Panspermia- Yaşam uzaydan gelmiş olabilir mi?

Ya yaşam önce diğer gezegenlerde evrimleşti ve bir şekilde Dünya’ya ulaştıysa?

Balaz Bradak
Çeviren: Okan Nurettin Okur

Yeraltı okyanusları olan donmuş gezegenler organik yaşamın kuluçka merkezi olabilir. Peki yaşam dünyaya nasıl geldi? Ya yaşam önce diğer gezegenlerde evrimleşti ve bir şekilde Dünya’ya ulaştıysa? Yaşamın evrimleştiği ve daha sonra Evren’e akın ettiği bir ‘sıfır noktası’ gezegeni (veya gezegenleri) var mıydı ve doğal yollarla mı gelmişti, yoksa bizimkinden daha gelişmiş ve eski bir uygarlık tarafından mı gönderilmişti?

Bu fikir, M.Ö. 5. yüzyılda “panspermia” terimini kullanarak gezegenler arasında tohum yolculuğu kavramını ortaya atan Yunan filozof Anaxagoras’a kadar uzanıyor. Daha yakın zamanda, fiziksel kimyanın kurucularından biri olan İsveçli bilim adamı Svante Arrhenius, Worlds in the Making: The Evolution of the Universe (1906) adlı kitabında mikroskobik sporların gezegenler arası uzayda taşınması fikrini öne sürdü. Ancak teorinin modern biçimi, DNA’nın öncülerinden biri olan Nobel ödüllü Francis Crick ve yaşamın kökenine ilişkin teoriler oluşturmasıyla ünlü kimyager Leslie Orgel’den geliyor. ”Yönlendirilmiş Panspermia” adı verilen fikirleri, yaşamın Evrenin başka yerlerindeki akıllı varlıklar tarafından kasıtlı olarak Dünya’ya aktarılmış olabileceğini öne sürüyor. İlk olarak bilimsel bir konferansta sunulan ve ardından 1973’te Icarus bilimsel dergisinde yayınlanan bu teori, kısa sürede bilim kurgunun da kaynağı haline geldi.

Crick ve Orgel’in konseptlerini Icarus‘ta yayınladıklarıyla aynı yıl, Ohio Eyalet Üniversitesi Radyo Gözlemevi’nin radyo teleskopu Big Ear, başlangıçta NASA tarafından finanse edilen bir program olan dünya dışı zekâya yönelik bilimsel araştırma olan SETI (scientific search for extraterrestrial intelligence) için ilk kez gökyüzüne yöneldi. Birkaç yıl sonra 1977’de Big Ear, doğal hidrojen (H) ve hidroksil emisyonlarının bulunduğu bir “su birikintisine” – bir konumdan ziyade yıldızlararası uzaydaki elektromanyetik spektrumun bir bandına- kulak verdi. Dünya dışı yaşamı tespit etmeye yönelik ilk el kitaplarından biri olan Project Cyclops‘a göre, su birikintisi nispeten sessiz, gürültüsüz bir kanaldır ve akıllı türler arasında yıldızlararası ve galaksiler arası iletişim için mükemmel olabilir, eğer iletişim kurmak isterlerse. O meşhur tarihte, su birikintisinin sessizliği 72 saniye boyunca bozuldu. Radyo teleskopu tarafından tespit edilen sinyal, her zaman mevcut olan statik radyo gürültüsü seviyesinin 30 katına çıktı. Özellikle bir kişi çok heyecanlandı. Big Ear’de gönüllü olarak çalışan yerel fizikçi Jerry Ehman, bilgisayarın çıkardığı harf ve rakam dizisini (6EQUJ5) keşfetti; bu kod, bunların gücünü ve zaman içinde değişen yoğunluklarını gösteriyordu. Serinin başlangıç ​​sayısı olan 6, radyo teleskopumuza normal gürültüden daha güçlü bir şeyin geldiğini gösteriyordu. Bunun sadece bir hata olduğunu düşünebiliriz, ancak ilk radyo teleskoplarının dilini tercüme ettiğimizde, E, Q ve U harf serisinin, sinyalin gittikçe güçlendiğini gösterdiğini biliyoruz. Bu benzersiz derecede güçlü zirveyi başaran sinyal, daha sonra, varsayılan ‘kod’un kapanış üyeleri olan J ve 5 ile gösterilen, radyo statiğinin alışılagelmiş monotonluğuna doğru kaybolur. Ehman bunun ne anlama geldiğini hemen anladı ve o heyecanlı, keyifli anlarda, kâğıda hızlıca bir not yazdı ve bu gizemli radyo sinyaline ”Wow!” adını verdi. Su kuyusunun radyo statiğinin monotonluğunu bozan sinyal, başka bir dünyadaki akıllı varlıklardan gelmiş olabilir miydi? Eğer öyleyse, neden? Arthur C. Clarke’ın 2001: A Space Odyssey (1968) adlı romanından Carl Sagan’ın Contact (1985) adlı eserine kadar, bu tür varlıkların neden kozmosun enginliğine ulaştıkları sorusu tekrar tekrar gündeme geldi. Böyle bir sinyal bir meşale ışığı olabilir, kazara onu alan kişilere şunu söyleyen bir tabela olabilir: “Buradayız, temas kurmaya hazırız.” Voyager uzay aracı ile boşluğa taşınan ve dünyadan selamlama içeren Altın Plak’ın iki kopyası gibi.   

