Europa’nın Buz Tabakasının Altında Oksijen Olabilir

Dünya haricinde bir yaşam olup olmadığı, insanlığın gözünü gökyüzüne çevirilmiş olduğu ilk zamanlardan beri en fazlaca dört gözle beklenen konuların başlangıcında geliyor. Jüpiter’in uydusu Europa ise Dünya dışı yaşam arayışında bir numaralı adaylardan birisi olarak öne çıkıyor.  

Buzlarla kaplı Europa’da bir yeraltı okyanusu olması, uydunun sıcak, tuzlu ve yaşamı mümkün kılan kimya açısından varlıklı bulunduğunu gösteriyor. Meydana getirilen yeni araştırmalar ise Europa’nın oksijeni buzlu kabuğunun altına çektiğini ve burada kolay yaşamı besleyebileceğine dair yeni kanıtlar sunuyor. 

Oksijen, Europa’nın yaşanabilirliğini anlamanın son parçası olabilir

Europa’nın yeraltı okyanusunda yaşam olup olmadığı uzun bir süredir münakaşa halinde olan bir mevzu ve bu münakaşa, NASA Europa Clipper’ı oraya gönderene kadar esasen tarafsızlığını korumaya devam ediyor. Europa misyonu titizlikle tasarlanması gerekiyor ki NASA da buna bakılırsa tasarımın bir kısmını bilim adamlarının Clipper’ın ele almasını istediği belirli sorulara dayandırıyor. NASA, görevleri büyük soruları göz önünde bulundurarak tasarlıyor; sadece bunlar yalnızca daha ufak, belirli soruları yanıtlayabiliyor. Bu yüzden bilim adamları, Europa’nın değişik taraflarını inceliyor ve görevin yanıt araması ihtiyaç duyulan sorulara ince ayar yapmak için simülasyonlar yaratıyor. 

Bu sorulardan birinin kalbinde ise ‘oksijen’ yer ediniyor. Buna bakılırsa oksijenin, Europa’nın yaşanabilirliğini anlamanın son parçası olabileceği düşünülüyor. 

Genel olarak bakıldığında Europa’nın, yaşamın var olması için gereksinim duyduğu şeylerin çoğuna haiz olduğuna inanılıyor. Ana bileşeni su olan ve yeraltı okyanusunda bolca oranda su bulunan Eurona’nın, Dünya okyanuslarından bile daha çok suya haiz olduğu biliniyor. 

Bununla beraber Jüpiter’in bu uydusunun lüzumlu kimyasal gıda maddelerine haiz olması da dikkat çekiyor. Yaşamın var olması için enerjiye ihtiyacı vardır ve Europa’nın enerji kaynağının içini ısıtan ve okyanusun katı halde donmasını engellemiş olan Jüpiter’den gelen gelgitler olması; bir çok bilim insanı tarafınca köklü bir gerçek olarak kabul ediliyor.  

Donmuş ayın yüzeyinde ek olarak, yaşanabilirliğin bir başka garip işareti olan oksijen bulunuyor. Europa’daki oksijen, güneş ışığı ve Jüpiter’den gelen yüklü parçacıkların uydunun yüzeyine çarpmasıyla üretiliyor. 

Peki oksijen nasıl oluyor da kalınca buz tabakasından okyanusa ulaşıyor?

Sadece bu aşamada karşımıza küçük bir pürüz çıkıyor. Europa’nın kalınca buz tabakası, oksijen ve okyanus içinde bir engel oluşturuyor. Europa’nın yüzeyinin donmuş bir halde katı olması, burada var olabilecek herhangi bir yaşam formunun uydunun uçsuz bucaksız okyanusunda olmak zorunda olduğu anlamına geliyor. Peki, bu durumda oksijenin yüzeyden okyanusa yetişmesi nasıl mümkün olabilir? Yeni bir araştırmaya bakılırsa oksijenin, Europa’nın buzlu kabuğundaki tuzlu su havuzları tarafınca yüzeyden okyanusa taşınması söz mevzusu olabilir.  

