Carl Sagan, Venüs Atmosferinde Yaşam Olabileceğini Yarım Asır Önce Nasıl Öngördü?

Eylül 2020'de yayınlanan yeni bir Nature Astronomy makalesi, Venüs atmosferinde yaşam izi ("biyoimza") olabilecek bir keşfi duyurdu.^[1] Henüz bu keşfin gerçekten yaşama ait olup olmadığı bilinmiyor; bunu aşağıdaki videomuzda detaylıca izah etmiştik. Ancak yine de keşif, uzun zamandır uzayda yaşam arayışına yönelik en sağlam ve heyecan verici bulgulardan biri olduğu için bilim camiasında ve bilimseverler arasında heyecanla karşılandı. Gelecekte yapılacak yeni araştırmalar, keşfin isabetliliğini doğrulayacak veya yanlışlayacak.

Ancak potansiyel olarak insanlık tarihinin en büyük keşfi olabilecek bu bulgu, bu keşiften neredeyse yarım asır önce, insanlık tarihinin gördüğü en önemli astronomlardan ve bilim anlatıcılarından birisi olan Carl Sagan tarafından öngörülmüştü. Buradaki yazımızda da detaylıca izah ettiğimiz gibi, Carl Sagan sadece müthiş bir bilim anlatıcısı değil; aynı zamanda insanlığa önemli katkılar sunmuş, büyük bir astronomdu. Bu çalışmalarının başında, bize en yakın olan iki gezegen üzerindeki, yani Mars ve Venüs üzerindeki çalışmaları geliyordu.

Her ne kadar kendisini bilime iten şey uzayda yaşamı içeren bilimkurgu eserleri olmuşsa da, bilim insanı tarafı asla küçülmedi; tam tersine, Carl Sagan'ın kariyeri, Dünya'yı ziyaret eden uzaylı araçlar ve hatta diğer gezegenlerde yaşam izleriyle ilgili iddiaları bilimsel bir çerçevede inceleyip, çürütmekle geçti desek yeridir. Örneğin Mars üzerinde yaşam bulunduğunu iddia eden bir "kanıtı" çürüten, Sagan'dı. Daha NASA, 1962 yılında Venüs'e bir araç indirmeden önce, yüzeyin inanılmaz sıcak olması gerektiğini öngören, Sagan'dı. Venüs'ün cehennem gibi olan atmosferinin, yüzeyden kaçan sera gazlarından kaynaklandığı gerçeğini ilk defa ileri süren kişi Sagan'dı. Dünya'nın da gelecekte, iklim değişikliği nedeniyle bu tür bir cehenneme dönüşebileceğini öngören de yine Sagan'dı.

Bu gerçekler ışığında, Sagan'ın 1967 senesinde Nature'da Venüs atmosferinde yaşamın izlerini bulabileceğimizi öngörmüş olması, hatta eş yazarı Harold Morowitz ile makalelerinin başlığını "Venüs Atmosferinde Yaşam mı?" sözcükleriyle atmış olmaları artık o kadar da şaşırtıcı gelmeyebilir.^[2] İkili, NASA'nın Ay'a inişinden 2 yıl önce yayınladıkları makalelerinde şöyle yazıyorlar:

Venüs'ün yüzey koşulları yaşam hipotezini pek olası kılmasa da, Venüs'ün bulutları tamamen farklı bir hikayedir. Bir süre önce gösterdiğimiz gibi^[3], Venüs'ün bulutlarında, fotosentez için öncül konumunda olan su, karbondioksit ve güneş ışığı bolca bulunmaktadır. O zamandan beri, Venüs bulutlarının üst taraflarının buz kristalleriyle kaplı olduğuna yönelik faydalı ve ek kanıtlar da toplandı; alt tabakalarda su damlacıkları da bulunması olası gözükmektedir.^{[4], [5]} Ayrıca Venüs bulutlarında su buharı bulunduğuna dair bağımsız kanıtlar da bulunmaktadır.^[6] Bulutların tepesindeki sıcaklık -63.15 santigrat derece (210 K) civarındadır; altındaki sıcaklık ise -13 ila 7 santigrat derece (260-280 K) civarındadır. Bu sıcaklık seviyesinde atmosferik basınç 1 atmosfer civarındadır.^[7] Gözlenen gezegensel albedo hızlı bir şekilde mor ve morötesine kaymaktadır, bu da Venüs'ün soluk limon sarısı rengini açıklar. Albedo azalması, sadece saf buz parçacıkları ile açıkalanamaz, dolayısıyla belli bir kontaminant olmalıdır. Toz, ozon, C₃O₂ ve diğer gazlar bu veriyi belki açıklayabilir; ancak açıklama her ne olursa olsun, bulutların altındaki mor ötesi akı muhtemelen düşük olacaktır. Eğer yüzeydeki minerallerin ufak bir kısmı, bulutlara fırlayacak olursa, Venüs'ün bulutlarında yerel bir biyoloji oluşabileceğini hayal etmek hiç de zor değildir. Bu makalede anlatacaklarımız, bu türden bir spekülasyondur.

