Gök Bilimciler ‘Var Olmaması Gereken’ Nadir Bir Gezegenin Atmosferini İnceliyor

 Gök Bilimciler ‘Var Olmaması Gereken’ Nadir Bir Gezegenin Atmosferini İnceliyor

(Görsel: Artist’s impression of the exoplanet LTT 9779b and its star. (Ethen Schmidt, Kansas University))

Olağanüstü dış gezegen LTT 9779b’nin keşfi ilk olarak bir ay önce duyuruldu. Sadece 260 ışık yılı uzaklıkta olan gezegen, merak uyandıran atmosferinin takip çalışmaları için mükemmel bir aday olarak belirlendi. Ama daha fazlasını öğrenmek için çok uzun süre beklememize bile gerek kalmadı.

LTT 9779b, Neptün’den biraz daha büyük, Güneş benzeri bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegen. Şimdiye kadar oldukça normal. Ama iki şey gerçekten tuhaf; yıldızına o kadar yakın ki gezegen her 19 saatte bir yörüngesinde dönüyor ve kavurucu sıcağına rağmen hala önemli bir atmosfere sahip.

Artık emekli olan Spitzer Uzay Teleskobu tarafından toplanan kızılötesi gözlemler gezegenin ev sahibi yıldızını da içeriyordu. Gök bilimciler bu verileri de analiz ederek sonuçlarını birkaç çalışmada yayınladılar.

İlk makalede, Kansas Üniversitesi’nden astronom Ian Crossfield liderliğindeki bir ekip, LTT 9779b’nin sıcaklık profilini tanımladı. İkinci makalede, New Mexico Üniversitesi’nden gök bilimci Diana Dragomir liderliğindeki bir ekip, dış gezegenin atmosferini karakterize etti. Crossfield, “İlk defa bu gezegenden gelen var olmaması gereken bir ışığı ölçtük,” dedi.

“Bu gezegen yıldızı tarafından o kadar yoğun bir şekilde ışıma ve radyasyona maruz kalmıştır ki, sıcaklığı 3,000 Fahrenheit (1,650 C)’in üzerindedir, bu sıcaklıkta gezegenin atmosferinin tamamen buharlaşması gerekirdi! Yine de Spitzer gözlemlerimiz bize atmosferinin varlığını gezegenin yaydığı kızılötesi ışık aracılığıyla gösteriyor.”

 

(Görsel: ESA)

Crossfield ve ekibi, kızılötesi ışıkta dış gezegenin faz eğrisini inceliyorlar. Bunun anlamı şu: Termal enerji kızılötesi radyasyon olarak yayıldığından, bu dalga boyundaki ışık bize ışık yılı uzaktaki kozmik nesnelerin sıcaklığını söyleyebilir.

Ekip, sistemi gezegenin bizimle yıldızın arasından geçeceği şekilde yönlendirdiler. Bu, bize gezegenin hem gece hem de gündüz tarafının net görüşlerini veriyor. Böylece gök bilimciler, dış gezegenin sıcaklığını hesaplamak için genel sistemin değişen ışığını LTT 9779b yörüngeleri olarak kullanabilirler.

İlginç bir şekilde, LTT 9779b için günün en sıcak zamanı güneşin doğrudan tepede olduğu öğle saatleri. Dünya’da günün en sıcak zamanı aslında öğleden sonradır, çünkü ısı Dünya atmosferine uzaya geri yayıldığından daha hızlı girer. Bu da LTT 9779b’nin atmosferi hakkında bazı tahminlere izin verir.

 

Exoplanets Araştırma Enstitüsü’nden (iREx) ve McGill Üniversitesi’nden gök bilimci Nicolas Cowan, “Gezegen beklediğimizden çok daha soğuk, bu da muhtemelen gündüz bulutları nedeniyle ona çarpan olay yıldız ışığının çoğunu yansıtıyor,” dedi.

“Gezegen geceye fazla ısı taşımıyor, ancak şunu anladığımızı düşünüyoruz: Emilen yıldız ışığı muhtemelen atmosferde yüklü miktarda emilir, buradan enerji hızla uzaya geri yayılır.”

Dragomir ve meslektaşları, LTT 9779b’nin atmosferini daha da derinlemesine incelemek için gezegen yıldızın arkasından geçerken ikincil tutulmalara odaklandılar. Bu, sistemin ışığının, gezegen, yıldızın önünden geçtiğinden daha sönük bir şekilde kısılmasına neden olur – geçiş olarak bilinir – ancak bu sönük karartma, bir dış gezegenin atmosferinin termal yapısını anlamamıza yardımcı olabilir.

Dragomir, “Sıcak Neptünler nadirdir ve bu gezegenin kadar ekstrem bir ortamda bulunmasını, kütlesi çok uzun süre bir atmosfere tutunacak kadar büyük olmadığı için açıklamak zordur,” dedi.

“Öyleyse nasıl başardı? LTT 9779b bizi çok düşündürdü, ancak atmosferi bize bu tür bir gezegeni araştırmak için nadir bir yol sundu, bu yüzden onu başka bir teleskopla incelemeye karar verdik.”

 

 

Araştırmacılar, Spitzer ikincil tutulma verilerini NASA’nın dış gezegen avı uzay teleskobu TESS’ten alınan verilerle birleştirdi. Bu, LTT 9779b atmosferinin içindeki elementlerin emisyon spektrumunu elde etmelerini sağladı. Bazı dalga boylarının emildiğini buldular ve bu elementlerin yüksek ihtimalle karbon monoksit olduğunu düşünüyorlar.

Bu durum bu kadar sıcak bir gezegen için beklenmedik bir durum değil çünkü bazı gaz devlerinde de karbon monoksit tespit edildi. Ancak gaz devleri sıcak Neptünlerden daha büyüktür ve atmosferlerini korumak için çok daha yüksek yer çekimlerini kullanırlar. Bu zamana kadar Neptün büyüklüğündeki gezegenlerin bunu yapacak kadar büyük olmaması gerektiği düşünülüyordu. Sıcak bir Neptün atmosferinde karbon monoksit bulmak, bu gezegenin nasıl oluştuğunu ve neden hala atmosfere sahip olduğunu anlamamıza yardımcı olabilir.

Bu nedenle, artık LTT 9779b hakkında önceden bildiklerimizden daha fazlasını bilsek de, daha yapılacak çok iş var. Gelecekteki gözlemler, atmosferin hangi nedenlerden oluştuğu ve gezegenin neden hızla küçülme sürecinde olduğu gibi diğer soruları yanıtlamamıza yardımcı olabilir.

Bunun gibi araştırmalar bize potansiyel olarak yaşanabilir dünyaların atmosferlerini araştırmak için mükemmel bir araç seti ve deneyim sağlayacaktır.

Crossfield, “Gök bilimcilerin diğer dünyalarda yaşam veya oksijen belirtileri bulma konusunda söylediklerine inanan insanlara, bunu ilk önce kolay şeyler üzerinde yapabileceğimizi göstermemiz gerekecek,” dedi.

 

Kaynak:

Gökçe Deniz Karadaş

İlginizi Çekebilir

Cevap yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir