Nefesler tutuldu, geri sayım başladı! Bu kez yolculuk ne Ay’a ne de Mars’a… ‘Gözüme uyku girmiyor, samanlıkta iğne aramak gibi’

Geçtiğimiz 200 yılda gökbilimciler “Dünya dışında hangi gezegende yaşam izi bulabiliriz?” sorusuna “Mars” yanıtını verirdi. Kızıl gezegende yaşıyor olabileceğini düşündüğümüz canlı varlıklar, uzun yıllar boyunca hayal gücümüzü meşgul etti. 19’uncu yüzyılda bu canlılar kanallar inşa eden gelişmiş medeniyetler olarak tahayyül edilirken günümüzde beklentiler bilimsel açıdan çok daha makul olan mikroplar düzeyine çekildi.

Bununla birlikte özellikle son 20 yılda gökbilimciler canlı izi arayışında gözlerini çok daha uzaklara, Güneş Sistemi’nin derin ve karanlık köşelerine dikmiş durumdalar. Bilim insanlarının ilgisini özellikle Jüpiter ve Satürn’ün buzlarla kaplı uyduları çekiyor. Yıllar süren araştırmalar, bu uyduların donmuş yüzeylerinin altında sıvı halindeki sudan oluşan çok büyük okyanuslar olduğuna dair çok güçlü işaretler olduğunu gösteriyor.

Dünya’da hayatın varlığı ve devamlılığı için su, 1 numaralı ön koşul. Bu bağlamda düşünüldüğünde bu uyduların da canlı yaşamına uygun olma ihtimali öne çıkıyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Nisan ayında uzaya göndereceği bir araç bu soruya yanıt arayacak.

Kısa adı Juice (özsu) olan Jüpiter Buzlu Uydular Kâşifi isimli uzay aracı, halihazırda ESA’nın Fransız Guyanası’nın Kourou komününde bulunan tesisinde son testlerden geçiyor. Juice, Aralık 2021’de James Webb Uzay Teleskopu’nu da fırlatmak için kullanılanlara benzer bir Ariane 5 roketiyle uzaya gönderilecek.

Ancak astrobiyoloji alanındaki uzman bazı isimler bile Jüpiter’in uydularında yaşanabilir koşullarla ilgili araştırmalar yapılmasına şüpheyle yaklaşıyor.

Juice, Fransa’nın Toulouse şehrinde hazırlık aşamasındayken

50 YIL ÖNCE ‘DELİLİK’Tİ, PEKİ NE DEĞİŞTİ?

Edinburgh Üniversitesi bünyesinde bulunan Birleşik Krallık Astrobiyoloji Merkezi’nin direktörlerinden Charles Cockell, The Observer’a yaptığı açıklamada şu ifadeleri kullandı:

“Birine 50 yıl önce ‘Ben Güneş Sistemi’nin dış kesimlerindeki dev gaz gezegenleri dolaşıp yaşam izi arayacağım’ deseniz deli olduğunuzu düşünürlerdi çünkü bunu makul bir fikir olarak görmek için hiçbir sebep yoktu.”

Ancak 1990’lı yıllarda NASA’nın uzaya gönderdiği Galileo Uzay Aracı’nın yaptığı ve o zamanlar anlam verilemeyen bazı ölçümlerin değişmesi bu yargıyı da değiştirdi.

O yıllarda Galileo, ne zaman Jüpiter’in buzlu uydularından Europa’ya yaklaşsa, manyetometre cihazı, gezegenin çok güçlü manyetik alanına müdahale eden bir şey olduğuna işaret ediyordu.

Misyonun manyetometre cihazından sorumlu yetkilisi Margaret Kivelson ve diğer bilim insanları, bu tuhaf işaretlerin kaynağını anlamak istiyordu. Bunun için NASA yetkililerini misyonun kapsamını genişletmeye ikna ettiler.

Nihayet 12 yakın uçuşun ardından, ekibin elinde net bir cevap verebilecek kadar veri birikmişti. Galileo’nun aldığı sinyaller, Europa’nın buzlu yüzeyinin altında tuzlu su olduğunu gösteriyordu. Bu sudaki akıntılar kendi küçük manyetik alanlarını yaratıyor, bunlar Jüpiter’in manyetik alanlarını etkiliyor ve beklenmedik ölçümler ortaya çıkarıyordu.

ASIL SÜRPRİZ SUYUN MİKTARI OLDU

Dahası bu yakın uçuşlar sırasında çekilen fotoğraflar da Europa’nın yüzeyinde buz kütleleri olduğuna işaret ediyordu. Özellikle adını İrlanda’nın bir bölgesinden alan Conamara Kaosu isimli bölgenin fotoğrafları Europa’nın alamet-i farikası haline gelmişti.

