Filmlerdeki Gibi Uzayda Aniden Buz Tutmamız Mümkün mü?

YAZININ YAZILMA SEBEBİ

Uzay boşluğu, insanın hayatta kalabilmesi adına, içinde bulunulabilecek en uç olumsuz koşullardan biri olmasından dolayı basınç, gazlar ve ısı konusunda çok baskın ve bir o kadar da merak uyandıran örneklere sahip. Bu sebeple farklı senaryolarda, insan bedeninin fizyolojik olarak vereceği tüm tepkiler üzerinden basıncı, gazları ve ısıyı daha iyi anlamak için bu yazıyı yazdım.

ALÇAK BASINÇ VE OKSİJEN EKSİKLİĞİ GÖRMEZDEN GELİNDİĞİNDE

Uzay boşluğunda, ısı alışverişi yapabileceğimiz neredeyse herhangi bir maddesel ortamdan söz edilemeyeceği için ısı kaybı, uzay boşluğunda ısı transferinin mümkün olduğu tek yöntemle, "radyasyon" yoluyla yavaşça gerçekleşmekte. Yani enerjinin korunumu yasası sebebiyle, bedenimizdeki fonksiyonların devam etmesini sağlayan ısı enerjisi, transfer olacağı tek şekilde ve yavaşça bedenimizden sızardı. Soğuk hissiyatı, bedenimizden daha düşük ısıya sahip olan atomların algılanmasıyla oluştuğu için, sinir sistemimizin herhangi bir ısı farkını algılaması da mümkün olmayacak ve soğuk hissini beyne iletemeyecektir. Sonuç olarak, yaşam koşullarının uygun olduğu bir ortamdayken, bedenimizdeki atomlarda biriken ısı enerjisi, uzay boşluğunda radyasyon yayarak birkaç saat içinde tükenirdi. Bu süreç, filmlerde gördüklerimizin aksine soğuğu hissetmeden hipotermi geçirmemiz, kan akışımızın zorlaşması ve organlarımızın zamanla işlevini yitirmesiyle yavaşça donarak son bulurdu.

Gölgede kalmadığımız ve güneşin ışınlarına dünyanın uzaklığından (yıllık ortalama 150 milyon kilometre) maruz kaldığımız bir senaryoda süreç tersine işler. Bu mesafedeyken, güneş tarafından dünya atmosferinin dışına yaklaşık 1.361 watt/metrekare enerji, radyasyon yoluyla ulaşır. Güneşten gelen ve cilde çarpan fotonlar, atomlarımıza gereğinden fazla ısı enerjisi yükleyerek titreşmelerine ve bu sebeple bütünlüklerinin bozulmasına, yani yanıklara sebep olur. Gözlerde anında kalıcı hasara ve katarakta sebep olabilir. Aşırı enerjili parçacıklar, özellike atmosferin bulunmadığı ortamda x ve gama ışınları cildi doğrudan aşabilir ve atomlarımızı iyonlaştırır. Atomlarımızdaki elektronlar koparak yapısal bozulmaya uğrar ve atomlarımız pozitif yüklü iyonlara dönüşür. Elektriksel dengesi bozulan atomlar, DNA moleküllerinde kırılmalara yol açarak kansere sebep olacak mutasyonlara sebep olabilir.^[1]

SÜREÇ DOĞAL OLARAK İŞLEDİĞİNDE

Uzayda, neredeyse yok denecek kadar az olan basınç ortamı, her yönden şiddetli bir vakuma sebep olur. Gazlar ve sıvı halde bulunan civa dahil bütün elementler, bu vakuma karşı son derece hassastır.

Gündelik hayatta bu hassasiyeti görebileceğimiz bir çok örnek vardır. Özellikle derin dalışlardan sonra ani bir şekilde yüzeye çıktığımızda oluşan vurgun durumu ile uzayın alçak basıncına maruz kalmak, temel olarak tamamen aynı ama şiddetleri çok farklı iki durumdur. Bir soda şişesinin kapağını açmadan önce, yüksek basınç altında sıvı möleküllerinin arasına sıkışarak çözünmüş halde olan gazlar, şişenin açılmasıyla alçak basınç ortamına geçer, genişler ve baloncuklar oluşturarak sıvıdan ayrılmaya başlar. Bu olaya dekompresyon denir.

Dünya atmosferinde, insan bedenindeki sıvılarda çözünmüş olarak bulunan gazlar da aynı tekpiyi verir. Özellikle konsantrasyonu oksijene kıyasla daha yüksek ve beden tarafından tüketilmediği için vücutta çözündükçe daha da birikebilen azot, alçak basınç ortamına aniden geçtiği zaman sıvı içinde çözünmüş halden ani bir şekilde çıkarak dekompresyona uğrar. Vurgun durumu da tam olarak bu sebeple gerçekleşir.^[2] Damar ve dokulardaki gazlar tarafından kaplanan alan dekompresyonla artarak kabarcıklara, eklemlerde, vücut boşluklarında ve damarlarda şişmeye ve tıkanmaya sebep olur. Uzaydaysa bildiğimiz vurgun durumuna kıyasla o kadar şiddetli olur ki, beden gözle görülür şekilde şişmeye başlar fakat deri ve kasların yaptığı basınç ve esneme kabiliyeti, patlamaya veya sızıntılara engel olur. Akciğerlerdeki havalar, vakumun etkisiyle aniden boşalır. Soluk borusunun kapalı kalabildiği senaryodaysa, gazlar akciğerde genişleyerek akciğeri patlatır. Beyinde, tüm gazlar genişler ve beyne halihazırda hemoglobin aracılığıyla ulaştırılmış olan kandaki oksijen bile aniden kullanılamaycak bir forma geçip genişleyerek, ilk birkaç saniye içinde bilinç kaybına sebep olur. Sıvıların yüzeyine yapılan basınç azaldıkça, moleküllerin kaynamaları için ihtiyaç duydukları enerji miktarı da azalır. Bu nedenle bedendeki bütün sıvıların kaynama noktası düşer ve normal vücut ısısındayken bile kaynamaya, yani buharlaşmaya ekstra olarak, sıvının yüzeyi dışında iç tarafındaki moleküller de gaz haline geçmeye başlar. Bu kaynama, yüksek ısı enerjisinden kaynaklı bir kaynama olmadığı için bedeni haşlamaz veya pişirmez ancak gaz hale geçen sıvılar, bedende daha fazla yer kaplar ve daha çok şişmeye sebep olur. Filmlerde gördüğümüz aniden buz haline geçen su sahneleri de gerçeği yanıstmamaktadır.