Uzayda Neden Nefes Alamayız?
Dünyada her dakika soluyabiliyorken, hiç “Uzayda neden nefes alamayız” diye bir soru sordunuz mu? Uzayda neredeyse hiç moleküler oksijen (O2 olarak da bilinir) bulunmaz. 1998’de NASA, çok fazla moleküler oksijen bulması beklenen ancak amacına ulaşamayan bir uydu bile fırlattı (bir süre sonra uzay boşluğunda veya dünya yörüngesinde imha edildi). Peki, uzayda neden oksijen yok denecek kadar az? Bu hayat veren molekülün kozmosta neden bu kadar nadir olduğunu ortaya çıkaran bir deney de mevcut: oksijen atomları yıldız tozuna sıkıca tutunuyor ve bu durum, oksijen molekülleri oluşturmak için birleşmelerini engelliyor. Keşif, yıldızlar ve gezegenler ortaya çıktığında hüküm süren kimyasal koşullar hakkında fikir bazı fikirler veriyor.
Uzayda Oksijen Var Mı?
Oksijen, hidrojen ve helyumdan sonra evrendeki en yaygın üçüncü elementtir ve 1970’lerde astronomlar, moleküler oksijenin, moleküler hidrojen (H2) ve karbon monoksitten (CO) sonra en yaygın üçüncü yıldızlararası molekül olacağını tahmin etmişti. Ancak öyle değil. Aslına bakarsanız, gökbilimciler yıldızlararası moleküler oksijeni sadece iki yerde tespit etmeyi başardılar: Orion (Avcı) Bulutsusu ve Rho Yılancı Bulut Kompleksi. Bu iki yerde oksijen molekülleri bulunuyor olsa da çok seyrek olduğu için insan yaşamına yetecek düzeyde olmadığı düşünülüyor. Orion Bulutsusu’ndaki hidrojen molekülleri, oksijen moleküllerinden milyonlarca kat fazladır.
Evrendeki oksijen azlığını daha iyi açıklayabilmek için, gökbilimciler son zamanlarda oksijen atomlarının uzay bulutsularını dolduran toz parçacıklarına sıkıca bağlandığını öne sürdü. New York Syracuse Üniversitesi’nde deneysel bir astrofizikçi olan Jiao He, “Herkes atomik oksijenin bağlanma enerjisinin çok önemli olduğunu biliyor” diyor. “Ancak bu parametrenin deneysel ölçümü yoktu.”
Şimdi, O ve meslektaşları bu sayıyı ölçtüler. Bilim insanları, oksijen atomlarının ne kadar kolay kaçış yaptığını görmek için yıldızlararası toz taneciklerini oluşturan iki tür katıyı (su buzu ve silikat) ısıttılar. Yakın zamanda The Astrophysical Journal’da bildirdikleri gibi, oksijenin bağlanma enerjisi bilim insanlarının onlarca yıl önce hesapladığının iki katından fazla: su buzu için 0.14 elektron volt ve silikat için 0.16 elektron volt. Bu, oksijen atomlarını yıldız tozuna yapışmış, soğuk yıldızlararası bulutların minimum ısısı onları yerinden oynatmadan tutacak kadar yüksek. Orion Bulutsusu, az miktardaki moleküler oksijeni, atomları toz taneciklerinden koparan bir şok dalgasına borçlu olabilir; Dünyanın havası oksijenle doludur çünkü ağaçlar ve bitkiler bunu sağlar…
Çalışma Ne İfade Ediyor?
“Bu çok değerli bir ölçüm,” diyor Cambridge, Massachusetts’teki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nde astrofizikçi olan ve kısa süre önce bu kadar yüksek bir bağlanma enerjisi öngören Gary Melnick. “Pek çok şeyi açıklıyor.”
Yıldızlararası toz taneciklerinden uzaklaşan oksijen atomları moleküler oksijen oluşturmak için birleşebilir. Ancak tahıllara yapıştıklarında, hidrojen atomları oksijenle birleşerek bunun yerine su buzu (H2O) oluşturur. Su daha sonra asteroitlerin, kuyruklu yıldızların ve gezegenlerin bir parçası haline gelebilir ve yaşamın oluşması için zemin hazırlayabilir. Uzayda ayak basabildiğimiz yerlerde bu sebepten ötürü oksijen bulunmuyor, bu da “uzayda niçin nefes alamayız” ın cevabı diyebiliriz.
Kaliforniya, Pasadena’daki Jet Tahrik Laboratuvarı’nda bir gökbilimci olan Paul Goldsmith, Avrupa’daki Herschel Uzay Gözlemevi 2010’da Avcı Bulutsusu’nu inceleyerek ve bulunması zor molekülü saptadığında, bu iş için tam tamına çeyrek yüzyılını harcamıştı. Son açıklamasında, “Avcı Bulutsusundaki oksijenin ne düzeyde olduğuna ve bir yaşam belirtisi olup olamayacağına dair çalışmalar sürüyor.” demişti.
Etiket: Uzay – Uzayda neden nefes alamayız?