Venüs Yaşam ?

İlk bakışta 735 K (462°C) yüzey sıcaklığına ve sülfürik asitten yapılmış bulutlara sahip Venüs gezegeninde yaşam olması pek olası görünmüyor. Ancak, yüzeyden farklı olarak, bulutlar rahat bir oda sıcaklığı sunar ve sülfürik asidin yaşamın bazı bileşenlerinin kendi kendine bir araya gelmesi için iyi bir ortam sağlaması bile mümkün olabilir.

Astrobiyoloji bağlamında Venüs hakkındaki konuşma, Eylül 2020’de Venüs’ün atmosferinde bir fosfin (PH3) işaretinin keşfiyle hız kazandı. Fosfin, Dünya’daki biyolojik imzalı bir gazdır ve yalnızca canlı organizmalar tarafından üretilir. Bazı makaleler, ilk duyurulmasından bu yana PH3’ün tespiti konusunda şüphe uyandırdı, ancak verilerin bağımsız bir analizi, bulutlarda tekrar PH3 kanıtı buldu. Venüs bulutlarında PH3’ün varlığı konusundaki tartışmalar devam ediyor ve bunu çözmenin tek yolu gidip gerçekten neler olduğunu görmek.

Ve tam zamanı, çünkü Venüs’te son in situ ölçümler 36 yıl önce yapıldı; Bundan önce, Venüs ilk başarılı gezegenler arası yolculuk ve inişin hedefi olduğu için, 60’lar ve 70’lerde orada tarih yazıldı. Son yıllarda tüm dünya heyecanla Mars’a bakarken ve hatta en efsanevi şarkılardan bazılarında bahsedilirken, kardeş gezegenimiz Venüs’ü bir süreliğine unutmuş gibiydik. Şimdi, Venüs’e, aralarında üç planlı görevden ve yaşam belirtileri arama hedefinden oluşan Venus Life Finder Mission serisinin de bulunduğu çoklu görevler planlanıyor.

Acaba hiç öğrenecek miyiz?

Venüs’ün yüzeyi geçmişte yaşanabilir olmuş olabilir ve kontrol dışı bir sera etkisi, sıcaklıkların yaşam için elverişsiz hale gelen ve kalan seviyelere yükselmesine ve oradaki suyun buharlaşmasına neden olmadan önce suya sahip olabilir. Şu anda gezegenin yüzeyinde, bulutlarda, yüzeyin 45 km ila 60 km arasında bir yerde yaşam olamazken, yaşam için sıcaklıklar tam olarak doğru .

Venüs’ün atmosferi çoğunlukla karbondioksitten oluşur. Dünya atmosferinden çok daha yoğundur. Azot, atmosferin karbondioksitten sonra ikinci en önemli bileşenidir. Diğer kimyasal maddeler eser miktarlarda bulunur, ancak tespit edilenler biraz ilginçtir: örneğin, bazıları artefakt olarak kabul edilen sayısız beklenmedik gazlar – ölçüm ekipmanı tarafından oluşturulan yanlışlıklar. Bu anormal gazlar, bazılarının yaşamın göstergesi olmasının yanı sıra, kimyasal bir dengesizliğe de işaret eder. Dünya’daki dengesizlik, yaşamın etkinliğinin bir sonucudur ve başka bir gezegende bir dengesizlik durumu bulmak bir yaşam belirtisidir.

Dünya’da yaşam hakkında düşündüğümüzde çoğu zaman oksijen akla gelen ilk elementlerden biridir, ancak yaşamın var olması için atmosferik moleküler oksijene ihtiyaç yoktur. Büyük Oksijenlenme Olayından önce (2.4-2.0 milyar yıl önce), Dünya’daki yaşam onsuz gayet iyi devam ediyordu ve aslında O2 o kadar zehirliydi ki bir zamanlar kitlesel bir yok oluşa neden olacak kadar büyük miktarlarda üretiliyordu. Bununla birlikte, bir süre sonra solunumun bazı faydaları varmış gibi görünüyordu. Bir nefes alın ve bunun olduğu gerçeğinin tadını çıkarın.

