Michelle Starr
Yaklaşık 1360 ışık yılı uzağımızda bulunan ötegezegen yıldızına o kadar yakın ki, gökyüzünde dolaşan bulutlar buharlaşmış kayalardan oluşuyor.‘WASP-178b’ diye isimlendirilen bu gezegen, Güneş’in kütlesinin iki katı kadar kütleye sahip genç ve beyaz bir yıldız olan WASP-178’in yörüngesinde sadece 3,3 gün süren çılgınca kısa bir yörüngede dönüyor. Bu derecede yakın bir yörüngedeyken, gaz halindeki gezegende sıcaklıklar yükseliyor; o derece sıcak ki, büyük ihtimalle bildiğimiz en çok ötegezegen çeşidi olan ‘ultra sıcak-Jüpiter’ biçiminde sınıflandırılıyor.
Bu yabanî gezegendeki hava durumunu mevzu edinen yeni bir araştırma, birinci kez bir ötegezegenin atmosferinde silikon monoksit (SiO) bulunduğunu saptadı ve bizlere hakikaten yabancı bu dünyalara dair yeni bir bakış açısı kazandırdı. Johns Hopkins Üniversitesi’nde bir astrofizikçi olan David Sing, “Farklı gezegen ortamlarındaki hava durumlarını hâlâ tam manasıyla anlayabilmiş değiliz” diyor: “Dünya’ya baktığınızda, tüm hava varsayımlarımız, ölçebileceklerimize nazaran tekrar de ince biçimde ayarlanmış durumdadır. Buna rağmen, uzaktaki bir ötegezegene gittiğinizde, hudutlu bir kestirim gücüne sahipsiniz zira bir atmosferi oluşturan onca şeyin nasıl bir ortaya geldiği ve çok şartlara nasıl reaksiyon verdiği hakkında genel bir teoriye sahip değilsiniz.”
AŞIRI ŞARTLARA SAHİP BİR GÖÇEBE
Özellikle de sıcak-Jüpiterler mutlaka büyüleyici ve bir araştırma için olgunlaşmış gezegenlerdir. İsminden de anlaşılacağı üzere, bu gezegenler Jüpiter’e benzeyen gaz devleridir ancak tıpkı vakitte çok sıcaktırlar zira yıldızlarına son derece yakın bir yörüngededirler ve bunlardan kimileri bir günden daha kısa bir müddette yörüngelerini tamamlarlar.
Bünyelerinde ilgi cazip bir bilmece saklıyorlar: Şu anda bulundukları yörüngelerinde oluşmuş olamazlar, çünkü yerçekimi, radyasyon ve çok ağır yıldız rüzgârları gazın bir ortaya gelmesini engellerdi. Bununla birlikte, şu ana dek 300’den fazla sıcak-Jüpiter keşfedildi; gökbilimciler, mesken sahibi yıldızlarından daha uzak aralıklarda oluştuklarına ve iç kısımlara yanlışsız göç ettiklerine inanıyorlar.
WASP-178b isimli gezegen, Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 1,4 ve büyüklüğünün yaklaşık 1,9 katı bir yapıya sahip. Yıldızının yaydığı ısıyla şişen ötegezegen, 2177 santigrat derece üzere çok sıcaklıklara maruz kalıyor. Bu sıcaklık, buharlaşmış haldeki silikatın tespit edilmesi için uygun bir seviyedir: Gerçekleştirilen teorik araştırmalar, 1727 santigrat derecenin üzerinde silikon monoksitin saptanabileceğini ortaya koyuyor.
Nasıl saptandığını da anlatalım… Bu ötegezegen, [yörüngesinde yol alırken] konut sahibi yıldızla bizim ortamızdan geçer. Her geçişinde, yıldızdan yayılan ışığın bir kısmı ötegezegenin atmosferindeki atomlar tarafından emilir; atmosferdeki her element yıldızın ışığını farklı bir dalga uzunluğunda emer yahut yayar ve akabinde, yıldızdan emilen ışık spektrumda bir sinyal biçiminde tanımlanabilir.