Ancak asıl sürpriz daha sonra ortaya çıktı: Europa’nın yakaladığı sinyalleri yaratabilecek olan su miktarı, Dünya üzerindeki okyanuslarda bulunan suyun iki katı olmalıydı. Europa’nın çapı Dünya’nınkinin dörtte biri olduğundan, suyun uydunun tüm yüzeyini kaplıyor olması gerekiyordu. Bir başka deyişle 15 ila 25 metre kalınlığındaki buzun altında 40 ila 135 kilometre derinliğinde bir okyanus olması gerekiyordu.

Cockell, “Dünya’daki okyanusları çok büyük su kütleleri gibi görüyoruz. Ama bu okyanusların en derin noktası 11 kilometre. Europa’yla kıyaslandığında sığ bir su birikintisi gibi kalıyor” ifadelerini kullandı.

Conamara Kaosu

SATÜRN’DE DE BENZER BİR DURUM VAR

Üstelik iş Europa’yla bitmiyor. Jüpiter’in üç büyük uydusu daha var: İo, Ganymede ve Callisto. Galile verileri Ganymede’nin ve hatta muhtemelen Callisto’nun da içinde büyük gezegenler olduğunu gösterdi. ESA-NASA iş birliğindeki Cassini-Huygens misyonu Satürn’ün Enceladus ve Titan uydularında da benzer bir durum olduğunu ortaya çıkardı.

Diğer yandan Mars’ta su arayışı ters yöne doğru ilerliyordu. ESA’nın Mars Ekspresi misyonu radarlar aracılığıyla büyük yüzey altı su kütleleri arıyor ancak eli boş dönüyordu.

O dönemde Mars Ekspresi projesinde görev almış olan ESA çalışanı Olivier Witasse, durumu The Observer’a, “Aradık ama hiçbir şey bulamadık” sözleriyle özetledi. Witasse aynı zamanda Juice projesinin de 2015’teki başlangıcından bu yana direksiyonundaki isim.

13 Nisan’da fırlatılması planlanan Juice, bugüne kadar Güneş Sistemi’nin dış bölgesine gönderilen en gelişmiş bilimsel cihazları taşıyor olacak. Witasse, elde edebilecekleri sonuçlarla ilgili çok heyecanlı olduğunu belirterek, “Bilimsel açıdan konuşursak olağanüstü bir misyon bu” ifadelerini kullandı.

DÜNYA’DAKİNDEN ÇOK DAHA BÜYÜK VE DERİN OKYANUSLAR OLABİLİR

Juice, Europa ve Callisto’yu da ziyaret edecek ancak asıl hedefi Ganymede. Güneş Sistemi’ndeki en büyük uydu olan (çapının Merkür’den fazla olduğunu hatırlatalım) Ganymede, eğer Güneş’in yörüngesinde olsaydı bir gezegen olarak değerlendirilecekti. Europa, Galileo misyonunun odağı olmakla birlikte Ganymede gizemini halen koruyor. Bu kadar büyük bir gökcisminin Europa’dan bile daha büyüleyici olabileceği düşünülüyor.

Witasse, “Ganymede’deki su miktarı Dünya’dakinin 6 hatta 8 katı olabilir ama ayrıntıları bilmiyoruz” diye konuştu.

Ganymede’de var olduğu düşünülen okyanusun çok daha derin olması da söz konusu. Tahminler su seviyesinin, yüzeyin 95 ila 145 kilometre altında başlıyor olabileceği yönünde.

Tıpkı Europa’da olduğu gibi, Ganymede’deki su miktarı da manyetometreler kullanılarak ölçülecek. Bu ölçümlerin sorumlusu Londra’da bulunan Imperial College’dan Michele Dougherty aynı zamanda Enceladus’taki okyanusu keşfeden Cassini misyonunda da manyetometrelerden sorumluydu.

Dougherty, The Observer’a yaptığı açıklamada, “Bizim ölçümlerimiz bu gökcisimlerinin iç kısımlarından geliyor. Adeta bu uyduların içlerinde olan biteni görüyor gibiyiz. O yüzden ‘Manyetometreler dünyadaki en önemli cihazlardır’ dediğimde aslında pek de şaka yapmıyorum” ifadelerini kullandı.

Juice’u taşıyacak Ariane5 roketi

“GÖZÜME UYKU GİRMİYOR”

Juice, Ganymede’nin yanı sıra Jüpiter’i de araştıracak. Güneş Sistemi’ndeki en büyük gezegen olan Jüpiter’in ekvatoru Dünya’nınkinin 11 katı, Güneş’e olan mesafesi ise Dünya’nınkinin 5 katı. Gezegenin Güneş çevresindeki dönüşü 12 yıl sürerken kendi çevresindeki dönüşü 10 saati bile bulmuyor.

