Gürkan Özsoy Blog

Dune: Arrakis’in iklimi bize yaşanabilir ötegezegen arayışı hakkında ne söyleyebilir?

Frank Herbert’in Dune‘u, kalbinde çevresel bir mesaj taşıyan epik bir bilimkurgu hikayesidir. Romanlar ve filmler, çeşitli karakterlerin daha yeşil bir dünyaya dönüştürmeyi hayal ettikleri çöl gezegeni Arrakis‘te geçiyor – bazılarının bugün Mars için öngördüğü gibi. Hava tahminlerinde kullanılanlara benzer bir bilgisayar programı olan iklim modelini kullanarak Arrakis’i inceledik. Herbert’in iklim modellerinin varlığından çok önce yarattığı dünyanın oldukça doğru olduğunu ve misafirperver olmasa bile yaşanabilir olduğunu gördük. Ancak, Arrakis her zaman bir çöl değildi. Dune efsanesine göre, eski bir felaket çölleşmesine neden olana kadar gezegenin %91’i bir zamanlar okyanuslarla kaplıydı. Geriye kalan su, Arrakis’e getirilen istilacı bir tür olan kum alabalığı tarafından daha da uzaklaştırıldı. Bunlar çoğaldı ve sıvıyı yeraltının derinliklerindeki boşluklara taşıdı, bu da gezegenin giderek daha kurak hale gelmesine yol açtı.

Büyük bir okyanusun gezegenin iklimi ve yaşanabilirliği için ne anlama geleceğini görmek için şimdi aynı iklim modelini kullandık – başka hiçbir faktörü değiştirmeden bir okyanus koyduk.

Arrakis’in büyük bir kısmı sular altında kaldığında, küresel ortalama sıcaklığın 4°C azalacağını hesaplıyoruz. Bunun nedeni çoğunlukla okyanusların atmosfere nem katması, bunun da daha fazla kar ve belirli bulut türlerine yol açması ve her ikisinin de güneş enerjisini uzaya geri yansıtmasıdır. Ama aynı zamanda Dünya’daki ve (varsayıyoruz ki) Arrakis’teki okyanusların, Arrakis’in Dünya’dan çok daha fazla sahip olacağı güçlü bir sera gazı olan ozonu tüketerek gezegeni soğutan “halojenler” yaymasıdır.

Okyanuslardan çok fazla su buharlaştığı için okyanus dünyasının 86 kat daha nemli olması şaşırtıcı değil. Bu da çöl Arrakis’te olduğu gibi su artık sınırlı bir kaynak olmadığı için bitkilerin yetişebileceği anlamına geliyor.

Okyanuslar aşırı sıcaklıkları da azaltır, çünkü su karaya göre daha yavaş ısınır ve soğur. (Okyanuslarla çevrili Britanya’da kışların ve yazların nispeten ılıman geçmesinin bir nedeni de budur, oysa iç kesimlerdeki yerler yazın daha sıcak, kışın ise çok soğuk olma eğilimindedir). Bu nedenle bir okyanus gezegeninin iklimi bir çöl dünyasına göre daha istikrarlıdır.

Çöl Arrakis’te sıcaklıklar 70°C veya daha fazlasına ulaşırken, okyanus halindeyken kaydedilen en yüksek sıcaklıkların yaklaşık 45°C olduğunu tahmin ediyoruz. Bu da okyanus Arrakis’inin yaz aylarında bile yaşanabilir olacağı anlamına geliyor. Ormanlar ve ekilebilir ürünler (hala soğuk ve karlı) kutupların dışında yetişebilir. Ancak bir dezavantajı var. Büyük ve sıcak okyanuslar kasırgaları tetiklemek için gereken enerji ve nemin çoğunu içereceğinden, tropikal bölgeler büyük kasırgaların etkisi altında kalacaktır.

Uzak galaksilerde yaşanabilir “ötegezegenler” arayan bilim insanları da bu tür şeyleri aradıklarından, tüm bunlar tamamen soyut bir egzersiz değildir. Şu anda, bu tür gezegenleri yalnızca boyut, sıcaklık, mevcut enerji, su barındırma yeteneği ve diğer faktörler açısından Dünya’ya benzer olanları aramak için uzaydaki dev teleskopları kullanarak tespit edebiliyoruz.

Çöl dünyalarının evrende muhtemelen Dünya benzeri gezegenlerden daha yaygın olduğunu biliyoruz. Potansiyel olarak yaşamı sürdüren okyanuslara sahip gezegenler genellikle “Goldilocks bölgesi” olarak adlandırılan bölgede bulunacaktır: çok sıcak olmaktan kaçınmak için Güneş’ten yeterince uzak (yani kaynayan sıcak Venüs’ten daha uzak), ancak her şeyin donmasını önleyecek kadar yakın (yani Jüpiter’in buzlu uydusu Ganymede’den daha yakın). Araştırmalar bu yaşanabilir bölgenin özellikle büyük okyanuslara sahip gezegenler için küçük olduğunu ortaya koymuştur. Suları ya tamamen donma, dolayısıyla gezegeni daha da soğuk hale getirme ya da su buharı tabakasının ısının kaçmasını engellediği ve gezegenin gittikçe ısındığı kaçak sera etkisinin bir parçası olarak buharlaşma riski altındadır.

Bu nedenle yaşanabilir bölge çöl gezegenleri için çok daha geniştir, çünkü dış kenarlarında daha az kar ve buz örtüsü olacak ve güneşin ısısını daha fazla emeceklerdir, iç kenarlarında ise daha az su buharı vardır ve bu nedenle kaçak sera etkisi riski daha azdır.

Ayrıca, yerel yıldızlarına olan uzaklıkları bir gezegen için genel bir ortalama sıcaklık verebilse de, böyle bir ortalamanın yanıltıcı olabileceğine dikkat etmek önemlidir. Örneğin, hem çöl hem de okyanus Arrakis yaşanabilir bir ortalama sıcaklığa sahiptir, ancak okyanus gezegenindeki günlük aşırı sıcaklıklar çok daha misafirperverdir.

Şu anda en güçlü teleskoplar bile sıcaklıkları bu ayrıntıda algılayamıyor. Ayrıca uzak gezegenlerde kıtaların nasıl düzenlendiğini de ayrıntılı olarak göremiyorlar. Bu da yine ortalamaların yanıltıcı olduğu anlamına gelebilir. Örneğin, modellediğimiz okyanus Arrakis’i çok yaşanabilir olsa da, karaların çoğu yıl boyunca kar altında kalan kutup bölgelerindedir; bu nedenle gerçek yaşanabilir arazi miktarı çok daha azdır.

Kaynak: https://theconversation.com/dune-what-the-climate-of-arrakis-can-tell-us-about-the-hunt-for-habitable-exoplanets-225145