Öncelikle şunu belirtmem gerekiyor. Soru çok güzel, teşekkür ediyorum.
Eğer bir gezegen çok büyükse, yerçekimi o kadar kuvvetli olur ki üzerinde yaşayan canlılar adeta bir filin üstüne oturmuş gibi hissederlerdi. Çok fazla formüle boğup olayı anlaşılmaz kılmak istemiyorum çünkü bunu bir o kadar açıklaması da zor aslında bakarsanız yani en azından benim için zor, genelleme yapmayayım. Ancak sonda bir örnek yaparız belki daha net oturur.
Gezegenin kütlesi ve yarıçapı yaşamın sürdürülebilirliği açısından ultra elzem. Araştırmalarda gördüğümüz kadarıyla kütlesi Dünya'nın beş katına, yarıçapı ise Dünya'nın bir buçuk katına kadar olan kayalık gezegenler yaşam için uygun koşullara sahip olabilir.[1]
Bu sınırın ötesine geçtiğimizde gezegenler genellikle kalın bir hidrojen ve helyum atmosferi geliştirirler. Bu da onları mini-Neptün veya gaz devi yapar ki bu tür ortamlarda yaşamak su altında nefes almaya çalışmak kadar zordur.
Atmosferin bileşimi ve yoğunluğu da işin içine giriyor illaki. Daha büyük gezegenler, daha yoğun ve kalın atmosferler tutabilirler. Bu durum da sera etkisini artırarak yüzey sıcaklıklarının aşırı yükselmesine neden olabilir. Venüs'e bir bakın; güneş sistemimizin adeta "hamamı" diyebiliriz ama laf ettirmem, çünkü İkinci ismim de Venüs 😂
Fazla atmosfer de işte gezegeni yaşanabilirlikten uzaklaştırır. Yani her şeyin fazlası zarar derler ya işte tam da bu durum için söylenmiş.
Jeolojik aktivite ve manyetik alan da yaşamın devamlılığı için önemli faktörler hatta sanıyorum en önemli faktör desek ayıp olmaz. Daha büyük bir gezegen iç ısısını daha uzun süre koruyabilir ve bu da jeolojik aktivitelerin devamını sağlar. Aktif bir çekirdek manyetik alan üreterek gezegeni zararlı kozmik ışınlardan korur. Ama işte eğer gezegen çok büyükse, iç basınç ve sıcaklıklar farklı davranışlara yol açabilir ve manyetik alan oluşumunu engelleyebilir. Bu da gezegeni kozmik bir mikrodalga fırına dönüştürebilir... Nereden tutarsak elimizde kalıyor gibi sanki.
Yerçekimi konusunda da dengeyi tutturmak lazım. Çok yüksek yerçekimi canlıların hareket kabiliyetini kısıtlar ve biyolojik süreçleri olumsuz etkiler ama bu sanki o kadar da şart değil gibi bilemedim, çünkü mariana çukurunda yaşayan balıklar olduğunu da düşünürsek çok sıkıntı değil gibi, ama tabii insan gibi ultra komplike bir biyolojik varlığın oluşabilmesi için mükemmel derecede önemli bir unsur.
Gezegenimize "Ejderiya" adını verelim :) Mücahid'in gezegeni de olur ama artık onu sen cevaplarken yaparsın 😅
Ejderiya'nın Temel Özellikleri:
Kütle (): Dünya'nın 8 katı
Yarıçap (): Dünya'nın 2 katı
Yıldızına Uzaklık (): 1 Astronomik Birim () (Dünya ile Güneş arasındaki mesafe)
Yıldız Tipi: Güneş benzeri tipi ana kol yıldızı
Şimdi bu gezegenin yaşanabilirliğini belirlemek için analizimise geçelim.
Sıradan gidiyoruz:
Yüzey Yerçekimi () şu formülle hesdaplanır:
Burada evrensel çekim sabiti.
Ejderiya için:
Yani Ejderiya'nın yüzey yerçekimi Dünya'nın 2 katı olacak. Bu demek oluyor ki orada yaşayanlar kendilerini sürekli ağır çekimde hissedecekler.
Kaçış hızı şu formülle bulunur:
Ejderiya için:
Bu yüksek kaçış hızı da hafif gazların bile atmosferde tutulmasına izin verir. Yani Ejderiya'nın atmosferi oldukça kalın olabilir. Bu da sera etkisini artırarak yüzey sıcaklıklarını yükseltebilir. Gezegen adeta bir "kozmik sauna"ya dönüşebilir...
Denge sıcaklığı şu formülle hesaplanır:
Burada:
: Yıldızın yüzey sıcaklığı
: Yıldızın yarıçapı
: Gezegenin yörünge yarıçapı
: Albedo (yüzeyin yansıtıcılığı herhalde doğru terimi bu)
Ejderiya, Dünya ile aynı uzaklıkta ve benzer bir yıldızın etrafında döndüğü için temel denge sıcaklığı Dünya'ya benzer olacaktır. Ancak işte kalın atmosferi nedeniyle sera etkisi ciddi şekilde artabilir.
Sera etkisini basitçe şu şekilde ifade edebiliriz:
Eğer büyük bir değerse yüzey sıcaklıkları yaşanabilir aralığın dışına çıkabilir.