Dev bir gaz gezegen olarak bilinen Jüpiter’in katı yüzeyi yok. Hidrojen ve helyumdan oluşan atmosferi merkeze doğru yoğunlaşıyor ve cıva benzeri bir yapı kazanıyor. Bu akışkan yapı oldukça güçlü bir manyetik alan oluşturuyor. O alan sayesinde de biz gezegenin uydularındaki okyanusların varlığından haberdar oluyoruz.

Ganymede, Güneş Sistemi’nde kendi manyetik alanını yaratan tek uydu. Bu çarpıcı özellik aynı zamanda okyanusun derinlik, genişlik, tuzluluk gibi özelliklerine dair veri sağlayacak olan manyetik müdahalelerin ayrıştırılmasını zorlaştırıyor.

Doughtery, “Yapmaya çalıştığımız şey çok korkutucu. O küçük sinyalleri bulabilecek miyiz diye düşünürken sabah 2’ye kadar gözüme uyku girmiyor. Samanlıkta iğne arayıp bulmaya benziyor” sözleriyle özetledi yapacakları çalışmanın zorluğunu.

GÜNEŞ’TEN BU KADAR UZAK OLMAK BİR DEZAVANTAJ

Uzay aracı, Ganymede’ye yaklaştıkça bu sinyaller de kuvvetlenecek ve bilim insanlarının işi kolaylaşacak. Bu nedenle Juice’un 2034 yılında Ganymede’nin yörüngesine yerleştirilmesi planlanıyor. Bu sayede Juice, Ay dışındaki bir uydunun yörüngesine girmiş ilk uzay aracı olacak.

Eğer her şey planlandığı gibi giderse, Juice en az bir yıl boyunca yaklaşık 500 kilometre irtifada yörüngede kalacak. İlerleyen dönemde misyonun süresinin uzatılması ve yörünge irtifasının 200 kilometreye indirilmesi de söz konusu olabilecek. Bu durumun veriler değerlendirilirken çok işe yarayacağına şüphe yok ancak fırlatma aşamasında uzay aracına ekstra yakıt yüklenmesini de gerektirecek.

Juice’un enerjisinin ana kaynağını üzerindeki güneş panelleri oluşturuyor. Bugüne kadarki gezegenler arası misyonlarda kullanılan en büyük paneller Juice’ta kullanılacak çünkü Jüpiter’e ulaşan güneş ışığı miktarı Dünya’ya ulaşanın yüzde 4’üne denk geliyor. Bu nedenle Juice aynı zamanda yakıtla çalışan motorlar ve iticilerle de donatılmış durumda. Bu yakıt tükendiğinde misyonun devam etmesi mümkün olamayacak. Aracın ne kadar yakıt ayırabileceği sorusunun cevabı ise Nisan’da ne zaman fırlatma olacağına bağlı.

NE KADAR GECİKME O KADAR SORUN

Son dakikada meydana gelen teknik sorunlar nedeniyle böyle fırlatmaların ertelenmesi yaygın bir durum. Juice söz konusu olduğunda ise zamanlama çok kritik çünkü Jüpiter de sürekli hareket halinde. Planlanan fırlatma tarihinden sonra geçecek her gün, hedefe ulaşmak için daha fazla yakıt ihtiyacı anlamına geliyor. Bir başka deyişle Jüpiter’e ulaşmak için kullanılacak yakıt ne kadar fazla olursa, Juice’un Ganymede’ye yaklaşma şansı da o kadar azalacak.

Bu zorluk kimsenin hızlı sonuçlar beklememesi gerektiği anlamına geliyor.

Dougherty, “Bu işi Ganymede’ye ilk yaklaştığımız anda çözemeyeceğiz. Her şeyi ayırmak için yeterli veri ancak misyonun sonunda elimizde olacak” dedi.

Dougherty, sonuçları yorumlamak için hem manyetik verilerden hem de Juice’un toplayacağı diğer verilerden faydalanacaklarını da sözlerine ekledi.

Jüpiter ve Ganymede

DIŞ GEZEGENLERE DAİR DE BİLGİ SAHİBİ OLACAĞIZ

Bu misyonun bir önemi daha var: Jüpiter’in ve buzlarla kaplı uydularının anlaşılması Güneş Sistemi’ni daha iyi tanımamızı sağlamanın yanı sıra galaksinin geri kalanının yaşanabilirliğine dair de ipuçları sağlayacak.

Galileo’nun Europa’dan veri topladığı dönemde, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler de diğer yıldızların yörüngelerindeki gezegenleri keşfediyordu. Bu tek tük keşifler zaman içinde dev bir sele dönüştü. Bugün bildiğimiz dış gezegen sayısı 5.300’ün üzerinde. Bunlardan 1.600 kadarı Güneş Sistemi’nde bulunmayan yeni bir tür gezegen grubundan.

