İnsanlık, gökyüzüne ilk baktığı günden beri iki sorunun peşinden koşmaktadır. Birincisi, evrende yalnız mıyız, ikincisi ise yaşam nasıl başladı? Bu iki soru görünüşte birbirinden bağımsız gibi görünse de aslında aynı kökten beslenmektedir. Çünkü yaşamın Dünya’da nasıl ortaya çıktığını anlayabilirsek, başka gezegenlerde nerede ve nasıl aramamız gerektiğini de öğrenmiş oluruz. Binlerce yıl boyunca filozoflar, din insanları ve bilim insanları bu sorulara farklı cevaplar vermeye çalıştılar. Ancak son iki yüz yıldır modern biyoloji ve jeoloji bize ortak bir hikâye anlattı. Bu hikâyeye göre yaşamın temel enerji kaynağı Güneş’ti. Güneş ışığı olmadan fotosentez gerçekleşemez, fotosentez olmadan oksijen oluşamaz, oksijen olmadan da karmaşık yaşam gelişemez.
Bugün ilkokul kitaplarından üniversite derslerine kadar anlatılan yaşam senaryosu büyük ölçüde bu düşünce üzerine kuruludur. Oysa bilim tarihi bize defalarca göstermiştir ki en sağlam görünen bilgiler bile yeni bir keşifle değişebilir. Dünya’nın evrenin merkezi olmadığını öğrendiğimizde bütün kozmoloji yeniden yazılmıştı. Kıtaların hareket ettiğini kabul etmek onlarca yıl sürmüştü. Dinozorların yok oluşunun ardında dev bir göktaşı bulunduğunda, jeolojinin birçok ezberi değişmişti. Belki de şimdi benzer bir dönüm noktasına doğru ilerliyoruz.
Karanlık Oksijen ve Rolü
Son aylarda yayımlanan bazı araştırmalar, okyanusların kilometrelerce altındaki tamamen karanlık bölgelerde beklenmedik bir olgunun var olabileceğini ortaya koydu. Bilim insanları buna şimdilik karanlık oksijen adını veriyor. İlk bakışta kulağa bilimkurgu filmi gibi geliyor. Çünkü burada ne Güneş ışığı var ne fotosentez ne de bildiğimiz anlamda bitkisel yaşam mevcut. Buna rağmen bazı ölçümler oksijen oluştuğunu gösteriyor. Eğer bu sonuçlar bağımsız araştırmalar tarafından doğrulanırsa yalnızca deniz biyolojisi değil, yaşamın kökenine ilişkin bütün teoriler yeniden gözden geçirilecektir.
Aslında bu hikâye okyanusun dibinde başlıyor. Pasifik Okyanusu’nun binlerce metre derinliğinde bulunan çoklu metalli nodüller uzun yıllardır madencilik şirketlerinin ilgisini çekmektedir. Bu yumru şeklindeki kayaçlar manganez, demir, nikel, kobalt ve bakır gibi kritik metalleri içeriyor. Elektrikli araçlardan uzay araçlarına kadar birçok ileri teknoloji bu metallere ihtiyaç duyuyor. Ancak araştırmacılar bu nodülleri incelerken beklenmedik bir durumla karşılaştılar. Ölçülen oksijen miktarı, mevcut biyolojik modellerin açıklayabileceğinden daha yüksek çıktı. İlk düşünceleri cihazların kalibrasyonunun bozulduğu yönündeydi. Bilim insanları ölçüm hatalarını kontrol ettiler, sensörleri değiştirdiler ve hatta deneyleri birkaç kez tekrar ettiler. Farklı ekipler farklı yöntemler kullandı. Sonuçlar ise araştırmacıları daha da şaşırttı. Bazı bölgelerde gerçekten oksijen oluşuyor gibi görünüyordu. Peki bu nasıl mümkün olabilirdi?
Ortaya atılan en dikkat çekici açıklamalardan biri, bu metalik nodüllerin doğal birer elektrokimyasal pil gibi davranabileceği yönündedir. Bir pil nasıl suyu elektrik yardımıyla hidrojen ve oksijene ayırabiliyorsa, okyanus tabanındaki milyonlarca metalik nodül de çok düşük seviyelerde benzer elektrokimyasal süreçleri başlatıyor olabilir. Üretilen oksijen miktarı elbette atmosferimizi oluşturacak kadar büyük değildir. Ancak milyonlarca yıl boyunca devam eden küçük üretimler bile mikrobiyal yaşam için yeterli olabilir.