Atmosferik basınç () şu formülle belirlenir:
Burada:
: Atmosferin yoğunluğu
: Yüzey yerçekimi
: Atmosferin yüksekliği
Ejderiya'nın yüksek yerçekimi ve kalın atmosferi yüzey basıncının çok yüksek olmasına neden olabilir. Mesela Venüs'ün yüzey basıncı Dünya'nın yaklaşık 92 katı. Ejderiya'da bu değer daha da yüksek olabilir.
Yüksek basınç, gazların vücutta çözünürlüğünü artırarak toksik etkilere yol açabilir. Yani derin deniz dalgıçlarının karşılaştığı "azot narkozu" gibi sorunlar günlük hayatın bir parçası olabilir.
Gezegenin büyük kütlesi ve içsel ısısı, jeolojik aktivitenin sürmesine yardımcı olur. Isı üretimi radyoaktif bozunma ve çekirdeğin kristalleşmesiyle sağlanır.
Manyetik alanın oluşumu için dinamo teorisine bakarız. Manyetik alan şiddeti () şu şekilde hesaplanabilir:
Burada:
: Manyetik geçirgenlik
: Elektrik iletkenliği
: Gezegenin yarıçapı
: Açısal hız
: Konveksiyon hızı
Ejderiya'nın büyük boyutu ve muhtemelen aktif çekirdeği güçlü bir manyetik alan oluşturabilir. Bu da gezegeni güneş rüzgarlarına ve kozmik radyasyona karşı korur. Yani "Ozon tabakası deliği" gibi endişelerimiz olmazdı diye düşünüyorum.
Gezegenin büyük kütlesi yıldızı üzerinde daha fazla çekim etkisi yaratır ve gelgit kilitlenmesine yol açabilir. Gelgit kilitlenmesi gezegenin kendi ekseni etrafında dönme süresinin yörünge periyoduna eşit olmasıdır.
Gelgit kuvvetleri şu formülle ifade edilir:
Burada yıldızın kütlesidir.
Eğer Ejderiya gelgit kilitlenmesine uğrarsa, bir tarafı sürekli gündüz, diğer tarafı ise sürekli gece yaşar. Bu da sıcaklık farklarının aşırı olmasına neden olur. İşte o ara bölgede yaşanabilir alan olabilir diyorlar da... Yani gezegen mi kalmadı illa oraya atlayacaksınız😅
Yüksek yerçekimi ve atmosferik basınç, canlıların farklı biyolojik özelliklere sahip olmasını gerektirir. Örneğin:
- Kemikler ve kaslar: Daha kalın ve güçlü olmalı
- Solunum sistemleri: Yüksek basınca ve farklı gaz bileşimlerine uyum sağlamalı
- Dolaşım sistemi: Kan basıncını dengeleyebilmeli
Sanırım istemeden Krypton gezegenini yarattık...
Yaşamın temelinde suyun sıvı halde bulunması önemli. Su, yüksek basınç ve sıcaklık altında farklı davranabilir. Faz diyagramlarına baktığımızda suyun yüksek basınçta sıvı halde kalabileceğini görürüz ancak sıcaklık çok yüksekse buharlaşma kaçınılmaz olur.
Ayrıca atmosferdeki gazların kimyasal reaksiyonları da yaşamın oluşumunu etkiler. Örneğin yüksek karbondioksit seviyeleri asidik yağmurlara yol açabilir.
Gezegenin aldığı ve yaydığı enerji yaşanabilirlik için kritiktir. Enerji dengesi şu şekilde ifade edilir:
Burada:
: Yıldızın parlaklığı
: Stefan-Boltzmann sabiti
: Yüzey sıcaklığı
Bu denge gezegenin yüzey sıcaklığını belirler. Eğer denge bozulursa gezegen ya donuk bir buz topuna ya da kızgın bir lav küresine dönüşebilir. "Altın Orta Yol"u bulmak şart 😂
Ejderiya'nın yaşanabilirliği konusunda vardığımız sonuçlara bakalım:
Yüksek yerçekimi: Canlıların biyolojik adaptasyonunu zorlaştırır.
Kalın atmosfer ve yüksek basınç: Solunum ve yaşam koşullarını olumsuz etkiler.
Sera etkisi ve yüksek sıcaklıklar: Yüzey sıcaklıklarını yaşanabilir aralığın dışına çıkarabilir.
Gelgit kilitlenmesi: İklim ve sıcaklık farklarını aşırı hale getirir.
Güçlü manyetik alan: Atmosferi ve yüzeyi korur, bu olumlu bir faktör.
Ejderiya üzerinde yaşam mümkün olabilir... belki... Fakat burada yaşam bizim alıştığımızdan çok farklı olur. Yani daha doğrusu bizim "bilim kurgu" dediğimiz şeyleri onlar günlük hayatlarında yaşıyor olabilirler 😅 Bilemeyiz tabii belki de onlar bize bakıp "Nasıl yaşıyorsunuz orada" da diyebilirler 😅
Kaynaklar
- Y. Alibert. (2013). On The Radius Of Habitable Planets. EDP Sciences, sf: A41. doi: 10.1051/0004-6361/201322293. | Arşiv Bağlantısı