Bu gezegenlere “süper Dünya” adı veriliyor. Kütleleri Dünya’nın 2 ila 15 katı olan süper Dünyalar hakkında The Observer’a konuşan Giovanna Tinetti, “Bu süper Dünya’ların bazılarının iç kısımlarının Jüpiter’in ya da Satürn’ün aylarına benzediğini düşünüyoruz” dedi.

Zira bazı örneklerde gökbilimciler bu büyük gezegenlerin toplam yoğunluğunu ölçerken ne kaya ne de tamamen gaz olabilecek rakamlar elde etti. Ölçümler bu gezegenlerin iç kesimlerinde çok büyük miktarda buz ya da su olduğuna işaret ediyordu.

University College London’da araştırmacı olan Tinetti, “Bu süper Dünya’ların iç yapılarının dev gezegenlere daha benzer olduğu yorumlarını yapıyoruz. Yani hem yüzeyde hem de iç kısımlarda, buz katmanlarından, kayalık malzemeden ve belki de okyanuslardan bahsediyoruz” dedi.

Tinetti, şu an ESA adına kısa adı Ariel olan Atmosferik Uzak Algılayıcı Kızılötesi Dış Gezegen Büyük Araştırması’nı yürütüyor. 2029’da fırlatılması planlanan bu uzay teleskopu, süper Dünya’ları araştırmak için kullanılacak. Bir başka deyişle Juice, Jüpiter’in buzlu uydularından ne kadar çok veri toplarsa, bu uzak gezegenler ve canlı yaşamına uygun olup olmadıkları hakkında da o kadar ipucu elde edeceğiz.

Tinetti, “Ulaşabildiğimiz yerlerdeki nesneler söz konusu olduğunda oraya gidip incelemeler yapmamız çok önemli. Çünkü bu bilgileri yakın zamanda ziyaret etme şansımız olmayan diğer gezegenlerle bağ kurmak için kullanabiliriz” ifadelerini kullandı.

Galileo’nun çektiği ve 1997’de kamuoyuyla paylaşılan Europa fotoğrafı.

Galileo’nun çektiği ve 1997’de kamuoyuyla paylaşılan Europa fotoğrafı.

NASA DA BİR KARDEŞ MİSYON YÜRÜTÜYOR

Juice başlangıçta NASA iş birliği ile yürütülecek bir misyon olarak planlanmıştı. Galileo’nun görevinin 2003’te bitmesinin ardından, ABD ve Avrupa, Jüpiter’in buzlu uydularına dair araştırmaları derinleştirecek ikinci bir misyon üzerine çalışmaya başladı. Laplace adı verilen bu misyon ilerleyen yıllarda siyasi uyuşmazlıklar nedeniyle sona erdirildi

NASA, Europa’nın araştırılmasını öncelikli odağı belirlerken diğer buzlu uyduların araştırılmasını da ESA’ya bıraktı.

NASA’nın Europa’yı araştıracak uzay aracı Clipper, önümüzdeki yıl fırlatılacak ve 2030’da (yani Juice’tan bir sene önce) Jüpiter’e ulaşacak. Europa, Jüpiter’in manyetik alanında Ganymede’ye kıyasla daha derinde olduğundan, radyasyonu uzay araçlarındaki elektronik donanım için daha zararlı. Bu nedenle Clipper 3,5 yıllık misyonu süresince Europa’nın yörüngesine girmek yerine, 44 yakın uçuş gerçekleştirecek; bu yakın uçuşların bazılarında irtifa 25 kilometreye kadar inecek.

Juice ve Clipper teknik olarak birbirlerinden bağımsız misyonlar olmakla birlikte sorumlu bilim insanları arasındaki yakınlık devam ediyor. ESA’nın proje sorumlusu Witasse, “NASA’daki çalışma arkadaşlarımızla çok iyi bir ilişkimiz var” dedi.

İki misyonun ortak idare komitesi de Juice ve Clipper’ın Jüpiter’e ulaşmasının ardından birçok iş birliği ihtimali ortaya çıkacağına dikkat çekti. Örneğin Juice’un Europa’ya yapacağı yakın uçuşlardan birinin birkaç saat sonrasında Clipper benzer bir manevra yapacak. Bu sayede iki ekip verileri karşılaştırma, ölçüm cihazlarını ayarlama imkânı bulacak ve veri setleri daha uyumlu hale gelecek.

The Observer’ın “‘It’s like finding needles in a haystack’: the mission to discover if Jupiter’s moons support life” başlıklı haberinden derlenmiştir.

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*