Kısacası, Ehman ve Big Ear bilimsel ekibinin görüşleri, Crick ve Orgel tarafından sadece dört yıl önce ortaya atılan yönlendirilmiş panspermia hipoteziyle örtüşüyordu. Yaşamın Dünya’ya zeki bir dünya dışı uygarlık tarafından getirildiğini varsayalım. Bu durumda böyle bir toplumun, örneğin karmaşık organik moleküller veya galakside yolculukta hayatta kalabilecek bazı nesnelere yerleştirilmiş mikroplar biçiminde gezegenimizi hedefleyebilmesi ve ona yaşam gönderebilmesi gerekir. Dünya’ya radyo mesajı gönderebilecek kadar gelişmiş bir medeniyet, yaşamın yapıtaşlarıyla dolu bir asteroidin erken Dünya’ya doğru fırlatılması için mükemmel bir aday olacaktır. Eminim uzaydan gelen herhangi bir kalıntıda mikroskobik bir yaşam belirtisi bulmanın bile insanlık için dev bir adım olacağını düşünen tek kişi ben değilim. Bu, bilim adamlarının 1990’ların ortalarında Allan Hills (ALH) 84001 adlı bir Mars göktaşını incelerken büyük olasılıkla hissettiği şeydi. Ekranda, görüntüleme yeteneğine sahip özel bir alet olan taramalı elektron mikroskobuna bağlı- etrafımızda dolaşan toz parçacıkları büyüklüğünde nesneleri gçstrebilecek bir alet- nanometre boyutunda bir manyetik mineral zinciri belirdi. Bu tür mineraller, belirli bir bakteri türünün hücrelerinde küçük pusulalar olarak işlev gören, manyetozom adı verilen, manyetik demir taşıyan nanopartiküllere çok benziyordu. ALH muammasına dâhil olan bilim insanları, bu mineral zincirlerini gördükleri andan itibaren ikiye bölündü. Bazıları mineral zincirinin biyolojik doğasına inanıyordu ve onu Mars’ın geçmişinden gelen dünya dışı bir manyetofosil olarak tanımladı. Diğerleri ise kalıntının biyolojik kökenini inkâr etti ve oluşumunu abiyotik organik sentez ve yapay laboratuvar eserleri gibi alternatif yollarla açıkladı. Bugün bile bu tür mikroskobik kristal zincirlerin organik veya inorganik kökenine ilişkin tartışmalar tekrar tekrar alevleniyor.