Bu tuzlu havuzlar, okyanustaki konveksiyon akımları sebebiyle bir miktar buzun eridiği kabukta yer ediniyor. Bu havuzların üstünde ise Europa’nın meşhur ve fotojenik kaos arazisi bulunuyor. Europa’nın donmuş yüzeyinin ortalama olarak yüzde 25’ini kaplayan kaos arazisinin; sırtların, çatlakların, fayların ve ovaların birbirine karıştığı bir yer olduğu ifade ediliyor. Kaos arazisinin neden var olduğu mevzusunda şimdilik kati bir anlayış mevcut olmasa da ardında yatan sebebin muhtemelen düzensiz yeraltı ısınması ve erimesiyle ilgili olabileceği düşünülüyor. 

Öte taraftan Europa’nın buz tabakasının ortalama 15 ila 25 kilometre genişliğinde olduğu tahmin ediliyor. 2011’de meydana getirilen bir araştırmaya bakılırsa Europa’daki kaos arazisinin, buzun 3 km altında, geniş sıvı su göllerinin üstünde bulunabileceği ifade ediliyor. Bu göllerin direkt yeraltı okyanusuna bağlı olmadığı; sadece okyanusa akabileceği düşünülüyor. Bahsi geçen yeni araştırmaya göreyse tuzlu göllerin yüzey oksijeni ile karışabileceği ve zaman içinde daha derin yeraltı okyanuslarında daha büyük miktarlarda oksijen birikebileceği öne sürülüyor. 

UT Jackson Yerbilimleri Okulu Jeolojik Bilimler Kısmı’nde profesör olan araştırmanın baş yazarı Marc Hesse, bu mevzuya dair “Araştırmamız bu süreci mümkün olanın alanına sokuyor” diyor ve “Europa yeraltı okyanusunun yaşanabilirliği ile ilgili muhteşem sorunlardan biri olarak kabul edilen şeye bir çözüm sunuyor” diye de sözlerine ekliyor.  

Europa’nın yüzeyindeki oksijenin yüzde 86’sının okyanusa ulaşmış olduğu düşünülüyor

Bununla beraber araştırmacılar, bu oksijenin buz kabuğundan okyanusa nasıl ulaştığını bir simülasyon ile gösteriyor. Buna bakılırsa oksijen yüklü tuzlu su, bir gözeneklilik dalgası içinde yer altı okyanusuna doğru hareket ediyor. Bir gözeneklilik dalgası, süratli bir halde yine kapanmadan ilkin buzdaki gözenekleri bir anlığına genişleterek tuzlu suyu buzun içinden taşıyor ve bu işlem binlerce yıl süresince devam ederek oksijen açısından varlıklı tuzlu suyu okyanusa ulaştırıyor. 

Öte taraftan kaos alanı ve oksijen taşınması arasındaki ilişki tam olarak belli değil; sadece bilim adamları, gelgit ısınmasının neden olduğu konvektif yükselmelerin buzu kısmen erittiğini ve yüzeydeki karmakarışık kaos arazisi olarak tezahür ettiğini düşünüyorlar. Buna bakılırsa oksijen açısından varlıklı tuzlu suyun okyanusa akması için tuzlu suyun altındaki buzun erimiş yada kısmen erimiş olması gerekiyor. Mevzuyla ilgili olarak araştırmanın yazarları, “Bu tuzlu suların boşalması için alttaki buzun geçirgen olması ve dolayısıyla kısmen erimiş olması gerekir. Önceki emek harcamalar, gelgit ısınmasının, Europa’nın buz kabuğunun taşınan kısmındaki yukarı doğru yükselmelerin sıcaklığını saf buzun erime noktasına kadar artırdığını gösteriyor” şeklinde kaydediyor. 

