Simons Vakfı
Yeni araştırmalar, ‘cehennem gezegeninin’ nasıl olup da böylesine ısındığına ve öteki gezegenlerin hayat bağlamında nasıl çok biçimde ısınabileceğine ışık tutuyor. ‘Janssen’ diye de anılan bu kayalık gezegen (kısaca ‘55 Cnc e’), yıldızının yörüngesinde o kadar yakın dönüyor ki, bir yılı sadece 18 saat sürüyor. Gezegenin yüzeyi devasa bir lav okyanusu ve iç kısımları elmasla dolu olabilir.
Bu dış gezegene ait yeni bilgilere ulaşmamızı EXPRES isimli yeni bir araştırma aracı sağladı. Araç, Janssen’in Copernicus ya da ‘55 Cnc’ ismiyle bilinen mesken sahibi yıldızından parlayan ışığının çok hassas ölçümlerini gerçekleştirdi. Janssen, Dünya ile yörüngesinde döndüğü yıldız ortasından geçtiği sırada ışık ölçümleri ziyadesiyle küçük bir ölçekte değişiyor (Güneş tutulması esnasında Güneş’i engelleyen Ay’ınkine benzeyen oranda düşük bir tesir sergiliyor).
BENZERSİZ BİR YÖRÜNGEDE DÖNÜYOR
Gökbilimciler bu ölçümleri inceleyerek, yıldızla Dünya ortasında asla kesişmeyecek kadar farklı yörüngelerde dönen başka gezegenlerinin tersine, Janssen’in, yıldızın ekvatoru boyunca yörüngede döndüğünü ortaya çıkardılar. Araştırmacılar, bulgularını 8 Aralık’ta Nature Astronomy isimli mecmuada yayınladılar. Bu durum, büyük ihtimalle Janssen’in görece daha soğuk bir yörüngede oluştuğu ve vakit geçtikçe yavaş yavaş Copernicus’a gerçek yaklaştığı manasına geliyor. Janssen yaklaştıkça, Copernicus’un uyguladığı daha güçlü çekim kuvveti gezegenin yörüngesini değiştirdi.
Flatiron Enstitüsü’nün New York’ta bulunan Hesaplamalı Astrofizik Merkezi’nde (CCA) araştırma vazifelisi olan araştırma başyazarı Lily Zhao, “Keşfettiğimiz en fazla gezegene sahip sistemlerden biri olan bu çok gezegenli sistemin günümüzdeki haline nasıl geldiğini öğrendik” diyor.
Zhao, “Gezegen başlangıçtaki yörüngesindeyken bile büyük ihtimalle o denli sıcaktı ki, varlığından haberdar olduğumuz hiçbir şey yüzeyde hayatta kalamazdı” diyerek devam ediyor. Öte yandan, yeni ulaşılan bulgular, bilim insanlarının gezegenlerin vakit içinde nasıl oluştuğunu ve hareket ettiğini daha yanlışsız anlamalarına yardım edecek. Buna emsal bilgiler, kozmosta Dünya gibisi gezegenlere hangi sıklıkla rastlandığını ve hasebiyle Dünya dışı hayatın ne sıklıkla bulunabileceğini anlamak bağlamında hayati bir ehemmiyet taşıyor.
Neticede, Güneş Sistemi, cihanda hayatın var olduğunu bildiğimiz yegâne yer. Birebir vakitte, tıpkı gaz ve toz diskinde doğan bütün gezegenlerin birbirlerinden birkaç derece uzaktaki yörüngelerde döndüğü düz bir hizalanmaya sahip. Ötegezegen araştırma vazifeleri uzak yıldızların yörüngelerindeki dünyaları keşfetmeye başladığında, konut sahibi yıldızlarının yörüngesinde düz bir hizada dönmeyen pek çok gezegen keşfettiler. Bu, bir gözleme üzere düz olan Güneş Sistemi’nin sahiden de ender olup olmadığı sorusunu gündeme taşıdı.
TÜRÜNÜN KEŞFEDİLEN BİRİNCİ ÖRNEĞİ
Copernicus’un Dünya’dan 40 ışık yılı uzaklıktaki gezegen sistemi, ne kadar detaylı araştırılmış ve karmaşık olduğu hesaba katıldığında, özellikle ilgi cazip: Beş ötegezegen, en yaygın yıldız kategorisinde olan bir kırmızı cüce yıldızın, yani bir ana sekans yıldızının yörüngesinde dönüyor. Temelinde Janssen, bir ana sekans yıldızı yörüngesinde keşfedilen birinci süper-Dünya idi. Janssen, Dünya’nınkine yakın bir yoğunluğa sahip ve büyük ihtimalle kayalık olsa da bizimkinden yaklaşık sekiz kat daha büyük ve iki kat daha geniş bir gök cismi.
