Geçtiğimiz 200 yılda gökbilimciler “Dünya dışında hangi gezegende ömür izi bulabiliriz?” sorusuna “Mars” cevabını 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 seviyesine çekildi.
Bununla birlikte bilhassa son 20 yılda gökbilimciler canlı izi arayışında gözlerini çok daha uzaklara, Güneş Sistemi’nin derin ve karanlık köşelerine dikmiş durumdalar. Bilim insanlarının ilgisini bilhassa 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 şart. Bu bağlamda düşünüldüğünde bu uyduların da canlı hayatına uygun olma ihtimali öne çıkıyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Nisan ayında uzaya göndereceği bir araç bu soruya cevap arayacak.
Kısa ismi 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 misal bir Ariane 5 roketiyle uzaya gönderilecek.
Ancak astrobiyoloji alanındaki uzman kimi isimler bile Jüpiter’in uydularında yaşanabilir şartlarla ilgili araştırmalar yapılmasına kuşkuyla yaklaşıyor.
Juice, Fransa’nın Toulouse kentinde hazırlık aşamasındayken
50 YIL EVVEL ‘DELİLİK’Tİ, PEKALA NE DEĞİŞTİ?
Edinburgh Üniversitesi bünyesinde bulunan Birleşik Krallık Astrobiyoloji Merkezi’nin yöneticilerinden Charles Cockell, The Observer’a yaptığı açıklamada şu sözleri kullandı:
“Birine 50 yıl evvel ‘Ben Güneş Sistemi’nin dış bölümlerindeki dev gaz gezegenleri dolaşıp ömür izi arayacağım’ deseniz meczup olduğunuzu düşünürlerdi zira 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 vakitler mana verilemeyen birtakım ölçümlerin değişmesi bu yargıyı da değiştirdi.
O yıllarda Galileo, ne vakit Jüpiter’in buzlu uydularından Europa’ya yaklaşsa, manyetometre aygıtı, gezegenin çok güçlü manyetik alanına müdahale eden bir şey olduğuna işaret ediyordu.
Misyonun manyetometre aygıtından sorumlu yetkilisi Margaret Kivelson ve öbür bilim insanları, bu tuhaf işaretlerin kaynağını anlamak istiyordu. Bunun için NASA yetkililerini misyonun kapsamını genişletmeye ikna ettiler.
Nihayet 12 yakın uçuşun akabinde, takımın elinde net bir yanıt verebilecek kadar data 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 ÖLÇÜSÜ OLDU
Dahası bu yakın uçuşlar sırasında çekilen fotoğraflar da Europa’nın yüzeyinde buz kütleleri olduğuna işaret ediyordu. Bilhassa ismini 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 ölçüsü, Dünya üzerindeki okyanuslarda bulunan suyun iki katı olmalıydı. Europa’nın çapı Dünya’nınkinin dörtte biri olduğundan, suyun uydunun tüm yüzeyini kaplıyor olması gerekiyordu. Bir öteki 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 üzere görüyoruz. Fakat bu okyanusların en derin noktası 11 kilometre. Europa’yla kıyaslandığında sığ bir su birikintisi üzere kalıyor” tabirlerini kullandı.
Conamara Kaosu
SATÜRN’DE DE EMSAL BİR DURUM VAR
Üstelik iş Europa’yla bitmiyor. Jüpiter’in üç büyük uydusu daha var: İo, Ganymede ve Callisto. Galile dataları 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 benzeri bir durum olduğunu ortaya çıkardı.
Diğer yandan Mars’ta su arayışı zıt istikamete gerçek ilerliyordu. ESA’nın Mars Ekspresi misyonu radarlar aracılığıyla büyük yüzey altı su kütleleri arıyor fakat eli boş dönüyordu.
O devirde Mars Ekspresi projesinde vazife almış olan ESA çalışanı Olivier Witasse, durumu The Observer’a, “Aradık lakin hiçbir şey bulamadık” kelamlarıyla özetledi. Witasse birebir vakitte 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 aygıtları taşıyor olacak. Witasse, elde edebilecekleri sonuçlarla ilgili çok heyecanlı olduğunu belirterek, “Bilimsel açıdan konuşursak harika bir misyon bu” sözlerini kullandı.
