Dünya dışı ömrü araştırmak bilim için en kuvvetli misyonlardan biri. Araştırmacılar çoklukla ömrün varlığına işaret edebilecek unsurlar yahut desenler olan biyolojik imzalara odaklanıyor. Astronomlar, uzak gezegenlerin atmosferlerini inceleyerek bu moleküler biyolojik imzaları tespit etmeye çalışıyor. Lakin burada değerli bir sorun var.
Canlı organizmalar tarafından üretilen birçok molekül, hayat olmadan da ortaya çıkabiliyor. Jeolojik süreçler yahut farklı kimyasal tepkiler da benzeri molekülleri oluşturabiliyor. Bu durum, bilim insanlarının sahiden ömrün izlerini mi yoksa sıradan kimyasal süreçleri mi gördüklerini ayırt etmelerini zorlaştırıyor.
Amino asitlerin yansıma özelliğine bakılıyor
ABD’deki Georgia Institute of Technology araştırmacılarından Christopher Carr ve takımı, bu sorunu çözmeye yardımcı olabilecek yeni bir test geliştirdi. Yol amino asitlere dayanıyor. Amino asitler, Dünya’daki tüm hayatın temel yapı taşlarından biri olan proteinleri oluşturan moleküller.
Ancak amino asitler epey kolay moleküller ve ömür olmadan da oluşabiliyor. Örneğin bu moleküller Ay toprağında, kuyruklu yıldızlarda ve göktaşlarında da tespit edildi. Bu nedenle araştırmacılar sadece amino asitlerin varlığını tespit etmenin kâfi olmayacağını düşündü. Bunun yerine bir örnekteki moleküllerin kimyasal yansıma özelliklerini ölçmenin hayatın varlığı için daha muteber bir gösterge olabileceğini öne sürdüler.
Canlı sistemler molekülleri farklı formda koruyor
Canlı olmayan bir sistemde moleküller daima oluşur ve yok olur. Kozmik ışınlar yahut öbür moleküllerle girdikleri tepkiler bu süreci belirler. Bu ortamda daha reaktif olan moleküller ekseriyetle daha süratli yok olur. Christopher Carr bunu şöyle açıklıyor: Bir sistem mevcut molekülleri koruyacak bir sisteme sahip değilse, en süratli yok olanlar ekseriyetle en reaktif olanlardır.
Canlı sistemlerde ise durum farklıdır. Hayatı sürdüren kimyasal süreçler için reaktif moleküller gereklidir. Bu nedenle canlı organizmalar bu tıp molekülleri bilhassa korur ve kullanır. Bu durum, moleküllerin dağılımında kendine has bir kimyasal imza oluşturur. Bir bileşiğin reaktivitesi, moleküldeki elektronların nizamına bağlıdır. Daha reaktif moleküllerde, en dış elektron ile bir tepki sırasında doldurulabilecek bir sonraki güç düzeyi ortasındaki güç farkı daha küçüktür.
64 amino asit üzerinde denendi
Carr ve takımı, Dünya’daki ömrün kullanmadığı birçok amino asit de dahil olmak üzere toplam 64 amino asidin güç farklarını hesapladı. Daha sonra Göktaşları üzere abiyotik yani cansız kaynaklar, ay toprağı örnekleri ile mantar ve bakteri üzere canlı örnekleri üzere kaynaklardan elde edilen amino asit datalarını incelediler.
Araştırmacılar, moleküler güç hesaplamalarını kullanarak amino asitlerin reaktivite dağılımının istatistiksel haritasını çıkardı. Bu tahlil sayesinde bir örneğin canlı mı yoksa cansız mı olduğuna dair mümkünlük hesaplanabildi. 200’den fazla canlı ve cansız örnek üzerinde uygulanan prosedür, ömrü yüzde 95 doğrulukla tespit edebildi. Carr, tekniğin en güçlü yanını şu sözlerle açıklıyor: Bu yaklaşımın hoşluğu inanılmaz derecede kolay olması. Birebir vakitte epey açıklanabilir ve direkt fizik kurallarına dayanıyor.
Bu formül uzaylı ömrünü da ortaya çıkarabilir
Carr’a nazaran kainatta ömür varsa, büyük olasılıkla karbon kimyasına ve amino asitlere dayanacaktır. Ayrıyeten kimyasal reaktivite kuralları da Dünya’daki hayatla tıpkı halde işleyecektir. Hayatın temelinde moleküllerin ne vakit, nasıl ve nerede etkileşime gireceğini denetim etmek bulunur. Bu da elektron akışını düzenleyen ve moleküllerin elektriksel etkileşimlerini denetim eden yapılar gerektirir.
Moleküllerin reaktivitesini kullanarak ömür aramak aslında yeni bir fikir değil. Fakat bu reaktivitenin istatistiksel dağılımını ölçmek yeni bir yaklaşım olarak bedellendiriliyor. Henderson Cleaves bu usulün gelecekte uzay vazifelerinde kullanılabilecek araçlardan biri olabileceğini söylüyor. Örneğin formül Mars vazifeleri ve Enceladus üzere Satürn’ün uydularına yapılacak keşiflerde yer alabilecek ömür tespit sistemlerinin bir kesimi olabilir. Lakin bu tekniğin uygulanabilmesi için molekülleri ve bolluklarını son derece hassas formda ölçebilen ekipmanlar gerekiyor. Bu cins ölçümleri yapmak ise uzay misyonları için teknik açıdan hâlâ epey sıkıntı.