Diğer dünyalardaki mikroskobik yaşam biçimlerine ilişkin delillere dair tartışmalara rağmen, panspermia teorisi on yıl boyunca ilgi odağından uzaklaştırıldı; ta ki Cassini uzay aracı 2005’te Satürn’e ulaşıp, gaz devinin buzlu uydularından biri olan Enceladus’un ilk yakın çekim görüntülerini dünyaya gönderene kadar. Enceladus’un, bir milyar yıl boyunca sakladığı sırrı açığa çıkarıldı: Cassini, yüzeyine çok yakın uçarak, ayın güney kutbu çevresinde, hayvan izlerine benzediği için ‘Kaplan Çizgileri’ olarak adlandırılan çatlakları ve daha da önemlisi, çatlaklardan gayzer püskürtmeleri tespit etti. Cassini uzay aracı tarafından incelenen bu su jetleri, Enceladus’un donmuş yüzeyinin altında saklı bir okyanustan kaynaklanan ve burada bol miktarda bulunan, birçok biyolojik sürecin temel kimyasal elementlerini içeren yeraltı su rezervuarlarıyla bağlantılı olabileceğini gösterdi. Bu bulguyla panspermia teorisi yeniden gündeme geldi. Haber bir şimşek gibi yayıldı ve bilim camiasıyla sınırlı kalmadı. Buzlu dünyalar biyolojik evrime izin verebilir ve yüzeyin altındaki gizli okyanuslarda yaşamı barındırabilir. Bu tür dünyaların aslında ilkel yaşamın kuluçka merkezleri olup olmadığını, kozmosa yayılmaya hazır olup olmadığını merak ettim. Buzlu uydular yaşamın başlangıç ​​noktaları mıydı; yaşam, yüzeyin altında, fakat bir meteor ya da başka bir gök cismi ile Dünya gibi bir yere gitmeye hazır bir şekilde gelecek nesiller için saklanıyor muydu? Eğer öyleyse, bu zekice sistem Evrenin bir kazası mıydı, yoksa tasarımdan mı kaynaklanıyordu? Bu tür buzlu uydu ve diğer buzlu cisimler yaşamın nihai kaynağı mıydı? Neden? Panspermianin evrensel olduğuna inanılıyor. Yaşamın kasıtlı olarak yayılıp yayılmadığına bakılmaksızın asıl soru, ilk canlıların nerede ve ne zaman evrimleşme şansına sahip olduğudur. Yaşam, Dünya’da gerçekten yeniden mi evrimleşti, yoksa uzak ve yakın buzlu dünyalar yaşamın kökeni açısından gerçekten sıfır noktası mıdır?

Yaygın olarak kabul edilen, Dünya temelli, yermerkezli bilgimize göre su, biyolojik evrimin ilk adımları için temel gereksinimlerden biridir. Okyanusun dibinde çatlaklar açılır ve derinlerde bulunan magmanın sıcaklığıyla su ısınır. Bu menfezler boyunca, yeniden ortaya çıkan sıcak sudaki aktif hidrotermal süreçler, ilk hücrelerin yapı taşları oluştuğunda prebiyotik sentez için mineral, bileşik ve element açısından zengin bir ortam sağlar. Astronomik açıdan bakılırsa, hidrojen ve helyumdan daha ağır birçok elementin var olan en eski yıldızlarda nükleer füzyonlarla oluştuğu, kozmologların “ilk metal zenginleşmesi” adını verdikleri çağda su zaten bol miktarda olmuş olabilir. Güneşimizin 10 ila 1000 katı arasında değişen, gökbilimciler tarafından Popülasyon III (veya Pop III) olarak adlandırılan bu son derece büyük, devasa hidrojen ve helyum yapılı yıldızlar, “hızlı yaşa, genç öl” emrini ciddiye aldı ve birkaç yüz milyon yıllık kısa yaşam döngülerinin son anlarında malzemelerini dışarı attılar. İlkel hidrojen ve helyum içeren gaz yakıtlarını tüketirken, iki gazdan daha ağır olan ve gökbilimciler tarafından ‘metal’ olarak adlandırılan elementler ürettiler. Fakat bu metallerin çoğu, karbon ve oksijen gibi genel anlamda metal kabul edilmez. Teorik olarak Pop III yıldızlarının kısa ama çok verimli yaşamı, Evren’in yalnızca 300-400 milyon yaşında olduğu bir dönemde yıldızlararası ortamda su bolluğu yaratarak evreni elementlerle zenginleştirdi. Yaşamın okyanus bulunan kayalık gezegenlerde gelişebileceği ve yaşanabilir kozmolojik çağın, 13,8 milyar yıllık Evrenimizin yalnızca 10-17 milyon yaşında olduğu dönemde ortaya çıktığını söyleyen en az bir çalışma var.

