Bu Gezegen O Kadar Sıcak Ki, Buharlaşmış Kaya Bulutlarına Sahip

Yaklaşık 1360 ışık yılı uzaklıktaki bir ötegezegen yıldızına çok yakın ve bulutları buharlaşmış kayalardan oluşuyor.

WASP-178b olarak adlandırılan bu yıldız, Güneş'in iki katı kütlesinde genç, beyaz bir yıldız. Ötegezegen, WASP-178'in yörüngesinde sadece 3,3 günlük kısa bir yörüngede dönüyor. Bu yakınlık nedeniyle, gazlı dünyadaki sıcaklıklar yükseliyor. Gezegen o kadar sıcak ki, muhtemelen bildiğimiz en uç gezegen türü olan 'ultra-sıcak Jüpiter' olarak sınıflandırılıyor.

Bu vahşi dünyadaki hava durumu üzerine yapılan yeni bir araştırma, ilk kez bir ötegezegenin atmosferinde silikon monoksit (SiO) tanımladı ve bu bize yabancı dünyalar hakkında yeni bir bakış açısı kazandırdı.

Johns Hopkins Üniversitesi'nden astrofizikçi David Sing, "Farklı gezegen ortamlarındaki hava durumunu hâlâ iyi anlamış değiliz" diyor.

"Dünya'ya baktığınızda, tüm hava tahminlerimiz hala ölçebildiğimiz diğer şeylere göre oldukça ince ayarlı. Ancak uzak bir gezegene gittiğinizde, sınırlı tahmin gücünüz var çünkü bir atmosferdeki her şeyin nasıl olduğuna dair genel bir teori oluşturmadık.”

Özellikle sıcak Jüpiterler kesinlikle büyüleyici. Adından da anlaşılacağı gibi, bu dünyalar Jüpiter gibi gaz devleridir, ancak aynı zamanda çok sıcaktırlar, çünkü yıldızlarıyla son derece yakın yörüngelerdedirler, bazıları bir günden daha kısa sürede yörüngesini tamamlar.

Bu gezegenler şu anki yörüngelerinde oluşmuş olamazlar çünkü yerçekimi, radyasyon ve yoğun yıldız rüzgarları gazın bir araya toplanmasını önlemeliydi. Ancak bugüne kadar 300'den fazla sıcak Jüpiter tespit edildi; astronomlar, yıldızlarından daha uzakta oluştuklarına ve içeriye doğru göç ettiklerine inanırlar.

WASP-178b, Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık 1,4 katı ve boyutunun yaklaşık 1,9 katıdır. Yıldızının ısısıyla genleşen ötegezegen, 2.177 santigrat derece sıcaklığa ulaşıyor. Bu sıcaklık, buharlaşmış silikatı saptamak için en uygun noktadır: teorik çalışmalar, 2.000 Kelvin'in üzerinde silikon monoksitin saptanabilir olmasının beklendiğini göstermiştir.

Ötegezegen, bizimle ev sahibi yıldızının arasından geçiyor. Her geçişte, yıldızdan gelen ışığın bir kısmı, ötegezegenin atmosferindeki atomlar tarafından emilir; her element farklı bir dalga boyunda emer veya yayar, yani yıldızdan alınan ışık spektrumunda bir sinyal olarak tanımlanabilir.

Tahmin edebileceğiniz gibi sinyal kesinlikle çok kısadır, ancak geçişleri istifleyerek, astronomlar okunabilir bir sinyal elde etmek için tayfı yükseltebilirler. Bu yöntem kullanılarak, sıcak Jüpiter'in atmosferlerinde titanyum, demir ve magnezyum gibi buharlaşmış metaller tespit edildi.

Utah Valley Üniversitesi'nden Sing ve meslektaşı Josh Lothringer liderliğindeki bir araştırma ekibi, WASP-178b'nin spektrumunu elde etmek için Hubble Uzay Teleskobu'nu kullandı ve daha önce görülmemiş bir sinyal buldu. Analizlerine göre silikon ve magnezyum olduğu ortaya çıktı. "Özellikle SiO, bildiğimiz kadarıyla, ötegezegenlerde daha önce tespit edilmedi," diye yazdılar, "ancak WASP-178b'de SiO'nun varlığı, yüksek seviyede baskın Si taşıyan türler olarak teorik beklentilerle tutarlıdır."

WASP-178b, bilinen tüm sıcak Jüpiterler gibi, yıldızına gelgitle kilitlenmiş durumda. Bu, sürekli gündüz bir tarafın kalıcı olarak yıldıza baktığı ve diğer tarafın sürekli gece olduğu anlamına gelir. Bu, ikisi arasında dönen bir atmosferle, ötegezegenin iki yarım küresi arasında önemli bir sıcaklık farkı yaratır.

Araştırmacılar, WASP-178b'nin gündüzü geceden ayıran çizgi olan sonlandırıcısında bu yoğunlaşmaya dair hiçbir işaret göremediler. Ancak sonuçlar, ayrıntılı sonlandırıcı gözlemlerinin daha görünür olduğu diğer ötegezegenlerde, yani WASP-76b'de silikon monoksitin mevcut olabileceğini gösteriyor. Bir ötegezegende kaya yağmuru varsa, onu bulacağınız yer burası olabilir.

Takımın sonuçları aynı zamanda uzak dünyaların gizemli atmosferlerine bakmada daha iyi olduğumuzu gösteriyor. Bu, daha küçük ve yıldızlarından daha uzak olan ötegezegenlere bakmak için iyiye işarettir.

Lothringer, "Güvenilir katı gözlemsel verilere sahip olduğumuz süper sıcak Jüpiter'lerde neler olduğunu çözemezsek, karasal dış gezegenleri gözlemleyerek daha zayıf spektrumlarda neler olduğunu anlama şansımız olmayacak" dedi.

"Bu, bulut oluşumu ve atmosferik yapı gibi fiziksel özellikler hakkında genel bir anlayış oluşturmamıza izin veren tekniklerimizin bir testidir."

Araştırma Nature'da yayınlandı.