Pioneer Venus ve Venera 14 sondaları, parçası oldukları görevlerde, Venüs alt bulutlarında ve bulutların altında ppm O2 seviyesini belirledi. Bu tespitler artefakt olarak kabul edilmiştir, çünkü bilinen hiçbir fiziksel veya kimyasal mekanizma, sıcak alt atmosferde bu O2 seviyesini koruyamaz. O2 son derece reaktiftir ve Venüs’ün termodinamik koşulları altında sınırlı bir atmosferik ömre sahiptir. Yani, O2 yaşam için gerekli olmasa da, sonuçta bir artefakt olmadığı ortaya çıkarsa, aslında yine de yaşamın bir göstergesi olabilir.

Amonyak (NH3) da Venüs atmosferinde beklenmedik bir şekilde keşfedildi ve aynı zamanda bir eser olarak kabul edildi. Ama Venüs’ün bulutlarında tam bir nitrojen döngüsünün varlığına dair kanıtlar var gibi görünüyor. Yeniden analiz edilen Pioneer Venüs verilerinde ortaya çıkan azot bileşikleri de Dünya’nın biyolojik azot döngüsünde bulunan aynı bileşenlerden bazılarıdır.

Pioneer Venus Probe, Venüs atmosferinde uçucu hidrokarbonlar metan (CH4), etan (C2H6) ve benzeni (C6H6) yerinde tespit etti. Özellikle CH4’ün mevcudiyetinin çok yüksek olduğu ölçülmüştür, ancak bu büyük olasılıkla gerçek bir artefakttır, çünkü uzaktan gözlemler sınırı çok daha düşük tutar.

Bahsedilen bileşiklerin konsantrasyonlarında çok fazla belirsizlik olsa da, çözülmeyi bekleyen başka bir gizem daha var – Bilinmeyen UV Emici. Görünür ışıkta Venüs’ü gözlemlerken oldukça yumuşak görünüyor, ancak adından da anlaşılacağı gibi, Venüs UV aralığında gözlemlendiğinde, zamanla değişen yüksek kontrastlı özellikler ortaya çıkıyor. Absorpsiyondan sorumlu maddenin belirlenmesi için çok fazla çalışma yapılmıştır, ancak önerilen hiçbir aday tüm kriterleri karşılamamaktadır.

Asidi tadın

Bildiğimiz gibi yaşam, sulu çözeltiye ve H+ (proton) gradyanlarının işlev görmesine bağlı olduğundan, ortamın asitliğini bilmek çok önemlidir. Asit, H+ veren bir şey olarak tanımlanır. Asitlik çeşitli şekillerde tespit edilebilir; örneğin ekşi tadı aldığımızda bu protonların dilimizde hücre zarındaki kanallardan geçtiğini tespit ederiz. Bulutların öncelikle iştah açıcı olmayan sülfürik asitten oluştuğu düşünülüyor, ancak damlacıklar arasındaki kesin konsantrasyon ve heterojenlik derecesi bilinmiyor. (Feragatname: lütfen herhangi bir sülfürik asit tatmayın!)

Ama hepsi kötü haber değil; Venüs Yaşam Bulucu Görev Çalışmasının bir parçası olarak bir laboratuvar ortamında , belirli lipidlerin kendi kendine birleştiği ve %70 sülfürik asitte vezikül benzeri yapılar oluşturduğu gösterildi. Dünya’daki yaşamın kullandığı lipidler Venüs’ün koşullarında çalışmaz, ancak Dünya’daki hücre zarlarının lipid bileşimi değiştiğinden, hücre zarları için kullanılan farklı lipidler kolayca hayal edilebilir. Kararlı zarlar oluşturabilen lipidler, bir çözelti içinde veziküller oluşturarak, dışarısı ile karşılaştırıldığında farklı madde konsantrasyonlarına sahip bölmelerin varlığına izin verir ve bu nedenle, bunlar esasen basit hücre zarlarına benzer.