Evrendeki en eski gezegenlerin, yani Jüpiter benzeri gaz devlerinin, aynı zamanda evrimleşip yaşamı barındırabilecek yer altı okyanuslarına sahip buzlu uyduları varsa ne olur? Ya mikrobiyal yaşam bu eski ayların buzlu kabuğunun altından çıkıp bir meteora binerse ve tüm Evrenimize hayat verirse? Jüpiter’in yarısı büyüklüğündeki ‘küçük’ WASP-183b, Güneşimiz gibi bir ev sahibi olan G tipi bir yıldızın etrafında dönüyor. Ne yazık ki benzerlikler burada bitiyor. Antik gezegenin Güneş benzeri ev sahibi yıldızından uzaklığı, Güneş ile Merkür arasındaki mesafenin çok küçük bir kısmıdır. Gaz devinin etrafında potansiyel yaşam barındıran bir yer olarak Europa veya Ganymede benzeri bir buzlu ay istesek bile, okyanus oluşumu ve yaşamın olası önemli bir bileşiği olan su, kavurucu sıcakta sıvı veya katı fazda kalamaz.

Bu beni Jüpiter’in iki katından daha büyük olan ve pulsar ve beyaz cüceden oluşan ikili yıldız sisteminde yaşayan Methuselah’a götürdü. Methuselah’ın olarak Jüpiter’in uydularına benzeyen varsayımsal buzlu uydusu, hâlâ yaşamın kökenine aday olmaya devam ediyor. Bu tür buzlu uydular Evrendeki yaşamın sıfır noktası olabilir mi? Elbette potansiyel yaşam formlarını canlı tutmak için yüzey altı okyanusundan daha fazlasına ihtiyaç var. Dünyadaki okyanuslar gibi çevrenin de oksijenlenmesi gerekir. Yeraltı okyanusu ile buzlu yüzey arasındaki iletişimi destekleyen tektonizma ve volkanizma gibi jeolojik yenilenme süreçleri, aşağıdaki yaşam için gerekli olan oksidanları ve diğer malzemeleri taşımak için gerekli olacaktır.

Europa Clipper, 2024 sonbaharında fırlatılması planlanan hazırlık aşamasının son anlarında. Europa’nın donmuş yüzeyi üzerinde yakın uçuşlar sırasında, uzay aracının genel bir hedefi var: Europa’nın buzlu kabuğunun altındaki yer altı okyanusunun yaşamı destekleyip destekleyemediğini belirlemek. Halen konsept aşamasında olan Europa Lander, Europa’nın yüzeyine inerek doğrudan örnek alacak ve buzlu yüzeyin 10 santimetre altında biyolojik imzalar olarak adlandırılan potansiyel yaşam izlerini arayacak. Böyle bir derinlikte saklanan karmaşık kimyaya sahip yaşam izleri, Jüpiter çevresindeki radyasyon kuşaklarındaki zararlı yüksek enerjili elektron bombardımanından korunacaktır.

