Drake Denklemi’ne Eklenen Yeni Değişkenler: Galaksimizde Kaç Uygarlık Var?
Dünya’nın Çok Hücreli Yaşamı Levha Tektoniğine mi Bağlıydı?
Karmaşık yaşam Dünya’da nasıl ortaya çıktı ve evrimleşti ve bu, Dünya’nın ötesinde yaşam bulmak için ne anlama geliyor? Nature dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, bir çift araştırmacının levha tektoniği, okyanuslar ve kıtaların gezegenimizdeki karmaşık yaşamın ortaya çıkışı ve evriminden nasıl sorumlu olduğunu araştırırken, Fermi Paradoksu’nu nasıl ele alabileceğini ve evrende neden yaşam bulamadığımıza ilişkin Drake Denklemi’ni geliştirmeye çalıştığını ele almayı umuyor. Bu çalışma, özellikle Dünya’da sergilenen jeolojik süreçlerle ilgili olarak, araştırmacıların Dünya dışında yaşam bulma kriterlerini daha iyi anlamalarına yardımcı olma potansiyeline sahiptir.
Universe Today, İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde (ETH-Zurich) Yer Bilimleri Profesörü ve çalışmanın ortak yazarı olan Dr. Taras Gerya ile çalışmanın arkasındaki motivasyon, önemli sonuçlar, takip çalışmaları, bunun Drake Denklemi için ne anlama geldiği ve çalışmanın Dünya dışında yaşam bulma konusundaki çıkarımları hakkında görüştü. Peki, bu çalışmanın arkasındaki motivasyon neydi?
Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söylüyor: “Fermi Paradoksu (“Herkes nerede?”) Drake Denklemi’nin tipik olarak galaksimizde aktif olarak iletişim kuran 1000 ila 100.000.000 uygarlık olduğunu öngördüğüne işaret ediyordu ki bu çok iyimser bir tahmin. Drake Denklemi ile yapılan tahmini daha gerçekçi kılmak için bu denklemde nelerin düzeltilmesi gerekebileceğini anlamaya çalıştık.”
Çalışma için araştırma ikilisi iki tür gezegensel tektonik süreci karşılaştırmıştır: tek kapak (durgun kapak olarak da adlandırılır) ve levha tektoniği. Tek kapak, levha tektoniği sergilemeyen ve birbirlerine doğru kayarak (yakınsak), birbirlerinin yanından geçerek (dönüşüm) veya birbirlerinden uzaklaşarak (ıraksak) hareket sergileyen ayrı levhalara bölünemeyen bir gezegen gövdesini ifade eder. Levha tektoniği aktivitesinin bu eksikliği genellikle bir gezegenin kapağının parçalanamayacak kadar güçlü ve yoğun olmasına bağlanır. Sonuçta araştırmacılar, iç kısımlarında aktif konveksiyon sergileyen gezegen cisimlerinin yüzde 75’inin levha tektoniği sergilemediğini ve tek kapak tektoniğine sahip olduğunu, levha tektoniği sergileyen tek gezegenin ise Dünya olduğunu tahmin etmişlerdir. Çalışmaya göre, bu nedenle tek kapak tektoniğinin “galaksimizdeki aktif silikat cisimlerin tektonik stillerine hakim olmasının muhtemel olduğu” sonucuna varmışlardır.
Araştırmacılar ayrıca gezegensel kıtaların ve okyanusların akıllı yaşamın ve teknolojik uygarlıkların evrimine nasıl katkıda bulunduğunu araştırdı. Dünya tarihinin ilk birkaç milyar yılında okyanuslarda gelişen tek hücreli yaşam ile zararlı uzay havasından korunmaları nedeniyle yaşamın ilk olarak okyanuslarda evrimleşmesinin önemine dikkat çektiler. Bununla birlikte araştırmacılar, kuru toprağın akıllı yaşamın evrimi için, yaşamın gezegendeki çeşitli karasal ortamlara uyum sağlamasına olanak tanıyan diğer biyolojik varlıkların yanı sıra hayvanların avlanmak için hız kazanmasına katkıda bulunan gözler ve yeni duyular gibi çeşitli arazilere adaptasyonlar da dahil olmak üzere sayısız fayda sağladığını da vurgulamaktadır.