Tahmin edebileceğiniz üzere, sinyal mutlaka çok kısa; buna rağmen bu geçişleri toplayarak, gökbilimciler anlaşılabilir bir sinyal elde etmek için spektrumu yükseltebilirler. Bu usul kullanılarak sıcak-Jüpiterlerin atmosferlerinde bulunan titanyum, demir ve magnezyum üzere buharlaşmış metaller tespit edilebildi.
HUBBLE’DAN YENİ BİR ARMAĞAN
Sing ve ABD’deki Utah Valley Üniversitesi’nde misyon yapan meslektaşı Josh Lothringer’in öncülüğünde çalışan bir araştırma takımı, WASP-178b’nin spektrumunu elde etmek gayesiyle Hubble Uzay Teleskobu’nu kullandı ve daha evvel hiç görülmemiş bir şeyi andıran bir sinyale ulaştı. Yaptıkları incelemeler sonucunda, bu sinyallerin silikon ve magnezyumdan yayıldığı ortaya çıktı.
Yayınladıkları makalede, “Özellikle de SiO, bildiğimiz kadarıyla daha evvel ötegezegenlerde saptanmıştı” diyorlar; “bununla birlikte, WASP-178b’de saptanan SiO’nun mevcudiyeti, yüksek seviyedeki sıcaklıklarda baskın biçimde Si barındıran çeşitler olarak, teorik beklentilerle dengeli.”
Bilinen bütün sıcak-Jüpiterler üzere, WASP-178b de yıldızına kütleçekim kilidiyle bağlanmış durumda. Bu durum, gezegenin bir yüzünün kalıcı biçimde yıldıza, yani kalıcı bir gündüze, oburunun ise kalıcı biçimde geceye dönük olduğu manasına gelir. Bu durum ise, ötegezegenin iki yarım küresi ortasındaki sıcaklıkta, ikisi ortasında dönen bir atmosfer ile büyük bir ısı farkı yaratır. Minerallerin bir defa daha buharlaşacağı gündüz tarafına geri gönderilmesinden evvel, ötegezegenin gece tarafındaki hava, oluşan buharların atmosferin derinliklerine yağan bulutlar halinde ağırlaşması için gereğince serin olabilir.
Araştırmacılar, gündüzü geceden ayıran hudut olan WASP-178b’nin araçizgisinde bu ağırlaşmaya dair hiçbir ize rastlamadılar. Bununla birlikte elde edilen sonuçlar, detaylı araçizgi müşahedelerinin daha görünür olduğu öteki ötegezegenlerde, yani WASP-76b’de silikon monoksitin mevcut olabileceğini ortaya koyuyor. Şayet bir ötegezegende kaya yağmuru varsa, onu bulacağınız yer burası olabilir.
Ekibin ulaştığı sonuçlar, ayrıyeten uzak dünyaların gizemli atmosferlerine bakmak konusunda daha uygun bir hale geldiğimizi gösteriyor. Bu durum, yıldızlarından daha küçük ve daha uzakta olan ötegezegenlere bakmak kelam konusu olduğunda, güzele işarettir. Lothringer, “Eğer emniyetli ve sağlam gözlemsel datalara sahip olduğumuz harika sıcak-Jüpiterlerde neler olup bittiğini anlayamazsak, karasal ötegezegenleri gözlemlerken daha zayıf spektrumlarda neler olduğunu manaya talihimiz da olmaz” diyor: “Bu, bulutların oluşumu ve atmosferin yapısı üzere fizikî özelliklere dair genel bir anlayış oluşturmamızı sağlayan tekniklerimizin geçtiği bir imtihandır.”
Araştırmanın detayları Nature mecmuasında yayınlandı.
Yazının yepyenisi Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
