İnanılmaz Düşük Yoğunlukla Kabarık Bir 'Marshmallow' Dünyası Keşfedildi

Öte gezegen araştırmasına göre Samanyolu galaksisi bir tür fantastik şeker diyarı gibi olabilir.

İlk olarak pamuk şeker yoğunluğuna sahip öte gezegenler keşfedilmişti. Şimdi ise gökbilimciler, hatmi yoğunluğuyla karşılaştırılabilir bir dünya keşfettiklerini söylüyorlar. Bir kırmızı cüce yıldızın yörüngesinde dolanan bugüne kadar keşfedilen en kabarık öte gezegen olduğunu söyleniliyor.

Bu önemli gaz zarflarına sahip dünyaların, gökbilimcilerin daha önce yakın yörüngedeki gezegenleri atmosferlerinin büyük bir kısmından koparabileceğinden şüphelendikleri küçük, fırtınalı cüce yıldızların yakınında bulunabileceği anlamına gelir.

Atmosferlerin yaşamın oluşmasına ve gelişmesine izin veren temel gezegensel özelliklerden biri olduğu düşünüldüğünden, bunun kırmızı cüce yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerin yaşanabilirliğini anlamamız için etkileri olacaktır.

Carnegie Institute for Science'ın Dünya ve Gezegenler Laboratuvarı'ndan gezegen astronomu Shubham Kanodia, "Kırmızı cüce yıldızların etrafındaki dev gezegenlerin geleneksel olarak oluşturulmasının zor olduğu düşünülüyordu" diyor.

"Şimdiye kadar buna yalnızca, tipik olarak bu kırmızı cüce yıldızlardan daha uzakta dev gezegenler bulan Doppler araştırmalarından alınan küçük örneklerle bakıldı. Yakınlardaki gaz gezegenlerini bulmak için yeterince büyük bir gezegen örneğine sahip değildik."

Kırmızı cüce yıldızlar, Samanyolu'ndaki en çok sayıda olan yıldızlardır. Onlar çok küçük, serin ve loştur. Hatta Samanyolu'ndaki tüm yıldızların yaklaşık yüzde 73'ünü oluşturmalarına rağmen çıplak gözle tek bir tanesi bile görülemez.

Küçük oldukları için, Güneş gibi yıldızlardan daha yavaş ve çok daha az sıcak yanarlar, bu da önemli ölçüde daha uzun ömürleri olduğu anlamına gelir. Güneşin ömrünün yaklaşık 10 milyar yıl olduğu tahmin edilmektedir. Kırmızı cüce yıldızların trilyonlarca yıl yaşaması bekleniyor. Bu uzun ömür, kırmızı cüce yıldızların bolluğu ile birleştiğinde ise yaşamın, eğer bir yerde ortaya çıkacaksa, kırmızı bir cüce yıldızın yörüngesindeki bir gezegende ortaya çıkabileceği anlamına gelir.

Ancak kırmızı cüceler de gerçekten çok huysuz olabilirler, yakın yörüngedeki tüm öte gezegenleri ışınlayıp sterilize edebilecek ve atmosferlerinden arındırabilecek güçlü işaret fişekleriyle etraflarındaki alanı kamçılayabilirler. Bu yıldızlar çok soğuk olduğundan bir öte gezegenin bildiğimiz şekliyle yaşama elverişli bir sıcaklığa sahip olması için o gezegenin parlama aralığı içinde olması gerekir. Yani bu ciddi bir problem.

Ama belki de değil. TOI-3757b, yaklaşık 580 ışık yılı uzaklıktaki Auriga takımyıldızında bir kırmızı cüce yıldızın yörüngesinde dönen bir gaz devi.

TOI-3757b, yıldızın önünden geçen gezegenin neden olduğu ışıktaki düzenli düşüşleri tespit ederek öte gezegenleri bulan TESS uzay teleskopu kullanılarak tespit edildi. Yıldızın ne kadar parlak olduğunu biliyorsanız ne kadar ışığın engellendiği size öte gezegenin ne kadar büyük olduğunu söyler. Bundan dolayı TOI-3757b'nin Jüpiter'den biraz daha büyük olduğunu biliyoruz.

Ardından, öte gezegenin kütlesini elde etmek için araştırmacılar öte gezegen tarafından uygulanan yerçekimi çekimini gösteren yıldızın ışığındaki değişiklikleri aradılar. Yerçekimi kütle ile ilgili olduğundan bu bize yaklaşık 85 Dünyalık bir kütle verdi.

Jüpiter, bağlam gereği, kütle olarak yaklaşık 318 Dünya'dır ve ortalama yoğunluğu santimetreküp başına 1.33 gramdır. TOI-3757b'nin ortalama yoğunluğu, santimetre küp başına 0.27 gramdır. Bu son derece kabarık bir öte gezegendir hatta o kadar kabarık ki yıldızına bu kadar yakın bir yerde nasıl oluşmuş olabileceği belli bile değil. Ek olarak her 3,43 günde bir yörüngesini tamamlıyor.

Kanodia ve meslektaşları, bunda iki faktör olabileceğini düşünüyor. İlk olarak, gaz devleri, çevresinde gazın birikerek kalın ve geniş bir atmosfer oluşturduğu kayalık bir çekirdek ile oluşur. Kırmızı cüce yıldız, gaz devleri olan diğer kırmızı cücelere kıyasla ağır elementlerde düşük olduğundan belki kayalık çekirdek biraz daha yavaş oluştu. Bu da gaz birikimini geciktirecek ve dünyanın yoğunluğunu etkileyecekti.

İkincisi, yörünge hafif oval gibi görünüyor, bu da yıldızdan uzaklığının değiştiği anlamına geliyor. Belki de yaklaştıkça atmosfer ısınır ve genişler.

Diğer gökbilimciler, kabarık dış gezegenlerin Satürn gibi genişletilmiş halka sistemlerine sahip olabileceğini öne sürdüler; ancak Kanodia ve diğer araştırmacılar, TOI-3757b'nin istikrarlı bir halka sistemini sürdürmek için yıldızına çok yakın olduğunu buldu. Yani muhtemelen gerçekten kabarık bir atmosfer olabilir.

Ekip, bu tür diğer marshmallow dünyalarını bulmayı ve incelemeyi, onların nasıl oluştuklarını ve hayatta kaldıklarını anlamaya yardımcı olmayı umuyor.

Kanodia, "Bir zamanlar kırmızı cücelerin çevresinde son derece nadir olduğu düşünülen dev gezegenlere sahip daha fazla sistem bulmak, gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlama hedefimizin bir parçası" diyor.

Umarız şekerli atıştırmalıklarla yeterince donatılmışlardır.

Ekibin araştırması The Astronomical Journal'da yayınlandı.