduğu düşünülüyor. Bunlardan ilki, işte bu bahsettiğimiz hidrotermal sistemler. Europa'nın okyanusunun dibinde bulunan ısınmış suyun olduğu bacalar, suyu kabuğa doğru döngü yapabilir ve ilginç kimyasal tepkimelerin meydana gelmesine yol açabilir. Dünya okyanuslarının dibinde bol miktarda yaşam barındıran bu bacaların, Europa'nın okyanusunun dibinde de var olabileceği mümkün.

Diğer bir enerji kaynağı yüzeyden gelebilir. Europa'nın yüzeyi, Jüpiter'den gelen yüksek enerjili radyasyonla bombalanıyor. Bu radyasyon, yüzeyde kimyasal tepkimelerin meydana gelmesini sağlayabilir; belki ilginç oksidanlar ve organikler yaratır. Eğer bu maddeler o buz katmanının altına doğru girebilirse, yaşam için bir enerji kaynağı sağlayabilirler. Dolayısıyla, Europa'nın yaşam için gerekli tüm bileşenlere sahip olabileceği düşünülüyor.

Europa hakkında bilinmeyenler hâlâ var: Donmuş kabuğu birkaç kilometre mi yoksa onlarca kilometre mi kalınlığında? Ay'ın yeraltı okyanusu ne tür bir kimyaya sahip ve ne kadar derin? Deniz tabanında yaşayan organizmalar için enerji sağlayabilecek jeotermal aktivite var mı? Europa'nın dış kabuğundaki organik madde, deniz altı canlıları için yiyecek sağlayabilir mi?

Tüm bu sorular, Europa misyonunun arkasındaki itici güçler... İşte bu yüzden oraya gidiyoruz, bugün...

En büyük uzay aracı, yaklaşık altı buçuk ton ağırlığında. Yani neredeyse büyük bir Afrika filinin büyüklüğünde. Güneş panelleri ise devasa. Panelleri, Özgürlük Anıtı’nın ayaklarının dibine yerleştirseniz, diğer ucu anıtın tacına kadar ulaşırdı.

Uzay aracı, dokuz enstrümana ve bir yerçekimi araştırma sistemine sahip. Beş enstrüman, Europa’dan yansıyan ışığı ölçen uzaktan algılama araçlarıdır. Diğer dört enstrüman ise çevredeki gazları ya da tozu tespit edecek.

Uzay aracını, Europa hakkında her şeyi incelememize yardımcı olacak oldukça yüksek teknolojiye sahip bir İsviçre çakısı gibi düşünebiliriz. Uzay aracı ve bilimsel enstrümanlar, görev boyunca sürekli radyasyon altında kalacaklar ve bu koşullara dayanmak zorundalar. Çünkü Jüpiter'in radyasyon ortamı çok yoğun. Jüpiter, Dünya'nın manyetik alanından yaklaşık 20.000 kat daha güçlü bir manyetik alana sahip ve Europa, bu ortamın en kötü kısmında yer alıyor. Jüpiter, dev bir parçacık hızlandırıcı gibi hareket ediyor. Jüpiter’in manyetosferine hapsolmuş yüklü parçacıklar onunla birlikte dönüyor ve bu parçacıklar sürekli olarak Europa'ya çarpıyor. Dolayısıyla uzay aracına da çarpacaklar.

Bu şiddetli radyasyon, uzun süre etkisinde kalan tüm elektronik cihazların bozulmasına neden olabilir. Peki, Jüpiter'in devasa manyetik alanından kaynaklanan bu radyasyon, Europa'da bir yaşam formu oluşmuş olsa bile, potansiyel yaşamın sürekliliğini tehlikeye atmaz mı?

İşte burada Europa’nın yüzeyindeki buz tabakası devreye giriyor. Radyasyondan korunmak için yaklaşık on santimetre kalınlığında buz yeterli. Eğer bir metre kadar aşağıya inebilirseniz, gerçekten güvende olursunuz. Europa'nın yüzeyi buzlarla kaplı ve bu buz kalınlığının 20-25 kilometre olduğu tahmin ediliyor.

Uzay Aracı Europa'nın Radyasyonundan Nasıl Korunacak?

Öncelikle bu, bir yörünge misyonu. Yani uzay aracı Europa'ya iniş yapmayacak. Europa'nın etrafında yaklaşık 50 kez geçiş yapacak.

Uzay aracını iki şekilde koruyorlar. Birincisi, uzay aracının orada geçirdiği süreyi en aza indirmeye çalışıyorlar. Bu yüzden Jüpiter'in yörüngesinde dolaşıp Europa'nın yanından geçecekler.

İkincisi ise, hassas elektronik bileşenlerini "kasa" adı verilen bir parçanın içine yerleştirdiler. Kasa, uzay aracının sert disklerini, yazılımını ve birçok hassas elektrik bileşenini barındıran büyük bir küp. Bu kasanın yaklaşık üçte bir inç kalınlığında bir koruma tabakası var. Bu tabaka, alüminyum ve çinko alaşımından yapıldı ve radyasyondan korunmayı sağlıyor. Tabii ki, bazı radyasyon kasanın dışındaki parçalara girecek ve bir kısmı bu korumadan geçecek. Bunu yazılımla yönetmeyi planlıyorlar; yazılımı kullanarak bu hataları algılayabilir ve düzeltebilirler.

Europa'ya her yakın geçişte uzay aracının dışı, birkaç milyon göğüs röntgenine eşdeğer radyasyona maruz kalacak. Dünya'dan Jüpiter'e gitmek uzun bir yolculuk, ancak gezegenler arası görevlere göre o kadar da kötü değil.

Yolculuk sırasında hızın çoğu, fırlatma işlemi sırasında elde edilecek. Çünkü dev bir Falcon Heavy roketiyle fırlatılacak. Ardından Mars ve Dünya'nın yerçekiminden daha da hız kazanmayı planlıyorlar ve sonra da Jüpiter'e doğru çok hızlı bir şekilde gidecekler.

Tüm bu hızlanmalara rağmen Jüpiter sistemine ulaşmamız yaklaşık beş buçuk yıl sürecek. Bu yüzden biraz sabırlı olmalıyız.

Geleceğe Bakış: Europa Misyonunun Etkisi

Ay'a ilk adımı atanları nasıl gururla hatırlıyorsak, bir gün başka yıldızlara yolculuk yapanları da konuşacağız. Eğer ilerlemek istiyorsak, yalnızca bugünü değil, yarının ötesini görmeliyiz.

Belki de gelecekte şu tarz bir konuşmaya tanık olacağız:

"Europa misyonu, insanlığın anlayışını kökünden değiştirdi. Gerçekten daha büyük nasıl bir şey başarılabilirdi bilmiyorum. Artık evrenimizin çok daha tuhaf ve çok daha hayat dolu olduğunu biliyoruz. Artık gözlerimizi yıldızlara diktiğimizde sadece boşluğu değil, orada bize uzanan sonsuz olasılıkları görüyoruz."



Kaynaklar;
https://www.youtube.com/watch?v=MiiTYYTqoJY
https://science.nasa.gov/mission/europa-clipper/