Dünya’da, yaşamın üç alanından da organizmaların asidik ortamlarda yaşadığı bulunmuştur; bazılarının pH 0 civarındaki koşullarda ürediği bulunmuştur – bunlar arasında Picrophilus cinsininkiler gibi Archaea alanından prokaryotik organizmalar ve ayrıca bazı mantarlar gibi daha karmaşık ökaryotik organizmalar bulunur. Dünyadaki çoğu asidofil, sitoplazma pH’ını nötr tutarak H+’yı hücrelerinden dışarı pompalamak için mekanizmalara sahiptir. Bazıları, hafif asidik koşullara uyarlanmış proteinlere sahip asidik bir sitoplazmaya sahiptir. Venüs’te beklendiği kadar asidik koşullarda, muhtemelen koruma için bir tür etkili bariyer gereklidir. Dünya’da özellikle geçirimsiz membranlar aşırı asidofiller tarafından kullanılmaktadır. Ayrıca, yaşamın kendisinin damlacıklardaki pH’ı yerel olarak nötralize etmek için NH3’ü kullanabileceği varsayılıyor.

Tartu Üniversitesi’nde, Venus Life Finder projesinin bir parçası olarak, şu anda Venüs’ün bulutlarının gerçekte ne kadar asidik olduğunu ‘tatmak’ için sensörü geliştirmeye çalışıyoruz. Dil yerine, cam slayt üzerinde bir filmimiz var ve tat tomurcukları yerine yayılan ışığın spektrumunu ölçüyoruz.

_{Tartu Üniversitesi’ndeki laboratuvarda çalışın. Fotoğraflar Laila Kaasik’in fotoğrafı.}

Dünya üzerinde kullanılması amaçlanan normal pH sensörleri, Venüs’teki koşullar için güvenilir değildir, çünkü aletler genellikle o kadar yüksek asitlik için tasarlanmamıştır ki, geleneksel olarak çalıştığımız pH ölçeği hiçbir işe yaramaz. Ek olarak, uzaya yönelik enstrümanlar, tüm yolculuk boyunca hayatta kalabilecek kadar dayanıklı olmalıdır. Bu nedenle, cam plakaya doğrultulmuş bir kameradan oluşan oldukça sağlam bir enstrüman planlanmıştır. Cam plakanın kendisi, UV LED’ler tarafından uyarılan bir floresan boya ile kaplanmıştır. Kamera, Venüs bulutlarının damlacıklarıyla karşılaştığında, karşılaştığımız damlacıkların asitliği hakkında bize veri veren uyarma tepkisini ölçecektir.

Cesurca daha önce gittiğimizden daha hızlı gitmek için

Hem NASA hem de Avrupa Uzay Ajansı, Venüs’e misyonlar planlarken, Venus Life Finder, yaşam belirtileri aramak için özel hedefi olan ve yaşamı barındırabilecek bulutları keşfeden tek kişidir. Aslında, farklı görevler, resmin tamamını elde etmek için birbirini tamamlayıcı olarak görülebilir. Ayrıca, VLF görevleri yüksek riskli, yüksek ödüllü olacak şekilde tasarlanmıştır, bu da görevlere baştan sona daha az zaman harcanması anlamına gelir, yani verilerin geleneksel olarak mümkün olandan daha hızlı elde edilmesi anlamına gelir.

Venus Life Finder’ı üç görev oluşturuyor. İlk olarak, 2023’te, Roket Laboratuvarı liderliğindeki bir görev, Venüs’ün atmosferinde uçacak ve bulut damlacıklarının şekli ve bileşimi hakkında veri toplayacak. Venüs’ün atmosferine bir balon yerleştirecek ve daha ayrıntılı ve karmaşık ölçümler yapacak olan 2026 için başka bir görev planlanıyor. Bu sonda, Tartu Üniversitesi’nde geliştirilen aleti içerecek.

2030’ların başında başlaması beklenen üçüncü görev, daha önce başka bir gezegenden hiç yapılmamış olan, Dünya üzerinde çalışmak için Venüs’ün atmosferinden örnekler getirme iddialı hedefine sahip. Mars’tan bir numuneyi iade etmek için yapılan çalışmalarda numune iade misyonları olsa da, Venüs muhtemelen başka bir gezegenden ilk başarılı numune iade görevinin hedefi olmak üzere burada tekrar tarih yazılabilir.