Devasa Dış Gezegen Şimdiye Kadar Keşfedilen En Büyük Süper-Dünyalardan Biri
Sadece 200 ışık yılı uzaklıkta yeni bulunan bir ötegezegen, gezegen biliminin en tuhaf gizemlerinden birine yeni bir ışık tutabilir.
Dünya’nın yarıçapının yaklaşık 1,8 katı olan TOI-1075b adlı nesne, bugüne kadar bulduğumuz en büyük süper-Dünya ötegezegen örnekleri arasında yer alıyor. Aynı zamanda küçük gezegen yarıçapı boşluğu dediğimiz, 1,5 ila 2 Dünya yarıçapı arasındaki gezegenlerin eksikliğini hissettiren boşluğa da sağlam bir şekilde oturuyor.
Biraz daha küçük kayalık süper Dünyalar bulundu. Mini-Neptünler olarak bilinen kabarık atmosferli biraz daha büyük dünyalar da öyle. Ama bu ikisinin arası çöl gibi.
Eklenen bu genişlik de sadece şişlikten ibaret değil. TOI-1075b’nin kütlesi Dünya‘nınkinin 9,95 katı. Bu gaz halindeki bir dünya için çok fazla; çıkarılan yoğunlukta, dış gezegenin Merkür, Dünya, Mars ve Venüs gibi kayalık olması muhtemeldir. Bu özellik onu gezegen oluşumu ve evrimi teorilerini araştırmak için ideal bir aday haline getiriyor.
Küçük gezegen yarıçapı boşluğu ancak birkaç yıl önce, 2017’de, bilim insanlarının bir örüntü fark etmeleri için yeterince büyük bir ötegezegen (Güneş Sistemi dışındaki gezegenler) kataloğuna sahip olduğumuzda tanımlandı. Yıldızlarına belirli bir yakınlıktaki ötegezegenler için, bu boşluğu dolduran çok az sayıda dünya bulunmuştur.
Bunun birkaç olası açıklaması var; en önde geleni, belirli bir boyutun altında, bir dış gezegenin ev sahibi yıldıza bu kadar yakın buharlaştırıcı radyasyona karşı bir atmosferi koruyacak kütleye sahip olmaması gibi görünüyor. Bu modele göre, boşluktaki ötegezegenlerin öncelikle hidrojen ve helyumdan oluşan oldukça büyük bir atmosfere sahip olmaları gerekir.
TOI-1075b’ye girin. NASA’nın ötegezegen avlaya programı TESS’ten gelen verilerde ilginç sonuçlar tespit edildi. Transiting Exoplanet Survey Satellite’ın kısaltması olan TESS, diğer yıldızların ışığında, bu yıldızların bir ötegezegen tarafından yörüngede tutulduğunu düşündüren soluk, düzenli dalgalanmalar arar. Gökbilimciler ayrıca yıldızın ışığının ne kadarının sönük olduğuna bakarak bu ötegezegenin yarıçapını da söyleyebilirler.
TESS verileri, turuncu cüce yıldız TOI-1075’in yaklaşık 14,5 saatlik bir yörünge periyodunda, Dünya’nın yarıçapının yaklaşık 1,72 katı büyüklüğünde bir ötegezegen tarafından yörüngede dolandığını gösterdi. Bu, sıcak süper-Dünyaları inceleyen MIT’den astronom Zahra Essack’ın dikkatini çekti. Bu yarıçapta ve yakınlıkta, o zamanki aday dünya bir yarıçap-boşluk dünyası kriterlerine uyuyordu.
Bu dış gezegenin doğasını anlamaya çalışmak için bir sonraki adım onun kütlesini ölçmekti. Bu, bir ötegezegenin ev sahibi yıldız üzerinde sahip olduğu farklı bir etkiden yararlanmayı içerir: o da elbette yerçekimidir. Bir yıldız-gezegen etkileşimindeki kütleçekiminin çoğu yıldız tarafından sağlanır, ancak gezegen de yıldıza küçük bir kütleçekimsel geri çekilme uygular. Bu, bir yıldızın yerinde çok hafifçe yalpaladığı anlamına gelir ve gökbilimciler bunu yıldızın ışığındaki küçük değişikliklerle tespit edebilirler.
Eğer yıldızın kütlesini biliyorsak, bu değişiklikler yıldızı titreten gezegenin kütlesini ölçmek için kullanılabilir. TOI-1075’in kütlesi ve yarıçapı bizim Güneş‘imizin yaklaşık yüzde 60’ı kadardır, dolayısıyla Essack ve meslektaşları dış gezegenin kütlesini 9,95 Dünya kütlesine kadar hassas bir şekilde hesaplayabilmişlerdir. Boyuta ilişkin hassas ölçümleri ise 1,791 Dünya yarıçapı olarak hesaplandı.
Bir şeyin ne kadar büyük ve ne kadar ağır olduğunu biliyorsanız, ortalama yoğunluğunu da hesaplayabilirsiniz. Peki ya TOI-1075b? Tam bir taş olduğu ortaya çıktı. Santimetre küp başına 9,32 gram yoğunluğa sahip. Bu, Dünya’nın santimetreküp başına 5,51 gram olan yoğunluğunun neredeyse iki katıdır ve onu kitaplardaki en yoğun süper-Dünya için bir şampiyon yapar.
Kütle aralığındaki bir ötegezegenin önemli bir hidrojen-helyum atmosferine sahip olması gerekir. TOI-1075b’nin yoğunluğu önemli bir atmosferle tutarsızdır. Bu çok ilginç. Ancak bunun yerine ötegezegenin sahip olabileceği şey potansiyel olarak daha da büyüleyici.
Araştırmacılar makalelerinde “TOI-1075b’nin öngörülen bileşimine ve ultra kısa yörünge dönemine dayanarak, gezegenin bir H/He örtüsünü korumasını beklemiyoruz” diye yazıyor.
TOI-1075b o kadar sıcak ki (yıldızına çok yakın olduğu için) yüzeyi buharlaşmış kaya atmosferi üreten bir magma okyanusu olabilir.
İyi haber şu ki, bunu öğrenebiliriz. Yakın zamanda gördüğümüz gibi, JWST dış gezegenlerin atmosferlerine bakma konusunda son derece becerikli. TOI-1075b’ye doğrultulduğunda ince bir atmosfere mi, silikat bir atmosfere mi sahip olduğu ya da hiç atmosferi olmadığı ortaya çıkacaktır ve bu bilgi, gezegen oluşumu ve evriminin daha önce bilinmeyen bazı tuhaflıklarını ve süper dünyaların atmosferlerini ve gazlarını nasıl kaybettiklerini ortaya çıkarabilir.
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı sciencealert.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.