Janssen, keşfedilmesinin ve bu keşfin onaylanmasının akabinde, çok kısa döngülü bir gezegene ait bilinen birinci örnek oldu. Janssen’in turladığı yörüngenin en az yarıçapı yaklaşık 2 milyon kilometre. (Kıyaslama için; Merkür’ünki 46 milyon kilometre, Dünya’nınkiyse yaklaşık 147 milyon kilometre.) Janssen’in Copernicus’un etrafındaki yörüngesi o kadar dar ki, kimi gökbilimciler birinci başta onun var olduğundan kuşku ettiler.
Janssen’in Copernicus yörüngesinde döndüğü yolu tespit etmek gezegenin tarihiyle ilgili pek çok şeyi açığa çıkarabilir; buna rağmen, buna emsal ölçümleri gerçekleştirmek inanılmaz derecede sıkıntı bir iş. Gökbilimciler, Janssen’i, gezegen yıldız ile Dünya ortasından her geçtiğinde Copernicus’un parlaklığında yaşanan düşüşü ölçerek incelediler.
Ne var ki bu sistem size gezegenin hangi doğrultuda ilerlediğini göstermiyor. Gökbilimciler bunu anlamak hedefiyle, sürat kameralarında kullanılanla tıpkı Doppler tesirinden faydalanıyorlar. Bir ışık kaynağı size gerçek hareket ederken gördüğünüz ışığın dalga uzunluğu daha kısa ve münasebetiyle daha mavi olur. Uzaklaştığındaysa dalga uzunluğu daha geniş ve ışık daha kırmızı olur.
Copernicus’un dönüşü sırasında yıldızın yarısı bize hakikat döner ve başka yarısı uzaklaşır. Bu, yıldızın yarısının biraz daha mavi, başka yarısının ise biraz daha kırmızı olduğu (ve ortadaki boşluğun kaymadığı) manasına gelir. Bu yolla gökbilimciler, Janssen’in yörüngesini daha kırmızı taraftan, daha mavi taraftan ve değişmeyen orta kısımdan gelen ışığı engellediği anda ölçerek izleyebiliyorlar.
KEŞİF YENİ BİR ARAÇ SAYESİNDE GERÇEKLEŞTİRİLDİ
Bununla birlikte, yıldız ışığında ortaya çıkan fark neredeyse ölçülemeyecek kadar küçük. Araştırma takımları daha evvel bunu denese de gezegenin yörünge yolunu gerçek bir formda tespit edemediler. Yeni araştırmadaki büyük ilerleme, ABD’nin Arizona eyaletinde heyeti olan Lowell Gözlemevi’nin Lowell Keşif Teleskobu’ndaki Çok Hassas Spektrometre (EXPRES) sayesinde gerçekleşti. İsminin hakkını veren bu spektrometre, ışıkta meydana gelen çok küçük kırmızı ve mavi kaymaları tespit etmek için gereken hassasiyete sahipti.
EXPRES’in yaptığı ölçümler Janssen’in yörüngesinin, Janssen’i öteki gezegenler ortasında eşsiz kılan bir yol izlediğini ve kabaca Copernicus’un ekvatoruyla tıpkı hizada olduğunu açığa çıkardı.
Daha eski araştırmalar, kırmızı cücenin yıldızına yakın bir pozisyondaki yörüngesinin, öbür gezegenlerin Copernicus’a nazaran yanlış hizalanmasına neden olduğunu ortaya koymuştu. Yeni araştırmada bilim insanları, bu gök cisimleri ortasında gerçekleşen etkileşimlerin Janssen’i şu anki cehennem gibisi pozisyonuna gerçek kaydırdığını savunuyorlar. Janssen Copernicus’a yaklaştıkça yıldızın kütleçekimi daha da baskın bir hale geldi. Copernicus döndüğü için yarattığı merkezkaç kuvveti orta kısmının hafif halde dışa yanlışsız şişmesine ve üst ve alt kısımlarının düzleşmesine yol açtı. Bu asimetri, Janssen’in maruz kaldığı kütleçekimini de etkileyerek gezegeni yıldızın daha kalın olan ekvator kısmıyla birebir düzleme getirdi.
Janssen’in geçmişinin aydınlatılmasının akabinde, artık Zhao ve meslektaşları öteki gezegen sistemlerini incelemeyi planlıyor: “Bizimkine benzeyen gezegen sistemleri bulmayı ve tanıdığımız sistemleri daha detaylı biçimde anlamayı umuyoruz.”
Yazının özgünü Scitech Daily sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)