1 ay önce
1 ay önce

Volkanlar bir süper dünyanın atmosferinde yeni bir yaşam başlatmış olabilir


Bir dış gezegenin atmosferi, kendi yıldızı tarafınca ortadan kaldırılmış ve ona bir ihtimalle ikinci bir talih dünyaya gelen olabilir.

Bir zamanlar, GJ 1132 b minik bir gaz deviydi. Sonrasında yıldızından gelen güçlü ışınım ile büyük oranda gazını yitirdi ve geriye kayalık bir gezegen kaldı. Bu bir süper dünya olup hacmi dünyamızın ortalama 1,6 katıdır.

Şimdi ise, NASA’nın Jet İtme Laboratuarında (Pasadena’da) çalışan araştırmacılar Hubble Uzay Teleskobu gözlemleri yaparken GJ 1132 b hakkında oldukça acayip bir şey buldu: Gezegen atmosferini yenilemiş gözüküyordu. Bunun haricinde, gazların bileşimi volkan karakterli idi. Kendi güneş sistemimizi düşünürsek, kayalık gezegenlerde atmosferin tamamen tekrardan üretilmesi çok da fazla ender bir şey değil.

Dünya’nın atmosferi iki kere tamamen yenilendi – birincisi volkanik aktivite ve meteorit çarpmaları, ikincisi de yaşamın ortaya gelmesi ile oldu. Mars ikinci yada üçüncü atmosferini yaşıyor. Sadece bahsettiğimiz durum, bir dış gezegende ikinci bir atmosferin oluşması ile ilgili ilk emek verme.

Bazı araştırmacılar bu tespitin, araştırma ekibinin aksine, farazi bulunduğunu düşünüyor. Sadece ispatlanırsa, gezegen oluşumu teorilerinde büyük tesir meydana getirecek ve dış atmosferler üstünde çalışmak bizim gezegenimizde, yüzeyin altında neler olduğuyla ilgili içgörü kazandırabilecek.

Temizlenmiş hava

GJ 1132 b Vela takımyıldızında, Dünya’dan yalnızca 40 ışık yılı uzakta, bir kırmızı cücenin çevresinde dönüyor. GJ 1132 b, bir gezegen kendi güneşinin önüne geçtiğinde ve onu bir miktar soluklaştırdığında gözlenen geçişleri incelemek amacıyla, Harvard’lı bilim adamlarının başını çekmiş olduğu bir araştırma ekibi tarafınca Dünya merkezli minik teleskoplar kullanarak 2015 senesinde keşfedilmişti. Geçişler esnasında, astronomlar dış gezegenin atmosferini de emek verme imkânı bulur, güneşinin önünden geçerken hangi dalgaboylarındaki ışığı soğurduğunı incelerler. Bu yöntemle, 2017 senesinde, Avrupa’lı bir ekip su bakımından varlıklı bir atmosfer bulduğunu deklare etti. Sadece sonraki araştırmalar ile bu bulgu sual işareti yarattı; araştırma ekibi, elde ettikleri verinin asla atmosfer olmayan bir durumla eşleştiğini deklare etti. Atmosferin olmaması bu kuram ile uyumlu, kayalıklı atmosferi olan bir dünyanın, güneşine bu kadar yakın olmasından dolayı atmosferini koruyamaması gerekir ve atmosferini çabucak uzaya bırakır.

Astronomical Journal dergisinde yayınlanmak suretiyle kabul edilen ve 10 Mart’ta arXiv önbası sunucusuna eklenen yeni çalışmaya gore GJ 1132 b’nin bir atmosferi olduğu mevzusunda ağırlık kazanıyor. JPL’den Mark Swain (çalışmanın yöneticisi) şöyleki diyor: “bu dünya hakkaten diğerlerinin arasından fark gösteriyor, zira minik ve temiz bir spektral imzası var”. Hubble’nin 2016’da toplamış olduğu verilere gore bu dünyada hidrojen siyanür ve metan gazları mevcut. Sadece bu bulgu teoriyi tersine çevirmiyor. Araştırma ekibi gezegenin evrimini modelledi ve GJ 1132 b’nin bunaltıcı bir sıcaklığa (227 °C) haiz bulunduğunu ve evriminin ilk 100 milyon senesinde hidrojen ve helyumdan oluşan orijinal atmosferini kaybetmesinin ihtimaller içinde bulunduğunu açığa çıkardı. Bunun anlamı, ekibin gezegene ilişkin ikinci atmosferi tespit etmiş olması.

JPL’den Raissa Estrela (çalışmanın ortak yazarlarından biri) şöyleki diyor: “Gezegenin en başta herşeyi yitirmiş olma olasılığı devasa yükseklikte”. “Sadece geçiş gözlemleri ile gözlenen spektral özellikler, bir atmosferin kesinlikle var bulunduğunu gösteriyor.” Estrela ek olarak, gazların hidrojenden varlıklı ve oksijenden fukara olmasının da volkanik faaliyetler ile açıklanabileceğini söylüyor.

