Güzel bir tatil mekânı araştırıyorsanız, tercihlerinizin arasında WASP-79b ‘nin olmayacağı çok açık. Bu devasa ve sıcak ötegezegen, 2012 yılında Keele Ünivertesinden Dr. Barry Smalley onu keşfettiğinden beri merak edilen bir yer. Ancak, bu gezegende sandalyelerinizi kurup gökyüzünü izleyecek olursanız, sizi bir sürpriz karşılayacak.
Dünya‘da gökyüzü mavi. Bunun sebebi Güneş‘ten gelen beyaz ışığın (gök kuşağını oluşturan tüm renklerin birleşimi) atmosferde parçacıklardan saçılarak dağılması. Bu daha küçük dalga boyuna sahip mor ve mavi ışık, kırmızı ve sarıya göre daha fazla saçılır. Mor ışığın büyük bölümü üst atmosferde soğurulduğu için, en yoğun saçılan renk mavi olur.
Johns Hopkins Üniversitesi, Uygulamalı Fizik Laboratuvarından Kristin Showalter Sotzen “Buna Rayleigh saçılması adını veriyoruz, gökyüzümüzün mavi olmasının temel nedeni bu.” diyor. “Eğer WASP-79b’de de Rayleigh saçılması gerçekleşseydi, parçacıkların türüne göre, gökyüzü daha kısa dalga boylarında, yani mavi veya mavi-yeşil renklerde görünüyor olurdu.” Ancak durum böyle değil. WASP-79b’de böyle bir etki gözlenmedi. Bu durum, mavi ışığın da herhangi bir engele takılmadan atmosferden geçtiği anlamına geliyor.
Bu da bilim insanlarının, bu gezegende gökyüzünün daha farklı olduğunu düşünmelerini sağladı. Sotzen “Gökyüzünde daha sarı tonları görmeyi beklerdiniz.” diye ekliyor. Diğer bir deyişle, bu ötegezegenin gökyüzü sarıya çalan renklerde görünüyor ve astronomlar bunun sebebinin ne olabileceğini araştırıyor.
Geçtiğimiz sekiz yıl içinde, bilim insanları, Irmak Takımyıldızı doğrultusunda, Dünya’dan 810 ışıkyılı uzaklıktaki bir ötegezegen olan WASP-79b ile ilgili epeyce bilgi birikimi yaptılar. 2020 yılında Pollera (Panama’da kadınların El Punto dansı sırasında giydiği kıyafet) adını alan gezegen, ana yıldızı olan Montuno (WASP-79) etrafında Merkür–Güneş mesafesinin sekizde biri kadar uzaklıkta dolanıyor.
Dahası, bu gezegen adeta kaynayan bir gaz topu, bilim insanlarının deyişi ile sıcak bir jüpiter. Gezegen 1.1650 santigrat derece sıcaklığa sahip aşırı nemli bir atmosfer barındırıyor; bu da onu daha da kötü bir tatil mekânı yapıyor. Bu ısının bir sebebi de yıldızın yarıçapının Güneş‘ten 1,64 kat daha büyük olması. Montuno F3 tayf türünde bir yıldız, yani G2 tayf türündeki Güneş‘ten daha da sıcak. Yıldızların tayf sınıflaması O, B, A, F, G, K ve M şeklinde yapılıyor; burada O en sıcak, M ise en soğuk yıldızları belirtiyor.
Sotzen, Jüpiter‘den 1,67 kat daha büyük ancak %15 daha az kütleye sahip olan ötegezegen için şu yorumu yapıyor: “WASP-79b, yıldızı etrafındaki yörüngesini 3.5 günde tamamlıyor ve aynı zamanda Merkür‘den, hatta Venüs‘ten daha da sıcak.” Bu gezegen Jüpiter benzeri bir gaz devi olduğu için, herhangi bir yüzeyi bulunmuyor, yani üzerinde durulacak bir zemini yok. Ancak Jüpiter‘e göre çok daha kalın bir atmosfere sahip, yani gezegeni ziyaret etmenin tek yolu atmosferi içinde uçmak olabilirdi. WASP-79b etrafında uçmak, Venüs‘ün atmosferinde uçmakla aynı şey olurdu; fazlaca pus ve bulut barındıran sıcak bir ortam.”