Buzlu bir uydunun yüzeyine iniş yapabildiğimizde, kabuğu delebilecek ve kabuğun onlarca kilometre altındaki okyanusa ulaşabilecek bir alet tasarlayabiliriz. Dünya’da bu tür keşif girişimlerini muazzam derinliğe kadar sondaj kuleleri inşa ederek, ardından sondaj borusunun uzunluğunu deliğin artan derinliğine göre ayarlayarak gerçekleştiririz. Ne yazık ki, bu aletlerin kütlesi ve hacmi, buzlu aylara gidecek uzay gemisinde mümkün olmayacaktır. Ayrıca bu aletleri kullanmak için hâlâ insana ihtiyacımız var. Unsurları taşımanın ve Europa’nın buzlu kabuğunu delebilecek 10 katlı bir yapı inşa etmenin zorluğunu hayal edin. Başarılı olmak için kesinlikle bir alternatife ihtiyacımız var ve işte bu noktada uzay gemisinde seyahat edebilen kriyobotlar devreye giriyor. Buz kabuğuna nüfuz edecek ve Europa’nın gizli okyanusunu araştıracak kriyobot konsepti, uydunun buzlu yüzeyinin altında saklı yaşam hazine sandığını açmayı amaçlayan NASA’nın Europa için Bilimsel Keşif Yeraltı Erişim Mekanizması (SESAME) aracılığıyla geliştirildi. Kriyobotlar, robot sondalardır: Birlikte çalışan bu küçük kaşifler, delme ve kesme aletleri ve su jeti tertibatının yanı sıra çeşitli termal kaynakları kullanarak buzlu kabuğu eritecek ve yüzeyi kazacak.

Kriyobotların peşinden giden, on iki santimetre uzunluğundaki SWIM (Bağımsız Mikro Yüzücülerle Algılama) adı verilen kama şeklindeki mini robot sürüsü, yer altı okyanusunda yüzmek ve keşfetmek için sabırla bekleyecek. Bu arada, başka bir cihaz türü olan BRUIE (Buz Altı Araştırması İçin Yüzen Gezici), buz kabuğunun alt yüzeyine yükselerek su ve buz sınırında yaşam aramak için ‘baş aşağı’ dolaşacak. Bu sistemler konuşlandırıldığında, dünya dışı yaşamın merakla beklenen doğrudan kanıtlarını sağlayabilecekler.

Şimdi noktaları birleştirmenin zamanı geldi. Panspermia teorisi, Dünya’daki yaşamın dünya dışı bir kaynaktan gelebileceğini öne sürüyor. En azından benim için panspermia, insanlığın kökenine dair hiç bitmeyen arayışımızla bağlantılı. Nereden geldiğimizi bilmek istiyoruz. Köklerimizin uzayda ve zamanda ne kadar derinlere nüfuz ettiğini hissetmek istiyoruz.

Evrimci bilim insanları jeolojik zamanda insanın köklerini ararlar ve genellikle Tethys adı verilen eski bir okyanusun kaybolan kalıntılarının damgasını vurduğu bir dönem olan Miyosen’e bakarlar. Kıtalararası Alp-Himalaya dağ silsilesinin zirvelerinin yükseldiği ve sonlara doğru sürekli soğuyan küresel iklimin hüküm sürdüğü, Antarktika buz tabakasının daha da büyük göründüğü bir dönemdi. Daha yakından bakarsak, tropik-subtropikal yaprak döken bir ormanın ağaçları arasında gizli bir yol izleyen, yolda meyveli ve böcekli bir öğle yemeği umuduyla daha açık bir alana doğru ilerleyen bir yaratık bulabiliriz. Bazıları onun eski bir maymuna benzediğini söylerken, diğerleri onun daha çok modern bir gorile veya şempanzeye benzediğini düşünüyor. Yine de ikisi de onun yaklaşık 8 ila 6 milyon yıl önce ortaya çıkmasının biyolojik evrimde kritik bir anı işaret ettiği konusunda hemfikir: İnsanlığın şafağı. Bu yaratığa, son ortak ata veya Homo-Pan adı veriliyor ve bu, evrimsel hayat ağacında hominin ve pan (şempanze ve bonoboların ataları) soylarının ayrıldığı noktayı gösteriyor. Zamanda geriye gidersek, filogenetik ağacın birleşen tüm dalları, tüm hücrelerin ortak bir atasına götürür; bu ata, Son Evrensel Ortak Ata (LUCA) olarak adlandırıldı. Her ne kadar bazı bilimsel çalışmalar ilk canlı hücreyi ve LUCA’yı ayırsa da, ikincisine genellikle erken Dünya’nın abiyotik dünyasını, kayalarda fosil olarak korunan mikrobiyal yaşamın Dünya yüzeyinde yaklaşık 3,5 milyar yıl önce ortaya çıktığı dönemle bağlayan evrimsel ara madde olarak anılır.

