Article Thumbnail

Arayıcılar: NASA, Dünyanın Ötesinde Yaşam İşaretlerini Nasıl Arayacak?

  • 28 Ekim 2021 12:19

Teleskoplar insanlığın evrendeki gözleriyse, vizyonumuz on yılda daha da keskinleşiyor.

1990'ların sonundan başlayarak, imkansız olduğu düşünülen şeyi gördük: Yüzlerce ila binlerce ışıkyılı uzaklıktaki gezegenlerin, yıldızlarının yüzlerinden geçerken gölgeleri. Ayrıca, gezegenlerin "kütlesini" veya ağırlığını ortaya çıkaran, yörüngedeki gezegenlerin yerçekimi çekicilerinden yıldızların dönüşlerini izledik.

NASA'nın Hubble ve Spitzer uzay teleskopları daha sonra bu uzak dünyaların atmosferlerinde bir pencere açarak mevcut gazların erken kanıtlarını yakaladı. Şimdi her zamankinden daha fazla ayrıntı görmenin eşiğindeyiz, olası yaşam belirtileri için bu dünyaların gazlarını tarıyoruz.

Ve uzayda ve yerde “gözlerimiz” daha da uzağa ulaştığından, evren daha da garip görünüyor.

Arizona Üniversitesi'nden yardımcı doçent ve NASA Roma Teknolojisi Üyesi Erika Hamden, "Fırlatılan her yeni teleskop bize evrene bakmanın tamamen yeni bir yolunu sunuyor" dedi. "Tüm bu tuhaf, ilginç şeyleri her zaman keşfederiz çünkü evren çok tuhaf ve tuhaftır."

NASA'nın teknolojik harikaları dizisi, şimdi emekli olan Kepler Uzay Teleskobu ve halefi TESS, hala genişletilmiş bir görevde çalışan Transit Exoplanet Survey Satellite'i içeriyor. Her ikisi de bu gölgeleri avlamak için inşa edildi - güneş sistemimizin ötesinde bir gezegen olan bir "exoplanet" olarak yıldız ışığında küçük bir düşüş, ana yıldızının yüzünden geçiyor. Ötegezegen gölgelerini bulmaya “geçiş” yöntemi denir.

Yerde, daha fazla teleskop, bizden uzaklaştıkça veya biraz daha yakına itildikçe yıldızlardan gelen ışıktaki değişiklikleri ölçen aletlerle donatılıyor. İtme ve çekme, yörüngedeki gezegenlerden gelir ve algılama yöntemi, radyal hız tekniği olarak bilinir.

Ve yeni nesil uzay teleskopları, gezegen arayışında bir deniz değişikliği getirecek: gezegenlerin atmosferlerini ölçmek.

Washington'daki NASA Genel Merkezi'ndeki Astrofizik Bölümü baş teknoloji uzmanı Mario Perez, “Şimdiye kadar 4.000'den fazla ötegezegeni doğruladık” dedi. "Ek gezegenleri keşfetmek, mevcut örneğimize büyük eklemeler olabilir. Ancak şimdi, onları karakterize eden acil bir hedef var - yaşanabilirlik olasılığını değerlendirmek için içsel niteliklerini tanımak.”

 

 

Bu yeni nesil için ilk güvertede: NASA'nın daha önce görülmemiş bir robot uzay aracı arasında dev olan James Webb Uzay Teleskobu. Devasa bir gümüş güneşliğe tutturulmuş devasa, parçalı, altın kaplamalı bir ışık toplama tabağı hayal edin - biraz, bir tenis kortunun daha iyi kısmını kaplayacak bir kiremitin üzerine binen bir petek parçası gibi.

Webb teleskopu, Ekim 2021'i hedefleyen, fırlatılmasından sonra çok yoğun bir gözlemevi olacak. Evrenin derinliklerine inecek ve en eski galaksilerin, kara deliklerin ve diğer kozmolojik fenomenlerin sırlarını ortaya çıkarmaya çalışacak. Ancak görevlerinden biri, ötegezegenlerin atmosferlerinde parlayan yıldız ışığını yakalamak olacak. Bu atmosferlerdeki gazlar, bilim adamlarının bir barkod gibi okuyabileceği bir şekilde, bu yıldız ışığında tayfın belirli dilimlerini bloke edecek - spektroskopi olarak bilinen bir ışık eleme yöntemi.

Bir anlamda Webb, ötegezegen atmosferlerinden “örnekler” alacak. Bazı durumlarda bu, bu gazlardaki potansiyel yaşam belirtilerinin (biyoimzaların) aranmasını içerebilir, ancak bu araştırmanın gelecekte daha da güçlü uzay teleskopları tarafından ele alınması çok daha olasıdır.

NASA'nın Güney Kaliforniya'daki Jet Propulsion Laboratuvarı'ndaki Exoplanet Keşif Programı baş teknoloji uzmanı Nick Siegler, “Eninde sonunda, atmosferik karakterizasyon rotaları aracılığıyla uzak dünyalardaki yaşamı tespit etmede başarılı olacağımızı düşünüyorum” dedi.