Sagan ve Horowitz'in de belirttiği gibi, Venüs'ün bulutlarının yerden 50 kilometre yüksekte olan katmanlarında yaşam adeta Dünya'daki gibidir. Atmosferin sülfürik asit ve karbondioksitçe zengin olması da çok problem değil; çünkü Dünya'daki yaşamın her iki kimyasalın bulunduğu ortamlarda da yaşayabildiğini biliyoruz: Dünya'da %5 civarında sülfürik asit varlığında hayatta kalabilen mikroorganizmalar var (Venüs'te bu oran çok daha yüksek olabiliyor; ancak evrimsel süreçte bunun üstesinden gelinmesi mümkün olabilir); Yellowstone Ulusal Parkı'nda ise karbondioksitçe zengin bacalarda bol miktarda yaşam bulunuyor. Bunlara güneş ve ola ki su buharı da dahil edilirse, fotosentez için gerekli tüm şartlar sağlanmış oluyor! Ama fotosentez şart değil; Venüs'teki yaşam, kemosentez yoluyla, yani kemoototrof yaşam biçimiyle de varlığını sürdürüyor olabilir. NASA'nın Venüs Araştırmaları Danışma Grubu başkanı Darby Dyar şöyle diyor:

Sagan'ın Venüs üzerindeki çalışmaları, saha için dönüştürücü bir etkiye sahipti. Ne yazık ki bu etkisini günümüzde hatırlayan pek az kişi var. Onun Venüs'le ilgili fikri vizyoner bir fikirdi ve günümüzde halen mantıklıdır: günümüz Venüs'ün cehennemsi yüzey koşulları ile, uzayın vakuma yakın ortamı arasında, yaşamın sürebileceği bir katman olmalı!

Sagan'ın bu tahmini yapmasından sadece 11 sene sonra, Venüs'e gönderilen bir sonda atmosferde metan keşfetmeyi başardı. Metan, organik malzemenin varlığını düşünmeyi gerektiren çok önemli bir işarettir. Ancak Sagan gibi uzmanlar, yine de bu bulgular karşısında temkinliydi: Metanın doğrudan yaşamla ilişkili olduğunu net bir şekilde ispatlamak mümkün değildi (sonuçta 2018'de Mars'ta da metan bulundu ama bunun kaynağı da halen bilinmiyor). Ama kimse, Venüs'teki bu metanın kaynağını açıklamayı başaramadı.

NASA'nın Venüs konusundaki araştırmalara ara verdiği çok uzun bir sürenin tam da ortasında, 1996 yılında hayatını kaybeden Sagan'ın fikirleri, ondan sonra da yaşamayı sürdürdü. 2013 yılında Dünya'nın bulutlarında bol miktarda mikroorganizma keşfettik. Bulutlardan toplanan 300 kadar farklı türü inceleyen bilim insanları, şaşırtıcı bir şekilde, daha düşük rakımlarda yaşayan mikropların, daha düşük yoğunluğa sahip olduğunu keşfettiler. 2016 yılında yapılan NASA modelleri, Venüs yüzeyinde en az 2 milyar yıl boyunca okyanuslar olduğunu gösterdi. Bu keşif, David Grinspoon tarafından ileri sürülen bir teoriyi de doğruluyordu: 1 milyar yıl kadar önce Venüs yüzeyi yaşanamaz hale gelmeye başladığında, mikroorganizmalar da atmosfere göç etmiş olabilirler!

İlerleyen süreçte Venüs yüzeyinde aktif volkanlar bulundu - ki bunlar tam da Sagan'ın öngördüğü gibi yüzeydeki mineralleri atmosfere fırlatabilecek niteliktedir. 2018 yılında Venüs atmosferinde yapılan bir diğer çalışmada "karanlık lekeler" görüldü ve bunların mikrobik yaşamdan kaynaklı olabileceği düşünüldü. Ancak henüz bu hipotez de doğrulanamadı. Bu keşfi yapan Sanjay Limaye, şöyle diyor:

Bu makaleyi bir miktar öfkeyle bastık. Venüs üzerinde uzun bir süredir mikroorganizma aramıyoruz. İyi de neden?

