Şaka mı? Yoksa Gerçekten Pamuk Şekeri Gibi Hafif Gezegenler Mi Var?
Bu hafta karşılaştığım bir şey beni gerçekten şaşırttı. Astronomlar evrende, pamuk şekerinden bile daha düşük yoğunluğa sahip iki gezegen keşfetmiş. Evet, yanlış duymadın. Volans takımyıldızında (meraklısı için Uçan Balık) sanki fuarlarda satılan pamuk şekeri gibi hafif, kabarık dünyalar dolaşıyor.
Oxford Üniversitesi'nden araştırmacıların liderliğinde, Fransa ve İngiltere'den meslektaşlarının katkısıyla yayımlanan bu bulgular, bence son dönemlerin en heyecan verici uzay keşiflerinden biri.
TOI-791 b ve TOI-791 c ile Tanışın
Peki neyle karşı karşıyayız? Bu iki gezegen, Dünya'dan yaklaşık 1.110 ışık yılı uzakta bir yıldızın etrafında dönüyor. Boyutları Jüpiter'e yakın—kendi güneş sistemimizin en büyük gezegenlerinden biri. Ama işin ilginç kısmı burada başlıyor.
Jüpiter ciddi anlamda ağır bir gezegen. Yoğunluğu santimetreküp başına yaklaşık 1,33 gram. Sağlam, oturaklı, bir gezegen gibi. Şimdi bu yeni keşfedilenleri düşün: birinin yoğunluğu sadece 0,038 gram, diğerininki ise 0,047 gram. Yani Jüpiter bu pamuk şekeri ikizlerinden 28 ila 35 kat daha yoğun.
Bir kıyaslama yapalım: pamuk şekerinin yoğunluğu yaklaşık 0,05 gram. Eğer bir fuardan pamuk şekeri parçasını uzayda süzdirseniz, teknik olarak bu gezegenlerin ikisiyle kıyaslandığında daha "ağır" sayılırdı. İşte bu kadar tuhaf bir durum söz konusu.
Bunları Önce Amatör Gökbilimciler Fark Etti
Hikâyenin bu kısmını gerçekten sevdim: sıradan insanlar bu gezegenlerin bulunmasına yardımcı olmuş. Planet Hunters TESS projesi—gönüllülerin uzay teleskobu verilerini incelediği bir vatandaş bilimi girişimi—bu dünyaları 2019 ve 2023'te işaretlemiş. Demek ki gerçek astronomik keşiflere katkıda bulunmak için doktora şart değilmiş.
Veriler NASA'nın TESS uydusundan geldi. Bu uydu, yıldızların önünden geçen gezegenlerin neden olduğu küçük parlaklık düşüşlerini izliyor. TOI-791 sisteminde bu düşüşler görülünce araştırmacılar ilginç bir şeyle karşılaştıklarını anlamış.
Antarktika'nın Kritik Rolü
Burada beni gerçekten şaşırtan bir detay var: bu keşfin bir kısmı Antarktika'dan yapılan gözlemlere dayanıyor. Concordia İstasyonu'ndaki ASTEP teleskobu yıllarca bu sistemi izlemiş.
Antarktika neden önemli? Gezegenlerin yıldızlarının önünden geçişi 11 saatten fazla sürüyor. Geçiş gözlemleri için bu inanılmaz uzun bir süre. Çoğu yer tabanlı teleskop, gündüz veya hava koşulları nedeniyle bu kadar uzun süre kesintisiz izleme yapamaz. Ama Antarktika'da kış aylarında ardışık haftalarca gece yaşanıyor. Araştırmacılar bu gezegenlerin yıldızlarının önünden geçişini saatlerce durmadan izleyebilmiş.
Çalışmaya göre bunlar, yerdeki teleskoplarla tam olarak gözlemlenen en uzun kesintisiz gezegen geçişleri. Gerçekten takdire değer bir özveri. Antarktika'nın zorlu koşullarına göğüs gerip gezegenleri izleyen astronomlara saygımı sunuyorum.