Volkanik kökenler

Volkanik faaliyetten türeyen ikincil bir atmosferin varlığı, dış gezegenler için bir ilk durumunda. GJ 1132 b’den ilkin, görmüş olduğumuz dış gezegenlerin hepsinde de aynı atmosfer oluşumu bulunduğunu düşünüyorduk: Mahalli sistemin ilk oluşumu esnasında, ön gezegenler güneşleri etrafındaki gaz disklerinden madde alarak büyüyor ve atmosferleri artık gaz örtüsünden ortaya çıkıyorlar.

Modelleri GJ 1132 b’de ilk atmosferin varlığını dönem dışı bıraktığı için, Swain ve arkadaşları 2019’da gösterilen bir makaleye dayanarak, güneşten alınan hidrojen atmosferinin yeni gezegendeki erimiş çekirdek üstüne yoğunlaşabileceğini öne sürüyorlar. Bu hidrojen deposu, ekibe gore volkanik aktiviteler ile hemen sonra dışarıya atılabilir.

Araştırma ekibi, bizim Dünyamızda da bu şekilde bir çevrimin olmuş olabileceğine dair kanıtlar bulunduğunu öne sürüyor, böylece Dünyamızın şu andakinden oldukça daha değişik bir hava bileşimine haiz bulunduğunu söylüyorlar.

Swain şöyleki diyor: “Fazlaca düşük oksijen içinde ne olduğu gösteren, Dünya’nın mantosundan alınan bazı kayalar var”. Pek oldukça yerbilimci bu kayaların Dünya öncül, hidrojence varlıklı bir atmosfere haiz olduğu vakit oluştuğunu düşünüyor, bunlar eninde sonunda yerin dip tarafına gitmişler. Ekip bu olasılığı GJ 1132 b için modellemiş ve bu hidrojence varlıklı magma yer üstündeki gazı salmışsa, böylelikle atmosferde gözledikleri şey olmuş olabilir. Böylece gezegenin toplam atmosferinde %0,5’lik bir orana haiz olan hidrojen siyanürün alışılmadık oranda yüksek olması da açıklanabiliyor.

Emek verme, atmosferik gözlemleri bir gezegenin mantosunun oluşumuna dair teorileri birleştiren ilk emek verme hüviyetinde, böylece dış gezegen oluşumunun çalışılmasında daha büyük çıkarımlar yapılabilecek.

Bir düşünceye gore pek oldukça süper-Dünyanın çekirdeği Neptün’den minik, doğrusu Neptün’ün boyutuna ulaşamadan ilkin gelişimi duran gaz devi gezegenlerin bir sınıfını oluşturuyor ve ilkel atmosferlerini yitirmiş oluyorlar.

Bu emek verme, bu şekilde gezegenlerin hâlâ atmosferlerini sakladıklarını, böylece astronomların emek verme yapabilecekleri olasılığını ortaya çıkarıyor, hatta bu gezegenler güneşlerine oldukça yakın olsa bile bu mümkün. Swain, şöyleki diyor: “Sonuçlarımıza gore en azından bazı hallerde bu derslik gezegenlerin atmosfer geliştirebileceklerine dair gözlemsel kanıtımız var”.

Umut veren takip hedefi

Leslie Rogers, Chicago Üniversitesi’nde bir astrofizikçi olarak çalışıyor ve bahsedilen çalışmada yer almamış, ikincil bir atmosfer için sunulan kanıtların tam olmadığını düşünüyor: “Sanırım araştırma ekibi, sonuçlarının istatistik belirginliğini daha iyi miktarlandırabilirlerdi” diyor.

Sadece herhangi bir kayalık gezegen için iyi sinyal-gürültü oranına haiz atmosferik gözlemler almanın bir güçlük bulunduğunu kabul ediyor. Bu yüzden 31 Ekim 2021 tarihinde hizmete gireceği kararlaştırılan James Webb Uzay Teleskobunu astronomlar dört gözle bekliyor. Bu teleskobun şu andaki cihazlarla araştırılan dış gezegen atmosferi karakterizasyonunda daha iyi duyarlılık ve gözlem keskinliği olacak.

Rogers yeni çalışmanın netice bildirecek kadar güçlü olmadığını düşünse de, alışılmadık bir dünyaya yaptıkları gözlemin tekrar gözlem hayata geçirmeye değeceğine inanıyor. “JWST için vakit yarışı şiddetli olacak diyor, sadece bu yeni Hubble ile araştırma teklifi vermekte bir itici güç olacağını düşünüyorum.”

Kaynak: Volcanoes could have breathed new life into a super-Earth’s atmosphere | Astronomy.com

Paylaşın

Sponsor