Evrende hayat bulmak için, bu hayatın nasıl olacağını bilmek son derece yardımcı olabilir. Eğer diğer gezegenlerde de organizmalar varsa ve Dünya'daki bazı organizmaların da olduğu gibi, bütünüyle fotosenteze bağlı değillerse, ışık yılları ile ölçülen uzaklıktaki bu gezegenlerdeki organizmalar neye benziyor olabilir?

Bu soru, University of Washington'da doktora öğrencisi olan Edward Schwieterman ve UW-temelli, interdisipliner Virtual Planetary Laboratory'den gökbilimci Victoria Meadows'un sorduğu sorulardan biri ve ekip tarafından Mayıs'ta Astrobiology dergisinde yayımlanan bir makalede çözüme ulaştırılmaya çalışıldı .

Bilgisayar simülasyonları kullanılarak, eğer uzak bir gezegenin yüzeyini yeteri kadar afotosentetik (fotosentetik olmayan - ışığı enerji üretme dışındaki mekanizmalarda kullanan veya hiç kullanmayan) pigmentlere sahip organizmalarla kaplı ise, buradan elde edilen spektral sinyal verileri ileri düzey - şu an tasarlanmakta olan -  teleskoplar ile tespit edilebilecek kadar güçlü olacağı saptandı. Buradan elde edilen bilgi ise, şüphesiz ki Dünya'nın ötesindeki yaşam arayışlarına yeni perspektifler katacaktır.

Araştırmanın baş yazarı Schwieterman : " Böyle organizmalar yansıma, parlaklık ve ağaçlar gibi toprak bitkilerinin ürettiğinden farklı biyo-imzalar üretecektir. Bu durum da bizi güneş sistemi dışındaki gezegen yüzeylerindeki biyo-işaretlerin nasıl görüneceği ile anlayışımızı sınırlandırabilir" açıklamasını yaptı.

Şu an için bile, dışgezegenlerde Dünya'daki bitki örtüsü 'kızıl kenar' veya 'kızıl ufuk'a benzer muhtemel biyoimza arayışlarına ait bir literatür birikmiş durumda.  Ağaçlar gibi oksijen-üreten organizmaların oluşturduğu 'Kızıl kenar' görülür ışık dalgaboyu aralığından kızılötesine doğru geçişte artan parlaklıktır. Bu yüzden de yeşillik fotoğrafları kızılötesi fotoğraflarında çok parlak görünmektedir ve bu yüzden Dünya'yı gözleyen uydular bitki haritaları çıkarırken bu özellikten faydalanır.

Schwieterman ve Edinburg Üniversitesi araştırmacılarından Cockell, daha uzağa bakmaya karar verdi ve dünya organizmalarının farklı pigmentler ile ürettiği yansımayı ölçtü. Bu ölçüme fotosentez yapmayan organizmaların biyo-işaretleri (biyoimzaları) da katıldı ve böylelikle fotosentetik olanlardan ve üzerinde yaşam olmayan taş ve minerallerin yüzey özelilklerinden farkları anlaşılmaya çalışıldı.

Işığı absorbe eden pigmentleri Dünya'daki organizmalar için enerji üretimi dışında da fayda sağlıyor. Bazıları, Güneş radyasyonundan korurken, bazılar antioksidan etkileri ile  (yüksek tuz, asidite veya yüksek sıcaklık gibi) ekstrem çevre koşullarında organizmaların hayatta kalmasını sağlıyor. Hatta hiç oksijen üretmeyen fotopigmentlerin de varlığı biliniyor.

Schwieterman ve Meadows, Virtual Planetary Laboratory'nin bulut ve atmosfer etkilerini de içeren spektral modelleri ile bağdaştırarak; değişen oranlarda söz konusu organizmaları yüzeyinde barındıran hipotetik (olası  anlamında kullanılmış) gezegenleri simüle etmeyi denedi.

Ekzogezegenler, çok detaylı incelemek için fazla uzaktalar, hatta yakın gelecekte üretilecek olan ileri teleskoplar dahi bu uzaklıktan gelen ışıkları ancak tek bir piksel halinde gösterebilecek. Bu da, afotosentetik pigmentlerin güçlü sinyallerinin en iyi şekilde elektromanyetik spektrumda ortalama gezegen parlaklığında görülmesine sebep olacaktır.



Bu genişlikte bir perspektif, daha kaçırdığımız bir noktayı tespit etmemizi ve ek bir gösterge veya kanıt bulmamamızı; - bir gezegenin yaşamsal özelliği olan oksijen gibi gaz formda biyoimza bilgileri ile birlikte - sağlayabilir.

Schwieterman, Dünya'da üretilen spektrumun özelliklerini tek tek belirlemek, bu spektrumu anlamak ve hatta ikna edici bir tespit yapmak üzere her türden pigmentli organizmalarla gezegenlerin yüzeyinin ne kadarının kaplanması gerektiğinin ölçümü için hala yapılması gereken çok iş olduğuna dikkat çekiyor.

Ayrıca, yaşam olan diğer gezegenlerde Dünya'da olmayan ne tür adaptasyonların var olduğu üzerine ve bu adaptasyonların dünya dışı canlılarda çevrelerindeki ışıkla etkileşimlerini nasıl etkilediğini de düşünülmesi ve araştırılması gerekiyor.

 

---

Referans : Edward W. Schwieterman, Charles S. Cockell, Victoria S. Meadows. Nonphotosynthetic Pigments as Potential Biosignatures. Astrobiology, 2015; 15 (5): 341 DOI: 10.1089/ast.2014.1178

Kaynak : University of Washington Website, Spectrum of life: Nonphotosynthetic pigments could be biosignatures of life on other worlds, www.washington.edu/news/2015/06/22/spectrum-of-life-nonphotosynthetic-pigments-could-be-biosignatures-of-life-on-other-worlds/

---