Peki LUCA, Dünya’daki abiyotik ortamda giderek daha karmaşık kimyasal reaksiyon ağlarının oluşturduğu moleküllerden mi ortaya çıktı, yoksa LUCA uzaydan mı geldi?

Yaşamın yapı taşlarını oluşturan kimyasal evrim sonucu oluşan molekül ve bileşiklerin sadece Dünya’da değil, Mars’ta ve buzlu uydularda da ortaya çıkması mümkündür. Uluslararası Uzay İstasyonunda yapılan son deneylere göre, bu tür moleküller uzayın değişkenliklerine rağmen hayatta kalabiliyor. Mikroplar, karmaşık organik moleküllerle (ilk canlı hücrelerin öncüleri) birlikte bir asteroide binip, uzayın uçsuz bucaksız boşluğundan geçerek başka bir yere bozulmadan varabilirler. Şansları yaver giderse, bu yeni gelenler sadece yeni bir gezegene inişten sağ çıkmakla kalmazlar; yeni evlerine vardıklarında yeniden biyolojik evrime başlayabilirler. Ya bu asteroitlerden bazıları yapaysa, akıllı bir uygarlık tarafından yapılmışsa ve diğer dünyaları tohumlamak için yıldızlararası uzaya gönderilmişse? UFO meraklılarından SETI meraklılarına ve bazı bilim adamlarına kadar, yönlendirilmiş panspermia kavramı hâlâ gündemde. Potansiyel kaynaklardan biri, Harvardlı fizikçi Avi Loeb’in güneş sistemimize bir ışık yelkeni gibi itilmiş olabileceğini iddia ettiği yıldızlararası bir ziyaretçi olan dikdörtgen şekilli asteroid ‘Oumuamua (Hawaii dilinde ‘izci’ anlamına gelir) olabilir. (Meslektaşlarının çoğu aynı fikirde değil.) Loeb ve ekibi Oumuamua’da durmuyor. Yıldızlararası ziyaretçi arayışları aynı zamanda Güney Pasifik’e düşen ve bazı insanlar tarafından Yıldızlararası Meteor 1 olarak anılan yıldızlararası bir meteor olan CNEOS 20140108’e de işaret ediyor. Loeb’in ekibi yakın bir zamanda dibi taramak için güçlü bir mıknatıs kullandı. Çarpma noktası olduğunu düşündükleri yerin etrafındaki okyanusun yüzeyini inceleyerek meteorun kalıntıları olabileceğinden şüphelendikleri yaklaşık 50 mikroskobik demir küreyi analiz ettiler. Eğer küreciklerin yapay olduğu ortaya çıkarsa (elbette büyük bir “eğer”), bu yönlendirilmiş panspermia teorisini destekleyecek ve Evren hakkındaki bilgimizde devrim yaratacaktır.

Kaynak:

https://aeon.co/essays/panspermia-theory-dives-under-other-worlds-ocean-ice-crust

İleri Okuma:

Mileikowsky, C., Cucinotta, F. A., Wilson, J. W., Gladman, B., Horneck, G., Lindegren, L., Melosh, J., Rickman, H., Valtonen, M., & Zheng, J. Q. (2000). Natural transfer of viable microbes in space. Icarus, 145(2), 391–427. https://doi.org/10.1006/icar.1999.6317

URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11543506/

Rochette, P., Gattacceca, J., Chevrier, V., Mathé, P. E., Menvielle, M., & Mappa Science Team (2006). Magnetism, iron minerals, and life on Mars. Astrobiology, 6(3), 423–436. https://doi.org/10.1089/ast.2006.6.423

URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16805698/