Tabii ki, WASP-79b’ye seyahat etmemiz gibi bir durum söz konusu değil ancak bu astronomların gezegeni uzaktan inceleyip, ne olup bittiğini anlamalarına engel değil. Bilinen en büyük ötegezegenlerden birisi olan WASP-79b, neredeyse 10 yıl boyunca üniversitelerden araştırmacıların ve uzay ajanslarının ilgi odağı oldu.
Diğerleri gibi, Sotzen de WASP-79b ve diğer ötegezegenlerin atmosferleri hakkında keşifler yapmak istiyor. Sotzen bunun için Hubble Uzay Teleskobu‘ndaki Geniş Alan Kamerası 3, Ötegezegen Geçiş Tarama Uydusu (TESS) ve Macellan Teleskopları (Şili’deki Las Campanas Gözlemevindeki Baade ve Clay teleskopları) ile alınan verileri inceleyen bir araştırma yürüttü. Sotzen ve ekibi, özellikle Clay Teleskobu’nda bulunan Düşük Saçılımlı Tayçeker-3 cihazından gelen verilere odaklandı. Tayfçekerden gelen veri, ışığı dalga boylarına ayırarak ekibin atmosferin kimyasal bileşenleri üzerine çalışmasını sağlıyor.
Peki şimdiye kadar ne buldular? WASP-79b’nin gökyüzünde mavi ışığın olmamasından da öte, ekip gezegende çok az saçılma ve soğrulma gerçekleştiğini anladı. Sotzen bu konuda “Daha önce diğer ötegezegenlerden buna benzer bir tayf almadık, sıcak-jüpiterlerin atmosferlerinde normalde Rayleigh saçılmasını gözlemleriz.” diyor. “Sıcak jüpiterlere dair daha yüksek kalite görsel verilere sahip olabilseydik, WASP-79b’nin ne kadar sıra dışı olduğu ile ilgili daha iyi bir fikrimiz olabilirdi. Rayleigh saçılması atmosferdeki küçük parçacıklar sonucu ortaya çıktığına göre, WASP-79b’nin tayfı gezegende pus ve sis gibi daha büyük parçaların olduğuna işaret ediyor olmalı.”
Bu nedenle bilim insanları, gezegenin atmosferik bileşenlerindeki bu büyük parçacıkların ne olduğunu anlamaya yönelik çalışmalar yapıyorlar. Neyse ki, yakın gelecekte, her şey planlandığı gibi giderse, astronomlar atmosferi daha iyi anlayabilmek için daha fazla veriye sahip olacaklar.
Kasım 2019’da WASP-79b, James Webb Uzay Teleskobu (Hubble Uzay Teleskobu‘nun halefi) için öncelikli hedeflerden birisi olarak belirlenmişti ancak o zamandan sonra yedek öncelikli hedef olarak değiştirildi. Eğer James Webb tarafından gözlenebilirse, teleskobun gelişmiş kızılöte çözünürlüğü ve hassasiyeti sayesinde, neden sarı tonlarında bir gökyüzüne sahip olduğu ile ilgili daha fazla bilgiye sahip olabiliriz.
Astronomlar WASP-79b’nin olağanüstü bir gezegen olduğunda hemfikir. Bu görüşün arkasındaki sebeplerden birisi atmosferinde su buharı izine rastlanmış olması; zaten James Webb‘in öncelikli hedeflerinden birisi olarak seçilmesinin nedeni de buydu. Veriler WASP-79b’nin atmosferinde, sıcak jüpiterlerde tipik olarak görülen mangan sülfit veya silikat bulutları bulunduğunu gösteriyor. Gezegende eriyik demir yağmurları yağıyor olabilir, bu da orayı bir tatil yeri olarak şimdiye kadar düşündüğünüzden daha kötü bir yer haline getiriyor; tabii ki gezegende aşırı sıcak nedeniyle kimsenin yaşamıyor olduğunu da not etmek lazım.
Sotzen “WASP-79b gibi çok sıcak gezegenlerde demir ve manganez gibi metaller buharlaşarak atmosferin üst katmanlarına çıkabiliyor” diye açıklıyor. “Atmosferin üst kesimlerinde sıcaklıklar daha düşük dolayısıyla bu metaller üst atmosfere doğru çıktığında düşen sıcaklıkla birlikte yoğunlaşıyor ve aşağı doğru ʻyağıyor”; aynı Dünya‘daki su çevrimi gibi. Bu süreç ile, bu tarz sıcak gezegenlerde metal yağmurları gerçekleşebilir ancak tabii ki bu, Dünya‘da bildiğimiz yağmurdan biraz daha farklı bir süreç.”