İşte tam bu noktada biyolojinin temel taşlarından biri sarsılmaya başlıyor. Çünkü bugüne kadar oksijenin büyük ölçüde fotosentezin ürünü olduğu kabul edildi. Eğer tamamen karanlık bir ortamda da oksijen üretilebiliyorsa, yaşamın enerji kaynaklarını yeniden tanımlamamız gerekecek. Bu yalnızca Dünya’nın geçmişini değil, evrenin geri kalanını da doğrudan ilgilendiriyor.
Güneş Sisteminde Karanlıktan Doğan Hayat
Bundan yaklaşık elli yıl önce NASA’nın Viking görevleri Mars’ta yaşam ararken yüzeye odaklanmıştı. Daha sonra anlaşıldı ki Mars yüzeyi kozmik radyasyon nedeniyle yaşam için oldukça zorlayıcı bir ortam oluşturuyor. Günümüzde ise bilim insanları gözlerini yeraltına çevirmiş durumda. Çünkü yeraltında sıvı su, mineraller ve kimyasal enerji kaynakları bulunabiliyor. Eğer karanlıkta oksijen oluşabiliyorsa, Mars’ın yeraltındaki çatlak sistemleri şimdiye kadar düşündüğümüzden çok daha ilginç hale gelebilir.
Daha da heyecan verici olan ise Jüpiter’in Europa uydusu ile Satürn’ün Enceladus uydusudur. Bu iki gök cisminin buz kabuklarının altında dev okyanuslar bulunduğunu artık biliyoruz. Uzun yıllardır bu okyanusların yaşam barındırıp barındırmadığı tartışılıyor. Bugüne kadar yapılan hesaplamalarda temel sorun enerji kaynağıydı. Çünkü Güneş ışığı bu derinliklere ulaşamıyor. Şimdi ise bambaşka bir ihtimal konuşuluyor. Belki de yaşamın ihtiyaç duyduğu enerji yalnızca yıldızlardan gelmek zorunda değildir. Belki de gezegenlerin ve uyduların kendi jeolojik süreçleri, metalik mineralleri ve kimyasal reaksiyonları milyonlarca yıl boyunca yaşamı besleyebilecek ortamlar oluşturabiliyor.
Bu düşünce ilk bakışta oldukça cesur görünse de aslında doğa bize bunun ipuçlarını uzun zamandır veriyor. Dünya üzerindeki hidrotermal bacalar, yüzlerce derece sıcaklıktaki kimyasal zenginlikleriyle Güneş’ten tamamen bağımsız ekosistemlere ev sahipliği yapıyor. Bu bölgelerde yaşayan bakteriler ışık yerine kimyasal enerjiyi kullanıyor. Ardından bütün besin zinciri onların üzerine kuruluyor. Dev tüp solucanları, kabuklular ve birçok canlı tamamen bu kimyasal dünyanın içinde yaşamlarını sürdürüyor.
Belki de biz, yaşamı uzun yıllardır yanlış yerde aradık. Belki de gözümüzü sürekli gökyüzüne çevirirken cevap ayaklarımızın altındaki okyanus tabanında saklıydı. İnsanoğlu çoğu zaman kendi deneyimlerini evrene genelleme hatasına düşer. Gündüzleri yaşadığımız için yaşamın ışıkla başladığını düşündük. Oysa evren bizim alışkanlıklarımızı dikkate almıyor. Doğa kendi kurallarını kendi yazıyor. Eğer yaşam gerçekten karanlıkta başlayabiliyorsa, evrendeki yaşanabilir dünya sayısı bugüne kadar yaptığımız hesaplardan kat kat fazla olabilir.
Eğer yaşamın doğması için Güneş zorunlu değilse, Samanyolu’nda kaç milyar okyanus bugün sessizce canlılık üretiyor olabilir? Belki de evren sandığımız kadar sessiz değildir. Belki yalnızca dinlemeyi henüz öğrenemedik. O halde şu soruyu sormanın zamanı gelmiştir. Eğer derin okyanuslarda gerçekten Güneş ışığından bağımsız oksijen üretilebiliyorsa, yalnızca biyoloji kitaplarını mı yeniden yazacağız, yoksa insanlığın evrendeki yerine ilişkin bütün düşünce sistemimizi de gözden geçirmek zorunda kalacağız?