Dış gezegen karakterizasyonu hedefini ilerletecek bir başka uzay teleskopu, adını NASA'nın ilk baş astronomu Nancy Grace Roman'dan alıyor. 2020'lerin ortalarında fırlatılması muhtemel olan Roma teleskopu, koronagraf adı verilen karmaşık bir teknoloji parçasını içerecek. Teleskopun içindeki bu maskeler, şekil değiştiren aynalar ve dedektörler sistemi, bir yıldızın ışığını engelleyerek etrafındaki gezegenleri ortaya çıkaracaktır. Gezegenlerden gelen ışık pikselleri, spektroskopik analize izin vererek bir spektruma bölünebilir.

Roma teleskopu, muhtemelen daha küçük hedefler olmasa da, yaşanabilir dünyalar olması muhtemel olmayan büyük, gazlı gezegenlerin doğrudan görüntülerini yakalama gücüne sahip olacak. Ancak bu teknoloji gösterimi geleceğe giden yolu gösterecek: Ancak bu teknoloji gösterimi geleceğe giden yolu gösterecek: Dünya büyüklüğünde kayalık bir gezegene bakabilecek ve birlikte görüldüğünde hayatı9n varlığı gösterebilecek tanıdık gazları (oksijen, metan, karbondioksit) arayabilecek uzay kaynaklı araçlar.

 

Yıldızlar için bir 'dimmer anahtarı'

Bu tür dış gezegenlerin herhangi bir gözlemi için kritik olan, ana yıldızdan gelen parıltıyı bastırmaktır. Aksi takdirde yoğun yıldız parıltısı, gezegenlerinden gelen loş ışığı boğar - Güneş benzeri yıldızların etrafında dönen Dünya boyutundaki gezegenler söz konusu olduğunda, onu 10 milyar kat daha fazla ezer.

Siegler, "Zor kısım, ev sahibi yıldızdan gelen tüm bu yıldız ışığını bastırmak, size ötegezegenden yansıyan çok küçük miktarda ışığı toplamak için bir savaş şansı vermektir." Dedi. "Anahtar teknoloji yıldız ışığı bastırmadır."

Yani bu yıldız ışığını susturan koronagraflar büyük bir ilerlemeye işaret edecek. Ancak yıldız ışığı engelleme teknolojisine ilişkin kavramlar bir teleskopun içiyle sınırlı değildir. NASA bilim adamları ayrıca alışılmadık bir öneri için erken tasarımlar üzerinde çalışıyorlar: Ayçiçeği şeklinde bir uzay aracı, bir kez tamamen açıldığında bir beyzbol elması boyutunda olacak.

"Yıldız gölgesi" olarak adlandırılan bu, kendisini bir uzay teleskopunun yaklaşık 25.000 mil (40.000 kilometre) ilerisindeki bir konuma itecektir. Bu devasa ekranın taç yaprakları, teleskobun üzerine derin, karanlık bir gölge düşürerek bir yıldızdan gelen ışığı engelleyecek ve uzay teleskobunun doğrudan yıldızın yörüngesindeki gezegenlerden fotonları - ışık parçacıklarını - yakalamasına izin verecekti.

Güçlü bir teleskopla birleştiğinde, bu yıldız ışığını engelleyen teknolojiler, potansiyel bir yaşam taşıyan dünyanın ilk doğrudan görüntülerini verebilir - başka bir mavi ve beyaz mermer, hatta belki de turuncu bir mermer.

NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde astronom olan Aki Roberge, “Daha önce hiç var olmayan bir şeyin doğuşu olurdu” dedi. "Karşılaştırmalı ekzobiyoloji, iki bağımsız evrimsel tarihi, yaşamın muhtemelen farklı iki kökenini karşılaştırıyor."

Potansiyel yaşam belirtileri, elbette, kendi güneş sistemimizdeki gezegenler arasında - veya daha spekülatif olarak, galaksinin bir yerindeki akıllı, teknolojik yaşam formlarından gelen sinyaller yoluyla - tespit edilebilir. Ancak ötegezegenlerden biyolojik aktivite belirtileri yakalamak, daha yüksek bir teknolojik engeldir. Yalnızca yıldız ışığı bastırma ve spektroskopiye değil, olası ötegezegen atmosferlerini simüle eden bilgisayar modelleri gibi yeni analitik araçlara da ihtiyacımız olacak.

Siegler, "Günün sonunda, uzay gemisinde dolaşan küçük yeşil uzaylılar görmeyeceğiz" dedi. "Hikayeyi bir araya getirmemiz gerekecek. Gelişmiş bir ötegezegen atmosfer modeline bağlanan sıcaklık, basınç ve gazlar hakkında bilgi, bilim adamlarının bir ötegezegenin muhtemelen yaşanabilir olup olmadığı sonucuna varma şekli olacak.”

Tüm bu hızla gelişen teknolojiler, NASA'nın - ve insanlığın - asırlık bir soruyu yanıtlama yöntemidir: Yalnız mıyız?

Roberge, "Bu, filozofların kim bilir ne zamandan beri - muhtemelen bin yıldır tartıştığı, insanların tartıştığı temel sorulardan biri" dedi. “Aslında şunu öğrenebiliriz: Dünya yaygın mı yoksa nadir mi? Hayat sıradan mı yoksa nadir mi? Dürüst olmak gerekirse, yaşanabilir veya yaşanabilir gezegenlerin genel olarak neye benzediğine dair hiçbir fikrimiz yok. Gerçekten sadece bir göz atmamız gerekiyor.”

 

-

Referanslar: https://exoplanet.nasa.gov/news/1681/the-searchers-how-will-nasa-look-for-signs-of-life-beyond-earth/