Sahiden... Neden? NASA'nın Mars önceliğinin gölgesinde kalan Venüs, aslında Mars'a göre Dünya'ya çok daha benzer olan bir gezegendir. Ne yazık ki Mars yüzeyine insanların indirilebilecek olması hayali, ABD hükümeti yöneticilerini bu alanda araştırmalar yapmayı ikna etmeyi kolaylaştırıyor. Sonuçta gövde gösterisi yapılmayacaksa, bilisel keşif yapmanın ne önemi var, öyle değil mi(!)

Venüs'ü ne kadar uzun süre incelerseniz, orada yaşam olabileceğine dair umudunuz o kadar artacaktır - ve dolayısıyla oraya yönelik görevleri arttırma arzunuz da katlanacaktır.

Neyse ki NASA içerisinde "Venüs cemiyeti" olarak bilinen bir ekip sessiz ve derinden ilerlemeyi sürdürdü. Bu ekip, bütçeden azıcık da olsa pay alabilmek için yalvardı, yakardı ve bu şekilde araştırmalarını sürdürmeye devam etti. Özellikle de Venüs'ün bulutlarını incelemeye devam ettiler ve 2015 senesinde çok "çılgın" gibi gözüken bir projeyi gün ışığına çıkarttılar: HAVOC. Yani Venüs atmosferine bir zeplin gönderme projesi. Venüs'ün atmosferi Dünya'dan çok daha kalın olduğu için, bir zeplinin uçması çok daha kolay olacaktır. Öyle ki, zeplinin içinde tutulacak gazın basıncı, dış atmosfere göre o kadar düşük olur ki, bu gazı tutan yapıda sülfürik asit nedeniyle delikler açılacak olsa bile, havanın dışarı kaçması haftalar sürerdi!

Bu keşifler silsilesine Venüs'te olası yaşam izi de eklenince, NASA başkanı Jim Bridenstine, o sihirli kelimeleri içeren tweeti attı:

Venüs'te yaşam mı? Anaerobik biyolojinin bir yan ürünü olan fosfinin keşfi, Dünya dışında yaşam olabileceğine dair bugüne kadar yapılan en önemli keşif. 10 yıl kadar önce NASA, Dünya'nın üst atmosferinde (36500+ metrede) mikrobik yaşam keşfetti. Venüs'e öncelik vermenin vakti geldi.

Tekrar etmekte fayda var: Henüz Venüs'te yaşam bulunmuş değil. Fosfin gazı, Jüpiter ve Satürn'de de keşfedilmiş bir gaz; ancak oralarda bu gazın neden var olduğunu, keşfedilen miktarlar çerçevesinde, abiyotik süreçler ile rahatlıkla izah edebiliyoruz. Venüs gibi ufacık ve kayalık bir gezegendeki abiyotik süreçler ise, Venüs'te keşfedilen fosfin miktarını açıklamaya yetmiyor gibi gözüküyor. Yani ya bilmediğimiz bir jeolojik süreç var (ki bu olası; ancak o kadar da olası değil) ya da Venüs'te yaşam var. NASA'da görev alan Dyar şöyle diyor:

Venüs atmosferinde fosfinin keşfi, Güneş Sistemi'nde şimdi veya eskiden yaşamın olması konusunda Venüs'ün olası, belki de en olası gezegen olduğunu düşünmemize sebep olan kanıtlara, heyecan verici bir yenisini ekliyor. Venüs, yaşama ev sahipliği yapan kayalık gezegenlerin evrimine yönelik anlayışımızın anahtarı konumunda. Bu bulgu, NASA ve diğer ülkelerin uzay programlarının tam da Venüs araştırmalarını gözden geçirdikleri bir dönemde, keşfedilecek birçok yeni şeyden biri olabilir.

An itibariyle Avrupa Uzay Ajansı (ESA), Rus Uzay Ajansı (ROSCOSMOS) ve NASA'da, önümüzdeki 10 sene içinde Venüs'e sonda gönderme projeleri üzerinde duruluyor. Fosfin keşfi, bu zaman skalasını daha da öne çekebilir. Ola ki bu sondalar, Venüs'te yaşamın varlığına dair daha fazla kanıt toplayabilirse, Carl Sagan'ın muazzam vizyonerliğine bir kez daha tanıklık etmiş ve onu doğrulamış olacağız. Geleceğin neler göstereceğini hep birlikte bekleyip göreceğiz...