Birbirleriyle Dans Ediyorlar
Bu gezegenler bağımsız dolaşmıyorlar—aralarında bir kütleçekim dansı var. Tam olarak 5:3 ortalama hareket rezonansı içindeler. Bunun anlamı şu: içteki gezegen beş tur attığında, dıştaki neredeyse tam olarak üç tur tamamlıyor. Yıldızlarının etrafında dönerken birbirlerini çekmeye devam ediyorlar ve bu kütleçekim itişleri, her geçişin zamanlamasında küçük sapmalar yaratıyor.
Bilim insanları bu küçük zamanlama kaymalarını ölçerek gezegenlerin kütlelerini hesaplamış. Oldukça zekice bir yöntem— sanki birbirine biraz uyumsuz çalan iki müzisyeni dinleyip, her birinin tam olarak nerede durduğunu çıkarmak gibi.
Böyle Hafif Bir Gezegen Nasıl Oluşabilir?
İşte işlerin gerçekten gizemli hale geldiği yer burası. Pamuk şekerinden daha düşük yoğunluğa sahip bir gezegen nasıl var olabilir?
Önde gelen teori, bu gezegenlerin büyük ölçüde hidrojen ve helyumdan oluşan devasa atmosferlere sahip olduğunu öne sürüyor. Şöyle düşün: küçük bir kayalık çekirdek ve etrafında devasa, şişkin bir gaz zarı. Bu gaz çok yer kaplıyor ama kütleye çok az katkıda bulunuyor, bu da genel yoğunluğun beklenenden çok daha düşük olmasına yol açıyor.
Bilim insanları bu kabarık atmosferlerin, gezegenler yıldızlarından çok uzakta, genç yıldızları çevreleyen gaz ve toz disklerinin soğuk bölgelerinde oluşabileceğini düşünüyor. O dondurucu dış bölgelerde gaz, katı bir çekirdeğin etrafında çok daha kolay birikmiş olabilir.
Sorun şu: bu gezegenler şu anda bulundukları yere göre çok daha uzakta oluşmuş gibi görünüyor. Yani zaman içinde bir şey onları içeri doğru çekmiş olmalı. Ama ne? İşte bilim insanlarının çözmeye çalıştığı bulmaca burada.
Çok Nadir Varlar
Bu süper-şişkin gezegenlerin ne kadar nadir olduğunu anlamak için şu rakamı düşünün: tüm evrende birden fazla süper-şişkin gezegen içeren bilinen başka sadece dört gezegen sistemi var. Dört! Milyarlarca yıldız arasından bunları sayabiliriz. TOI-791 sisteminde ikisinin bir arada bulunması neden bu kadar büyük bir iş, işte burada anlaşılıyor—bu sıra dışı dünyaların nasıl oluştuğunu ve evrimleştiğini incelemek için nadir bir fırsat söz konusu.
Oxford'dan Dr. George Dransfield'in dediği gibi: "Bu aşırı şişkin gezegenlerin sadece bir avuç kadarı biliniyor ve aynı sistemde ikisini birden bulmak daha da nadir. Son derece düşük yoğunlukları, gezegen sistemlerinin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini anlamak için onları büyüleyici hedefler haline getiriyor."
Sırada Ne Var?
Araştırma ekibi James Webb Uzay Teleskopu'nu bu dünyalara çevirmeyi planlıyor. Atmosferlerinde ne olduğunu görmek, karbon, azot ve oksijen bileşiklerini tespit etmek istiyorlar. Bu, gezegenlerin nereden geldiğini ve neyden yapıldığını ortaya çıkarabilir.
Bilmiyorum siz nasıl hissediyorsunuz ama ben sonuçları duymayı gerçekten dört gözle bekliyorum. Evren bizi beklemediğimiz şekillerde şaşıtmaya devam ediyor. Her zaman gezegenlerin nasıl çalıştığını anladığımızı düşündüğümüzde, bunun gibi bir şey çıkıp geliyor ve ne kadar çok şey öğreneceğimiz olduğunu hatırlatıyor.
İşte böyle, kabarık gezegenlere selam olsun—uzak bir yıldızın etrafında dönen pamuk şeker devleri, açıklaması kolay olmayan yerlerde süzülen tuhaf dünyalar. TOI-791 b ve c, ne yapıyorsanız öyle yapın. Sıra dışısınız ve biz sizi bu yüzden seviyoruz.