Bilim tarihinde bazı keşifler vardır ki yalnızca yeni bir bilgi üretmez, aynı zamanda eski soruların yanlış sorulduğunu gösterir. Kopernik’in Dünya’yı evrenin merkezinden çıkarması bunlardan biriydi. Einstein’ın uzay ve zamanı tek bir yapı olarak tanımlaması da öyleydi. Bugün ise belki de yaşamın başlangıcına ilişkin benzer büyüklükte bir düşünsel kırılmanın eşiğinde bulunuyoruz. Çünkü bugüne kadar yaşam arayışımızın merkezinde hep aynı varsayım yer aldı: Önce yıldız, sonra ışık, sonra fotosentez, ardından oksijen ve nihayet karmaşık yaşam. Eğer bu zincirin ilk halkaları zorunlu değilse, geriye kalan bütün hesaplarımız değişecektir.
Bunun etkisi yalnızca akademik çevrelerle sınırlı kalmayacaktır. Uzay ajanslarının milyarlarca dolarlık keşif programları da yeni bir bakış açısıyla yeniden şekillenecektir. Yıllardır Mars’ta yaşam arayan robotlar çoğunlukla eski göl yataklarını, nehir deltalarını ve yüzey minerallerini inceliyor. Europa ve Enceladus görevleri ise buz kabuğunun altındaki okyanuslarda hidrotermal bacaları bulmayı hedefliyor. Oysa yarının uzay araçları belki de öncelikle elektrokimyasal süreçlerin yoğun olduğu metalik mineralleri, manyetik anomalileri ve doğal enerji kaynaklarını araştıracak. Çünkü yaşamın en değerli ipucu belki de ışıkta değil, karanlığın içinde saklanmaktadır.
İşin daha da ilginç tarafı, bu keşif uzay madenciliğine bambaşka bir anlam kazandırabilir. Bugün Ay’da, asteroitlerde ve diğer gök cisimlerinde bulunan metalik kaynakları çoğunlukla ekonomik değerleri nedeniyle konuşuyoruz. Nikel, kobalt, platin grubu elementler ve nadir metaller geleceğin sanayisini besleyecek hammaddeler olarak görülüyor. Ancak aynı minerallerin belirli koşullar altında yaşamın oluşmasına katkı sağlayabilecek kimyasal süreçleri tetiklediği anlaşılırsa, uzay madenciliği yalnızca ekonomik değil, biyolojik ve astrobiyolojik bir araştırma alanına dönüşecektir. Bir asteroid artık yalnızca zengin bir maden yatağı değil, aynı zamanda milyarlarca yıl önce gerçekleşmiş kimyasal evrimin sessiz tanığı olarak değerlendirilecektir.
Belki de geleceğin bilim insanları bir gök taşını laboratuvara getirirken sadece içerisindeki metalleri analiz etmeyecek. O kaya parçasının milyarlarca yıl boyunca hangi elektrokimyasal süreçlerden geçtiğini, hangi molekülleri oluşturduğunu ve yaşamın ilk basamaklarını taşıyıp taşımadığını da araştıracak. Böyle bir senaryoda jeoloji ile biyoloji arasındaki sınırlar büyük ölçüde ortadan kalkacaktır.
Yapay Yaşam Mümkün Mü?
Bu gelişmeler yapay yaşam çalışmalarını da doğrudan etkileyecektir. Günümüzde sentetik biyoloji alanında çalışan araştırmacılar laboratuvar ortamında yeni metabolizmalar oluşturmanın yollarını arıyor. Eğer doğa karanlıkta oksijen üretebilen sistemler geliştirmişse, insanlık da gelecekte Ay üslerinde, Mars kolonilerinde veya derin uzay istasyonlarında benzer prensiplerle çalışan biyolojik yaşam destek sistemleri tasarlayabilir. Belki de geleceğin uzay kolonileri, dev sera kubbelerinden çok elektrokimyasal biyoreaktörlerle nefes alacaktır.
Tam bu noktada insan ister istemez şu soruyu soruyor: Acaba yaşam, bizim sandığımız kadar narin bir olgu mu? Yoksa evren, uygun kimyasal şartları bulduğu her yerde yaşamı üretmeye çalışan dev bir laboratuvar mı? Bu durumda dünyamızda yaşamın çok özel olmadığı sonucu ortaya çıkabilir mi? Bu sorunun kesin cevabını bugün veremiyoruz. Bilim zaten kesinlikten çok sorgulamayla ilerler. Karanlık oksijen hipotezinin doğrulanması için daha çok ölçüm, daha çok deney ve farklı araştırma gruplarının bağımsız doğrulamaları gerekiyor. Bilimin en güzel tarafı da budur. Büyük iddialar, büyük kanıtlar gerektirir. Ancak bilim tarihinde her büyük devrim, önce cesur bir soru olarak ortaya çıkmıştır.