Ek olarak, buzla kaplı olduğu düşünüldüğünde Europa’nın yüzeyinin oldukça soğuk olduğu; fakat oksijenin tuzlu sularda taşınamayacağı derecede süratli donacak kadar soğuk olmadığı ifade ediliyor. Buna bakılırsa uydunun kutuplarında, sıcaklığın asla eksi 220 C’nin üstüne çıkmadığı belirtiliyor. Sadece yeni modelin neticeleri, “yüzeyde tekrardan dondurmanın tuzlu suyun drenajını durdurmak ve iç okyanusa oksidan iletimini engellemek için fazla yavaş bulunduğunu” gösteriyor. Doğrusu başka bir deyişle, her ne kadar Europa’nın yüzeyindeki buz katı halde donmuş olsa da, altındaki buz konvektiftir ve bu da donmayı geciktirir. Hatta bazı araştırmalara bakılırsa deniz tabanının volkanik olabileceği bile iddia ediliyor. 

Çalışmaya bakılırsa Europa’nın yüzeyinde alınan oksijenin ortalama yüzde 86‘sının okyanusa ulaşmış olduğu düşünülüyor. Bu da, model tarafınca üretilen en yüksek tahmine bakılırsa, Dünya’nınkine fazlaca benzeyen oksijen açısından varlıklı bir okyanus yaratıyor. Peki, bu durumda buz tabakasının 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 yazar Steven Vance, bu mevzuyla ilişkili olarak “Buzun derhal altında yaşayan bir tür aerobik organizmayı düşünmek cazip” şeklinde kaydediyor. 

Clipper misyonundan elde edilmiş verilere en erken 2034 senesinde ulaşabileceğiz

Europa’nın yaşam potansiyeli ve yaklaşmakta olan Europa Clipper misyonu ile yakından ilgilenen bilim adamlarından birisi olan Kevin Hand ise Hesse ve araştırmacı arkadaşlarının donmuş ayın okyanuslarındaki oksijen sorununu çözdüğü mevzusunda oldukça ümitli bulunduğunu ifade ediyor. “Europa’nın yüzeyinde oksijen şeklinde yararlı bileşikler bulunduğunu biliyoruz, sadece bunlar onu yaşamın onları kullanabileceği aşağıdaki okyanusa mı indiriyor?” şeklinde bir sual yönelten Hand, bu suali “Hesse ve işbirlikçilerinin çalışmasında, yanıt evet şeklinde görünüyor.” diyerek cevaplıyor. 

Peki, Clipper misyonu bu bulguları doğrulayabilecek hangi sorulara yanıt arayabilir? Bu aşamada Clipper’ın tasarımı şu üç büyük mevzuya odaklanıyor: 

• Yaşamı sürdürmek için lüzumlu bileşenlere haiz olup olmadığını belirlemek için okyanusun bileşimini araştırmak  
• Kaos alanı da dahil olmak suretiyle yüzeyin nasıl oluştuğunu idrak etmek için uydunun jeolojisini araştırmak 
• Buz kabuğunun kalınlığını ve içinde ve altında sıvı su olup olmadığını belirlemek ve ek olarak okyanusun yüzeyle nasıl etkileşime girdiğini belirlemek: Okyanustaki herhangi bir şey kabuğun içinden yukarı doğru yükseliyor mu? Yüzeyden herhangi bir araç-gereç okyanusa iniyor mu? 

Doğal bu soruların cevaplarını öğrenmek için bir süre daha beklememiz gerekiyor. Europa Clipper’ın Ekim 2024‘te fırlatılması planlanıyor; sadece Jüpiter sistemine yetişmesi için 5.5 yıl daha beklememiz gerekecek. Misyon uydunun yüzeyine indikten sonrasında başlamış olacak olan bilimsel araştırma evresinin ise 4 yıl kadar sürmesi planlanıyor. Tüm bunlarla beraber, yukarıda belirtilen sorulara yanıt almamız en erken 2034’de mümkün olacak şeklinde duruyor.