Araştırmacılar sonuç olarak kuru toprağın, soyut düşünme, teknoloji ve bilim de dahil olmak üzere gezegen genelinde akıllı yaşamın evrimine katkıda bulunduğu sonucuna vardılar. Bu nedenle, bu çalışmadan elde edilen en önemli sonuçlar nelerdi ve şu anda hangi takip çalışmaları yapılıyor veya planlanıyor?
Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söylüyor: “İlkel bir yaşamın bulunduğu bir gezegende akıllı, teknolojik ve iletişimsel bir yaşamın gelişebilmesi için çok özel bir koşulun (kıtaların, okyanusların ve levha tektoniğinin 500 milyon yıldan fazla bir süre bir arada bulunması) bulunması gerekir. Bu koşul çok nadiren gerçekleşir: herhangi bir yaşama sahip gezegenlerin yalnızca <%0.003-0.2’si bu koşulu karşılayabilir.”
Dr. Gerya sözlerine şöyle devam ediyor: “Yüzey okyanus hacminin istikrarının (okyanuslar ve kıtaların bir arada bulunmasının istikrarı anlamına gelir) milyarlarca yıl boyunca (Dünya’da olduğu gibi) nasıl korunabileceğini anlamak için gezegenin iç kısmındaki su evrimini incelemeyi planlıyoruz. Ayrıca toplumsal çöküş modellerine dayalı olarak teknolojik uygarlıkların hayatta kalma sürelerini araştırmayı planlıyoruz. Ayrıca okyanuslara, kıtalara ve levha tektoniğine sahip gezegenlerde oksijen bakımından zengin atmosferlerin (özellikle teknolojik uygarlıkların gelişmesi için gerekli) nasıl oluşabileceğini anlamak amacıyla gezegenin iç kısmının ve atmosferinin oksijenlenme durumu evrimi üzerine bir proje başlattık. Bu üç yönde ilerleme kaydedilmesi elzemdir ancak bu büyük ölçüde araştırma fonlarının mevcudiyetine bağlı olacaktır.”
Daha önce de belirtildiği gibi, bu çalışma Samanyolu Galaksisi’nde var olan aktif, iletişim kurabilen medeniyetlerin (ACC) sayısını tahmin etmeye çalışan çok değişkenli bir denklem öneren Drake Denklemi’ni geliştirmeye yöneliktir. Denklem 1961 yılında Dr. Frank Drake tarafından, ACC’lerden nasıl ve neden haber alamadığımızı tartışırken bilim camiasını dikkate almaya teşvik ettiği birkaç kavramı öne sürmek için önerilmiştir ve aşağıdaki gibidir:
N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L
N = Samanyolu Galaksisi’nde diğer dünyalarla potansiyel olarak iletişim kurabilen teknolojik uygarlıkların sayısı
R* = Samanyolu Galaksisi’ndeki ortalama yıldız oluşum oranı
fp = gezegenleri olan yıldızların oranı
ne = gezegenleri olan yıldız başına potansiyel olarak yaşamı destekleyebilecek gezegenlerin ortalama sayısı
fl = tarihinin bir noktasında yaşamı destekleme ve geliştirme kapasitesine sahip gezegenlerin oranı
fi = yaşam geliştiren ve akıllı yaşama evrilen gezegenlerin oranı
fc = uzaya tespit edilebilir sinyaller gönderebilecek teknolojiyi geliştiren uygarlıkların oranı
L = teknolojik uygarlıkların uzaya sinyal gönderme süresi
Çalışmaya göre, Drake Denklemi ACC’lerin sayısının 200 ila 50.000.000 arasında değiştiğini tahmin ediyor. Çalışmanın bir parçası olarak araştırmacılar, levha tektoniği, okyanuslar ve kıtaların Dünya’daki karmaşık yaşamın gelişimi ve evriminde hayati bir rol oynadığına dair bulgularına dayanarak Drake Denklemi’ne iki ek değişken eklemeyi önerdiler, bunlar aşağıdaki gibidir:
foc = kayda değer kıtalara ve okyanuslara sahip yaşanabilir dış gezegenlerin oranı
fpt = kayda değer kıtalara ve okyanuslara sahip olan ve aynı zamanda en az 500 milyon yıldır işleyen levha tektoniği sergileyen yaşanabilir dış gezegenlerin oranı
Bu iki yeni değişkeni kullanan çalışma, fi (yaşam geliştiren ve akıllı yaşama evrilen gezegenlerin oranı) için yeni tahminler sağladı. Peki, Drake Denklemi’ne iki yeni değişken eklemenin önemi nedir?
Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söyledi: “Bu sayede Drake Denklemi’nin anahtar terimi olan fi’yi yeniden tanımlayıp daha doğru bir şekilde tahmin edebildik – ilkel yaşama sahip bir gezegenin zeki, teknolojik ve iletişimsel bir yaşam geliştirme olasılığı. Başlangıçta fi’nin (yanlış bir şekilde) çok yüksek (%100) olduğu tahmin ediliyordu. Bizim tahminimiz çok daha düşük (%<0,003-0,2) ve bu da muhtemelen neden diğer medeniyetler tarafından temas kurulmadığını açıklıyor.”
Ayrıca, bu iki yeni değişken Drake Denklemi’nin tamamına girildiğinde, çalışma çok daha az sayıda ACC’yi <0,006 ila 100.000 olarak tahmin ediyor ki bu da Drake Denklemi’nin 200 ila 50.000.000’luk orijinal tahminleriyle tam bir tezat oluşturuyor. Dolayısıyla, bu çalışmanın Dünya dışında yaşam arayışı üzerinde ne gibi etkileri olabilir?
Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söylüyor: “Bunun üç önemli sonucu var: (1) bizimle temasa geçileceği konusunda fazla umutlanmamalıyız (bunun olasılığı çok düşük, çünkü kısmen teknolojik uygarlıkların yaşam süresi önceden beklenenden daha kısa olabilir), (2) okyanusları olan gezegenleri aramak için uzaktan algılamayı kullanmalıyız, Galaksimizdeki kıtalar ve levha tektoniği (COPT gezegenleri), muhtemelen farklı (CO2 bakımından fakir) atmosferlerine ve yüzey yansıtma imzalarına (okyanusların ve kıtaların varlığı nedeniyle) dayanarak, (3) kendi gezegenimize ve medeniyetimize dikkat etmeliyiz, her ikisi de son derece nadirdir ve korunmalıdır.”
Bu çalışma, NASA’nın bu yazı itibariyle yaklaşık 1.700’ü Süper-Dünya ve 200’ü kayalık ötegezegen olarak sınıflandırılan 5.630 ötegezegenin varlığını teyit etmesiyle birlikte, Dünya dışında yaşam arayışının ivme kazanmaya devam ettiği bir dönemde gerçekleştirilmiştir. Bu inanılmaz sayılara rağmen, özellikle de ötegezegenlerin ilk kez 1990’larda keşfedilmeye başlanmasından bu yana, insanlık henüz bu çalışmanın ACC olarak adlandırdığı dünya dışı teknolojik bir uygarlıktan herhangi bir sinyal tespit edemedi.
Muhtemelen uzaydan bir sinyal almaya en çok yaklaştığımız an, 15 Ağustos 1977’de Ohio Eyalet Üniversitesi’nin Big Ear radyo teleskobu tarafından alınan 72 saniyelik bir radyo patlaması olan Wow! sinyaliydi. Ancak o tarihten bu yana bu sinyalin yanı sıra hiçbir sinyal alınamadı. Bu çalışmayla belki de bilim insanları Drake Denklemi’ne eklenen bu iki yeni değişkeni kullanarak Dünya dışında akıllı yaşam bulma kapsamını daraltmaya yardımcı olabilirler.
Dr. Gerya, Universe Today’e yaptığı açıklamada sözlerini şöyle tamamlıyor: “Bu araştırma, desteklemeye ve geliştirmeye çalıştığımız yeni bir bilim dalı olan Biyojeodinamiğin bir parçasıdır. Biyojeodinamik, gezegen içlerinin, yüzeyinin, atmosferinin ve yaşamın uzun vadeli evrimi arasındaki ilişkileri anlamayı ve ölçmeyi amaçlıyor.”
Drake Denklemi’ne eklenen bu iki yeni değişken, önümüzdeki yıllarda ve on yıllarda bilim insanlarının Dünya dışında yaşam bulmalarına nasıl yardımcı olacak? Bunu sadece zaman gösterecek.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Drake Denklemi’ne Eklenen Yeni Değişkenler: Galaksimizde Kaç Uygarlık Var?