Araştırmacılar WASP-79b’nin türünün tek örneği olmadığını düşünüyorlar. Sadece bu ötegezegeni değil, diğer sıcak jüpiterleri araştırdıkça atmosferik evrim ile ilgili daha fazla bilgiye sahip olacağız. Daha fazla keşif yapamadan, gökyüzünün gezegenin evrimi ile ilgili bir atmosferik olgu nedeniyle mi sarı olduğunu anlamamız çok zor. Sadece benzer ötegezegenler keşfedebilirsek bu gizemi ortadan kaldırabiliriz.
Diğer taraftan, bu o kadar da zor bir görev gibi değil. WASP-79b’ye benzer gökcisimleri geçiş ve radyal hız yöntemi ile keşfedilebildiği için, diğer ötegezegen türlerine kıyasla bulması daha kolay. WASP-79b kalın bir atmosfere sahip olduğundan araştırmak için avantajlı. Atmosferden geçen yıldız ışığı gezegenimize kadar gelebiliyor ve böylelikle atmosferin analiz edilmesini sağlıyor. Gezegenin geçişlerini farklı dalga boylarında gözleyen astronomlar atmosferi daha detaylı inceleyerek gezegenin kimyasal bileşenleri, boyutu ve yörüngesi hakkında fikre sahip olabiliyor.
Bir gezegenin atmosferini gözlemlemek, diğer gezegenlerin atmosferleri ile ilgili tahmin yapılmasını mümkün hale getiriyor ve böylece astronomlar hangi moleküllerin var olduğu ve bulutların olup olmadığı ile ilgili yorum yapabiliyorlar. Bilim insanları yaşam işareti bulabilmek ve gezegenin yaşanabilir olup olmadığını anlayabilmek için öncelikle metan, azot ve oksijen arıyorlar.
Sotzen, “Bulgularımız çok heyecan verici çünkü diğer sıcak jüpiter tayflarından daha farklı.” diyor. “Sonuçlar, WASP- 79b’nin atmosferinin, diğer sıcak jüpiterlere göre daha büyük parçacıklar içerdiğini gösteriyor. Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarındaki ekibe göre, WASP- 79b diğer sıcak jüpiterlerde daha da farklı çünkü ortalama kütle çekimi Dünya‘daki yerçekimi ile aşağı yukarı aynı. Bu astronomların bulutluluk, sıcaklık ve kütle çekimi arasında muhtemel bağlantılar kurmasını sağlıyor.
Dahası, bu ötegezegen kutup yörüngesinde dolanıyor, yani yörüngesinde dolanırken yıldızının kutuplarından geçiyor. Bu da diğer bir sıra dışı durum ve astronomlar bunun sistemde henüz keşfedilmemiş gezegenlerin etkisi olabileceğini belirtiyor. Her koşulda, bu yörünge türü, bildiğimiz gezegen oluşum teorisi ile uyuşmuyor.
Sotzen, “Gezegenlerin oluşumu ve evrimi ile ilgili öğreneceğimiz çok şey var.” diyor. “Sonuçlarımız sıcak jüpiterlerin atmosferik kimyasının daha önce düşündüğümüzden daha karmaşık olduğunu ortaya koyuyor. Bu nedenle, özellikle benzer tayfa sahip diğer ötegezegenler keşfettiğimizde, atmosferik kimya modelleri geliştirmeye devam etmeliyiz.”
Astronomlar WASP-79b’ye dair daha fazla bilgi elde ettikçe, sıcak jüpiterlerin nasıl oluştuğu ile ilgili daha fazla bilgi sahibi olacağız. James Webb ötegezegen atmosferlerinde daha önce keşfedilmemiş olan moleküller bulabilir. Teleskop özellikle su, karbonmonoksit ve karbondioksit bolluğunu araştırıyor olacak. Sotzen son olarak “Gezegen atmosferleri ile ilgili olarak öğrenmemiz gereken çok şey var, dolayısı ile ötegezegen çalışan camia olarak atmosferik modeller geliştirmeye devam etmeliyiz.” diyor ve ekliyor: “Aynı zamanda daha fazla ötegezegenin atmosferik tayfını almalıyız ki farklı gezegenlere ait farklı trendleri çalışabilelim.” Tüm bu durum, çözümüne çok yakın olduğumuz bir gizem olabilir.
Kaynak: All About Space