İşte tam da bu nedenle bu tartışmayı yalnızca okyanus tabanındaki birkaç kaya parçasının hikâyesi olarak görmek büyük hata olur. Çünkü burada tartışılan şey oksijen değil, yaşamın kendisidir. Belki de bundan yüz yıl sonra çocuklarımız bugünkü biyoloji kitaplarını tarihî belgeler olarak inceleyecek. Bilim bize sürekli alçakgönüllü olmayı öğretir. Evren, insanın hayal gücünden çok daha yaratıcıdır. Ne zaman artık her şeyi biliyoruz desek, doğa bize bambaşka bir kapı açıyor. Bütün bunlar Türkiye açısından da son derece önemli bir mesaj taşıyor.
Biz uzun yıllar boyunca uzay çalışmalarını yalnızca roketlerden, uydulardan veya fırlatma sistemlerinden ibaret gördük. Oysa gerçek uzay gücü, yalnızca uzaya araç gönderebilen ülkelerden değil; uzay hakkında yeni bilgi üreten ülkelerden oluşacaktır. Yarının rekabeti, en büyük teleskobu yapan ile en güçlü motoru geliştiren arasında değil; yaşamın kökenini açıklayabilen, yeni enerji mekanizmalarını keşfedebilen ve bunları teknolojiye dönüştürebilen ülkeler arasında yaşanacaktır. İşte bu nedenle Bilim Vatan kavramı, artık romantik bir ideal değil, stratejik bir zorunluluktur. Bilim üretmeyen toplumlar, başkalarının geliştirdiği teknolojileri satın almaya mahkûm olur. Bilim üreten toplumlar ise geleceğin kurallarını yazar.
Ancak bunun da ötesinde bir kavram daha vardır. Uzay Vatan yalnızca yörüngedeki uydularımız değildir. Uzay Vatan; Ay’ın yüzeyinde yapılacak bilimsel deneydir. Bir asteroidin kimyasal yapısını çözebilen laboratuvardır. Europa’nın buzlarını inceleyecek sensördür. Derin uzay görevleri için geliştirilen yeni enerji sistemidir. Genç bir araştırmacının gecenin ilerleyen saatlerinde laboratuvarda kurduğu cesur hayaldir. Çünkü uzayda söz sahibi olmanın yolu yalnızca oraya ulaşmaktan değil, orayı anlamaktan geçer.
Belki de önümüzdeki elli yılın en büyük keşfi yeni bir gezegen olmayacak. Belki yeni bir element de olmayacak. Belki de insanlık, yaşamın sandığından çok daha inatçı, çok daha dirençli ve çok daha yaygın olduğunu öğrenecek. İşte o gün gökyüzüne baktığımızda yıldızları farklı göreceğiz. Çünkü artık onların etrafında dönen gezegenleri değil, görünmeyen okyanusları düşüneceğiz. Belki karanlığın içinde sessizce nefes alan mikroskobik canlıları. Belki milyarlarca yıldır kimsenin fark etmediği kimyasal mucizeler. Ve belki de ilk kez anlayacağız ki evrenin en büyük sırrı yıldızların parlaklığında değil, karanlığın sabrında saklıymış.
Türkiye ve Bilim
İnsanlık tarihinin her büyük sıçraması, bilinmeyene cesaretle bakabilenlerin eseri olmuştur. Eğer biz de Türkiye olarak Bilim Vatan anlayışını eğitimden araştırmaya, sanayiden uzay teknolojilerine kadar hayatın merkezine yerleştirebilirsek; Uzay Vatan hedefimizi yalnızca bir vizyon olarak değil, bilimsel üretimle beslenen kalıcı bir medeniyet projesi hâline getirebiliriz. Çünkü geleceğin en güçlü devletleri, en çok toprağa sahip olanlar değil; en çok bilgi üretenler olacaktır. Ve geleceğin gerçek sınırları, haritalarda çizilen çizgiler değil, insan aklının ulaşabildiği son ufuk olacaktır. Ulu Önder Atatürk’ün dediği gibi “En Hakiki Mürşit İlimdir”.
Prof. Dr. Uğur GÜVEN
Yüksek Uzay Mühendisi
Add Comment