Bu Gizemli Gezegen, Bir Su Dünyasına Dönüşüyor Olabilir

Dünya'dan sadece 138 ışık yılı uzaklıktaki gizemli bir ötegezegen dönüşüm sürecinde olabilir.

HD-207496b adlı bir dış gezegenin analizi, Dünya'nın kütlesinin ve yarıçapının sırasıyla 6,1 ve 2,25 katı olan dünyanın ya gazlı bir atmosfere, küresel bir okyanusa ya da her ikisinin bir karışımına sahip olduğunu ortaya koyuyor.

Bu, gökbilimcilerin dış gezegen tespitlerindeki bir gizemi, Dünya'dan daha büyük kayalık gezegenlerin kütleleri ile Neptün'den daha küçük gazlı gezegenler arasındaki bir boşluğu çözmelerine yardımcı olabilir. Ancak atmosferini karakterize etmek için esrarengiz ötegezegene daha yakından bakılacak.

Gökbilimciler, bu yazının yazıldığı sırada Güneş Sistemi dışında yaklaşık 5.300 gezegen keşfettiler ve onayladılar ve bunların neredeyse iki katı kadar çok sayıda doğrulanmamış aday vardı.

Bu bilgilerle, bilim insanları gezegen sistemlerindeki eğilimleri anlamak için istatistiksel analizler yapabilirler. Ve öğrendiğimiz ilginç bir şey de, yörüngeleri yaklaşık 100 günden daha kısa olan, Dünya kütlesinin 1,5 ila 2 katı arasında dış gezegenlerin bariz bir kıtlığı olduğu.

Bu, küçük gezegen yarıçapı vadisi olarak bilinir. Altında genellikle Dünya, Venüs ve Mars gibi kayalık dünyalar buluruz; onlara süper Dünyalar diyoruz.

Onun üzerinde minyatür Neptünler gibi kalın atmosferli dünyalar buluyoruz ve onlara mini Neptünler diyoruz.

Vadinin nedenleri tam olarak net değil, ancak giderek artan sayıda kanıt, ev sahibi yıldıza yakınlığın bununla bir ilgisi olduğunu öne sürmeye başlıyor. Belirli bir kritik eşiğin altında, bir ötegezegenin atmosferi üzerinde yerçekimsel bir tutuşu sürdürmek için yeterli kütleye sahip olmaması mümkündür (gaz, yıldızın radyasyonu tarafından buharlaştırılır).

Bu süreçle ilgili ipuçları içeren birkaç dünya tespit ettik ve bilim insanları, Avrupa Güney Gözlemevi'nin Şili'deki La Silla Gözlemevi'ndeki 3,6 metrelik teleskopu üzerindeki Yüksek Hassasiyetli Radyal Hız Gezegen Arayıcısı'nı (HARPS) kullanarak daha fazlasını arıyorlar.

Portekiz'deki Porto Üniversitesi'nden astrofizikçi Susana Barros liderliğindeki uluslararası bir ekibi HD-207496b'ye getiren de buydu.

Yıldızın parlaklığı biliniyorsa, geçişin derinliği - yıldız ışığının ne kadar engellendiği - astronomların yörüngedeki cismin yarıçapını hesaplamasına olanak tanır.

HARPS başka bir ölçüm algılar. Bir ötegezegen bir yıldızın yörüngesinde dönerken, kendine ait bir yerçekimi kuvveti uygular. Ötegezegen teknik olarak yıldızın etrafında dönmez; bunun yerine, iki gövde, ağırlık merkezi olarak bilinen ortak bir kütle merkezinin yörüngesinde döner. Yıldızlar kendi dünyalarından çok daha büyük kütleli olduklarından, fazla hareket etmezler, bunun yerine yerinde ufak ufak kıpırdanırlar.

HARPS'ın ölçebildiği şey budur. Yıldız bize doğru ve bizden uzaklaştıkça ışığının dalga boyu değişir, yıldız yaklaştıkça daralır ve uzaklaştıkça uzar. Yıldızın ne kadar hareket ettiği ötegezegenin kütlesine bağlıdır, dolayısıyla gökbilimciler bunu da hesaplayabilir.

Bir ötegezegenin kütlesini ve yarıçapını öğrendikten sonra, yoğunluğunu hesaplamak için bunları bir araya getirebilirsiniz. Burası gerçekten ilginç hale geliyor çünkü yoğunluk, ötegezegenin neyden yapıldığını anlamak için kullanılabilir.

TESS, yarıçap vadisine yakın, Dünya'nın 2,25 katı yarıçapa ve HD-207496 adlı turuncu bir cüce yıldızla 6,44 günlük yörüngeye sahip bir ötegezegen aldığında, daha yakından bakmak için HARPS'a gittiler. HARPS verileri, HD-207496b'nin Dünya'nın yaklaşık 6,1 katı bir kütleye sahip olduğunu ortaya çıkardı.

Bu, ötegezegenin yoğunluğunun santimetreküp başına yaklaşık 3,27 gram olduğu anlamına gelir. Bu, Dünya'nın santimetre küp başına 5,51 gram yoğunluğundan çok daha az yoğun ve HD-207496b'nin bileşiminin tamamen kayalık olmadığını ima ediyor. Böylece araştırmacılar, gezegenin neyden oluştuğunu görmek için modelleme yaptılar.

Araştırmacılar makalelerinde, "HD-207496b'nin Dünya'dan daha düşük bir yoğunluğa sahip olduğunu bulduk ve bu nedenle bileşiminde önemli miktarda su ve/veya gaz olmasını bekliyoruz" diyor.

Buharlaşma modellemesi, dış gezegenin gaz açısından zengin bir hidrojen ve helyum atmosferine sahip olması durumunda, bu durumun geçici olduğunu ortaya koyuyor: Yıldız, dış gezegeni 520 milyon yıl içinde tamamen sıyıracak. Atmosferin çoktan gitmiş olması ve HD-207496b'nin şimdiden çıplak bir okyanus dünyası olması da mümkündür.

Varsa, atmosferi karakterize etmeye yönelik takip çalışmaları, bu gizemli dünyanın gerçek doğasını ve nihai kaderini ortaya çıkarabilir.

Araştırma Astronomy & Astrophysics'te kabul edildi ve arXiv'de mevcut.