DÜNYA’DAKİNDEN ÇOK DAHA BÜYÜK VE DERİN OKYANUSLAR OLABİLİR
Juice, Europa ve Callisto’yu da ziyaret edecek lakin asıl amacı Ganymede. Güneş Sistemi’ndeki en büyük uydu olan (çapının Merkür’den fazla olduğunu hatırlatalım) Ganymede, şayet Güneş’in yörüngesinde olsaydı bir gezegen olarak değerlendirilecekti. Europa, Galileo misyonunun odağı olmakla birlikte Ganymede gizemini hala koruyor. Bu kadar büyük bir gökcisminin Europa’dan bile daha büyüleyici olabileceği düşünülüyor.
Witasse, “Ganymede’deki su ölçüsü Dünya’dakinin 6 hatta 8 katı olabilir lakin detayları bilmiyoruz” diye konuştu.
Ganymede’de var olduğu düşünülen okyanusun çok daha derin olması da kelam konusu. Kestirimler su düzeyinin, yüzeyin 95 ila 145 kilometre altında başlıyor olabileceği istikametinde.
Tıpkı Europa’da olduğu üzere, Ganymede’deki su ölçüsü da manyetometreler kullanılarak ölçülecek. Bu ölçümlerin sorumlusu Londra’da bulunan Imperial College’dan Michele Dougherty birebir vakitte 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 üzereyiz. O yüzden ‘Manyetometreler dünyadaki en değerli cihazlardır’ dediğimde aslında pek de latife yapmıyorum” tabirlerini 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 uzaklığı ise Dünya’nınkinin 5 katı. Gezegenin Güneş etrafındaki dönüşü 12 yıl sürerken kendi etrafındaki dönüşü 10 saati bile bulmuyor.
Dev bir gaz gezegen olarak bilinen Jüpiter’in katı yüzeyi yok. Hidrojen ve helyumdan oluşan atmosferi merkeze hakikat ağırlaşıyor ve cıva gibisi bir yapı kazanıyor. Bu akışkan yapı hayli 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 tıpkı vakitte okyanusun derinlik, genişlik, tuzluluk üzere özelliklerine dair bilgi 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” kelamlarıyla 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 birinci uzay aracı olacak.
Eğer her şey planlandığı üzere giderse, Juice en az bir yıl boyunca yaklaşık 500 kilometre irtifada yörüngede kalacak. İlerleyen periyotta misyonun mühletinin uzatılması ve yörünge irtifasının 200 kilometreye indirilmesi de kelam konusu olabilecek. Bu durumun bilgiler değerlendirilirken çok işe yarayacağına kuşku yok fakat fırlatma basamağında uzay aracına ekstra yakıt yüklenmesini de gerektirecek.
Juice’un gücünün ana kaynağını üzerindeki güneş panelleri oluşturuyor. Bugüne kadarki gezegenler ortası misyonlarda kullanılan en büyük paneller Juice’ta kullanılacak zira Jüpiter’e ulaşan güneş ışığı ölçüsü Dünya’ya ulaşanın yüzde 4’üne denk geliyor. Bu nedenle Juice birebir vakitte yakıtla çalışan motorlar ve iticilerle de donatılmış durumda. Bu yakıt tükendiğinde misyonun devam etmesi mümkün olamayacak. Aracın ne kadar yakıt ayırabileceği sorusunun karşılığı ise Nisan’da ne vakit fırlatma olacağına bağlı.
NE KADAR GECİKME O KADAR SORUN
Son dakikada meydana gelen teknik sıkıntılar nedeniyle bu türlü fırlatmaların ertelenmesi yaygın bir durum. Juice kelam konusu olduğunda ise zamanlama çok kritik zira Jüpiter de daima hareket halinde. Planlanan fırlatma tarihinden sonra geçecek her gün, amaca ulaşmak için daha fazla yakıt gereksinimi manasına geliyor. Bir öteki deyişle Jüpiter’e ulaşmak için kullanılacak yakıt ne kadar fazla olursa, Juice’un Ganymede’ye yaklaşma talihi da o kadar azalacak.
Bu zorluk kimsenin süratli sonuçlar beklememesi gerektiği manasına geliyor.
Dougherty, “Bu işi Ganymede’ye birinci yaklaştığımız anda çözemeyeceğiz. Her şeyi ayırmak için kâfi bilgi lakin misyonun sonunda elimizde olacak” dedi.
Dougherty, sonuçları yorumlamak için hem manyetik datalardan hem de Juice’un toplayacağı öbür bilgilerden faydalanacaklarını da kelamlarına ekledi.
