Bazı Gezegenler Iyi mi Yıldızlardan Daha Sıcak Olabiliyor?

2000’lerin başına kadar, malum tek gezegenler kendi uzay mahallemiz olan Güneş Sistemi’nde bulunuyordu. Bu gezegenler genel olarak iki kategoriye ayrıldı: İç Güneş sistemindeki ufak kayalık gezegenler ve dış bölümde bulunan soğuk gaz devleri. Güneş dışındaki yıldızların çevresinde dönen öte gezegenlerin keşfiyle beraber değişik gezegen sınıfları ortaya çıkarıldı ve yeni bir fotoğraf ortaya çıkmaya başladı.

Mesela Kepler görevinden elde edilmiş veriler, gazdan oluşan büyük öte gezegenlerin yıldızlarının oldukca yakınında yörüngede dönerek 727 santigrat dereceyi aşan sıcaklıklara ulaştığını gösterdi. Bu gezegenler “sıcak” yada “aşırı sıcak” Jüpiterler olarak adlandırıldı ve bunların bir çok Neptün ile Dünya içinde boyutlara haiz olsa da bileşimleri hakkında pek bir şey bilmiyoruz.

Peki sıcak, gaz halindeki gezegenler yıldızlarına bu kadar yakın bir yerde iyi mi oluşup var olabilirler? Burada ne tür aşırı fizyolojik süreçler gerçekleşiyor? Bu soruların yanıtları, öte gezegenler ve Güneş Sistemi gezegenlerini anlamamızda büyük bir etkiye haiz. The Astrophysical Journal Letters’da piyasaya sürülen son çalışmada gezegen oluşumu ve evrim bulmacasına bir parça daha eklendi.

Kelt-9b

Sıcak Jüpiterler aslına bakarsak aşırı fizyolojik ve kimyasal süreçlere oluşturulan bir penceredir. Bu tarz şeyleri incelemek, kimyasal ve termal süreçler, atmosferik dinamikler ve bulut oluşumu hakkında anlayışımızı büyük seviyede geliştirebilir.

Hâlâ gezegenlerin iyi mi oluştuğunu ve su benzer biçimde elementlerin kendi Güneş sistemimize iyi mi iletildiğini açıklamaya çalışıyoruz. Bunu idrak etmek için öte gezegenlerin atmosferlerini gözlemleyerek kimyasal bileşimleri hakkında daha çok şey öğrenmemiz gerekiyor.

Atmosferleri gözlemlemek

Öte gezegen atmosferlerini incelemek için iki ana yöntem vardır. ‘Geçiş’ yönteminde, yıldızının önünden geçerken öte gezegenin atmosferinden süzülen yıldız ışığını yakalayabilir ve orada bulunan herhangi bir kimyasal elementin parmak izlerini ortaya çıkarabiliriz.

Bir gezegeni araştırmanın öteki yöntemi ise yıldızının arkasından geçmiş olduğu ‘tutulma’ sırasındadır. Gezegenler ek olarak ışığın ufak bir kısmını yayar ve yansıtır, böylece gezegenin gizlendiği ve görünür olduğu anlarda toplam ışıktaki ufak değişimleri karşılaştırarak gezegenden gelen ışığı çıkarabiliriz.

Her iki gözlem türü de değişik dalga boylarında yada renklerde gerçekleştirilir ve kimyasal elementler ve bileşikler oldukca hususi dalga boylarında emilip yayıldığından, gezegenin atmosferinin bileşimini anlamlandıracak bir spektrum üretilebilir.

Kelt-9b’nin sırları

Emek verme kapsamında araştırmacılar, bu gezegenin tutulma spektrumunu elde etmek için Hubble Uzay Teleskobu tarafınca kaydedilen görüntüleri kullandı. Meydana getirilen incelemeler sonucunda bolca oranda metale rastlandı. Bu bulgu ilginçtir zira daha ilkin bu moleküllerin bu kadar aşırı sıcaklıklarda bulunamayacağı düşünülüyordu.

Kelt-9b, çevresinde döndüğü yıldızından gelen kuvvetli kütleçekim kuvvetine maruz kalıyor; bu da ‘kütleçekim kilidi’ olarak malum ve gezegenin aynı yüzünün devamlı olarak yıldıza dönük kalmasına yol açan bir duruma yol açıyor. Dolayısıyla gezegenin gündüz ve gece tarafları içinde kuvvetli ısı farkları bulunuyor.

Araştırmacılar, tutulma gözlemleriyle daha sıcak olan tarafı araştırırken, gözlemlenen moleküllerin aslına bakarsak yıldıza dönük olmayan daha soğuk bölgelerden yada gezegenin iç kısmının daha derinlerinden dinamik süreçlerle sürüklenebileceğini öne sürdü. Bu gözlemler, uç koşullara haiz bu dünyaların atmosferlerinin oldukca azca anlaşılan karmaşık süreçler tarafınca yönetildiği gösteriyor.

Kelt-9b’yi garip kılan bir öteki yanıysa ortalama 80 derecelik eğimli yörüngesi. Bu, ihtimaller içinde çarpışmalarla dolu şiddetli bir geçmişe işaret ediyor ve aslına bakarsak bu sınıfta yer edinen birçok gezegende de görülüyor. Araştırmacılar, bu gezegenin ana yıldızından uzakta oluşmuş olabileceğini ve çarpışmaların yıldıza doğru göç ederken meydana gelmiş olabileceğini düşünüyor. Bu, büyük yıldızların gezegenlerine doğru göç ederken gazlı ve katı materyalleri yakalayan önyıldız disklerde, ana yıldızlarından uzakta oluşma eğiliminde oldukları teorisini destekliyor.

Gelecek görevler

Hubble Uzay Teleskobu benzer biçimde gözlemevleri, dış gezegen atmosferlerini incelemek için tasarlanmamıştır. Bu aşamada James Webb Uzay Teleskobu ve Ariel görevi benzer biçimde yeni nesil uzay teleskopları, bilhassa dış gezegen atmosferlerinin titiz bir halde gözlemlenmesi için hususi olarak tasarlanmış gelişmiş kabiliyetlere ve araçlara haiz olacak.

Sıcak Jüpiter gezegen sınıfın ortaya attığı birçok temel suali yanıtlamamıza izin verecek bu teleskoplar, ek olarak ufak dünyaların atmosferlerini de inceleyecek. Bilhassa 2029 senesinde fırlatılması beklenen Ariel, ötegezegen bilimindeki en temel soruların bazılarının üstesinden gelmek için ortalama 1000 ötegezegen gözlemleyecek.

Ariel bununla birlikte bu dünyaların atmosferine detaylı bir şekilde bakan ilk uzay görevi olacak. Sonucunda bizlere bu dış gezegenlerin nelerden ve iyi mi oluştuğunu, iyi mi evrimleştiğini anlatabilir.