Jüpiter ve Ganymede
DIŞ GEZEGENLERE DAİR DE BİLGİ SAHİBİ OLACAĞIZ
Bu misyonun bir ehemmiyeti daha var: Jüpiter’in ve buzlarla kaplı uydularının anlaşılması Güneş Sistemi’ni daha yeterli tanımamızı sağlamanın yanı sıra galaksinin geri kalanının yaşanabilirliğine dair de ipuçları sağlayacak.
Galileo’nun Europa’dan data topladığı periyotta, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler de öteki yıldızların yörüngelerindeki gezegenleri keşfediyordu. Bu tek tük keşifler vakit içinde dev bir sele dönüştü. Bugün bildiğimiz dış gezegen sayısı 5.300’ün üzerinde. Bunlardan 1.600 kadarı Güneş Sistemi’nde bulunmayan yeni bir cins gezegen kümesinden.
Bu gezegenlere “süper Dünya” ismi veriliyor. Kütleleri Dünya’nın 2 ila 15 katı olan harika Dünyalar hakkında The Observer’a konuşan Giovanna Tinetti, “Bu harika Dünya’ların kimilerinin iç kısımlarının Jüpiter’in ya da Satürn’ün aylarına benzediğini düşünüyoruz” dedi.
Zira birtakım örneklerde gökbilimciler bu büyük gezegenlerin toplam yoğunluğunu ölçerken ne kaya ne de büsbütün gaz olabilecek sayılar elde etti. Ölçümler bu gezegenlerin iç kısımlarında çok büyük ölçüde buz ya da su olduğuna işaret ediyordu.
University College London’da araştırmacı olan Tinetti, “Bu harika Dünya’ların iç yapılarının dev gezegenlere daha emsal olduğu yorumlarını yapıyoruz. Yani hem yüzeyde hem de iç kısımlarda, buz katmanlarından, kayalık gereçten ve tahminen de okyanuslardan bahsediyoruz” dedi.
Tinetti, şu an ESA ismine kısa ismi Ariel olan Atmosferik Uzak Algılayıcı Kızılötesi Dış Gezegen Büyük Araştırması’nı yürütüyor. 2029’da fırlatılması planlanan bu uzay teleskopu, muhteşem Dünya’ları araştırmak için kullanılacak. Bir diğer deyişle Juice, Jüpiter’in buzlu uydularından ne kadar çok bilgi toplarsa, bu uzak gezegenler ve canlı ömrüne uygun olup olmadıkları hakkında da o kadar ipucu elde edeceğiz.
Tinetti, “Ulaşabildiğimiz yerlerdeki objeler kelam konusu olduğunda oraya gidip incelemeler yapmamız çok kıymetli. Zira bu bilgileri yakın vakitte ziyaret etme bahtımız olmayan başka gezegenlerle bağ kurmak için kullanabiliriz” sözlerini 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 misyonunun 2003’te bitmesinin akabinde, ABD ve Avrupa, Jüpiter’in buzlu uydularına dair araştırmaları derinleştirecek ikinci bir misyon üzerine çalışmaya başladı. Laplace ismi verilen bu misyon ilerleyen yıllarda siyasi uyuşmazlıklar nedeniyle sona erdirildi
NASA, Europa’nın araştırılmasını öncelikli odağı belirlerken öteki 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 ziyanlı. Bu nedenle Clipper 3,5 yıllık misyonu mühletince Europa’nın yörüngesine girmek yerine, 44 yakın uçuş gerçekleştirecek; bu yakın uçuşların kimilerinde irtifa 25 kilometreye kadar inecek.
Juice ve Clipper teknik olarak birbirlerinden bağımsız misyonlar olmakla birlikte sorumlu bilim insanları ortasındaki yakınlık devam ediyor. ESA’nın proje sorumlusu Witasse, “NASA’daki çalışma arkadaşlarımızla çok yeterli bir bağlantımız var” dedi.
İki misyonun ortak yönetim komitesi de Juice ve Clipper’ın Jüpiter’e ulaşmasının akabinde birçok iş birliği ihtimali ortaya çıkacağına dikkat çekti. Örneğin Juice’un Europa’ya yapacağı yakın uçuşlardan birinin birkaç saat sonrasında Clipper emsal bir hareket yapacak. Bu sayede iki grup bilgileri karşılaştırma, ölçüm aygıtlarını ayarlama imkânı bulacak ve bilgi 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.