Simons Vakfı
Yeni araştırmalar, ‘cehennem gezegeninin’ nasıl olup da böylesine ısındığına ve öteki gezegenlerin ömür bağlamında nasıl çok biçimde ısınabileceğine ışık tutuyor. ‘Janssen’ diye de anılan bu kayalık gezegen (kısaca ‘55 Cnc e’), yıldızının yörüngesinde o derece yakın dönüyor ki, bir yılı sırf 18 saat sürüyor. Gezegenin yüzeyi devasa bir lav okyanusu ve iç kısımları elmasla dolu olabilir.
Bu dış gezegene ait yeni bilgilere ulaşmamızı EXPRES isimli yeni bir araştırma aracı sağladı. Araç, Janssen’in Copernicus ya da ‘55 Cnc’ ismiyle bilinen konut sahibi yıldızından parlayan ışığının çok hassas ölçümlerini gerçekleştirdi. Janssen, Dünya ile yörüngesinde döndüğü yıldız ortasından geçtiği sırada ışık ölçümleri ziyadesiyle küçük bir ölçekte değişiyor (Güneş tutulması esnasında Güneş’i engelleyen Ay’ınkine benzeyen oranda düşük bir tesir sergiliyor).
BENZERSİZ BİR YÖRÜNGEDE DÖNÜYOR
Gökbilimciler bu ölçümleri inceleyerek, yıldızla Dünya ortasında asla kesişmeyecek kadar farklı yörüngelerde dönen öteki gezegenlerinin tersine, Janssen’in, yıldızın ekvatoru boyunca yörüngede döndüğünü ortaya çıkardılar. Araştırmacılar, bulgularını 8 Aralık’ta Nature Astronomy isimli mecmuada yayınladılar. Bu durum, büyük ihtimalle Janssen’in görece daha soğuk bir yörüngede oluştuğu ve vakit geçtikçe yavaş yavaş Copernicus’a gerçek yaklaştığı manasına geliyor. Janssen yaklaştıkça, Copernicus’un uyguladığı daha güçlü çekim kuvveti gezegenin yörüngesini değiştirdi.
Flatiron Enstitüsü’nün New York’ta bulunan Hesaplamalı Astrofizik Merkezi’nde (CCA) araştırma vazifelisi olan araştırma başyazarı Lily Zhao, “Keşfettiğimiz en fazla gezegene sahip sistemlerden biri olan bu çok gezegenli sistemin günümüzdeki haline nasıl geldiğini öğrendik” diyor.
Zhao, “Gezegen başlangıçtaki yörüngesindeyken bile büyük ihtimalle o denli sıcaktı ki, varlığından haberdar olduğumuz hiçbir şey yüzeyde hayatta kalamazdı” diyerek devam ediyor. Öte yandan, yeni ulaşılan bulgular, bilim insanlarının gezegenlerin vakit içinde nasıl oluştuğunu ve hareket ettiğini daha gerçek anlamalarına yardım edecek. Buna benzeri bilgiler, kozmosta Dünya gibisi gezegenlere hangi sıklıkla rastlandığını ve hasebiyle Dünya dışı ömrün ne sıklıkla bulunabileceğini anlamak bağlamında hayati bir değer taşıyor.
Neticede, Güneş Sistemi, kainatta hayatın var olduğunu bildiğimiz yegâne yer. Tıpkı vakitte, birebir gaz ve toz diskinde doğan bütün gezegenlerin birbirlerinden birkaç derece uzaktaki yörüngelerde döndüğü düz bir hizalanmaya sahip. Ötegezegen araştırma misyonları uzak yıldızların yörüngelerindeki dünyaları keşfetmeye başladığında, mesken sahibi yıldızlarının yörüngesinde düz bir hizada dönmeyen pek çok gezegen keşfettiler. Bu, bir gözleme üzere düz olan Güneş Sistemi’nin hakikaten de az olup olmadığı sorusunu gündeme taşıdı.
TÜRÜNÜN KEŞFEDİLEN BİRİNCİ ÖRNEĞİ
Copernicus’un Dünya’dan 40 ışık yılı uzaklıktaki gezegen sistemi, ne kadar detaylı araştırılmış ve karmaşık olduğu hesaba katıldığında, özellikle ilgi alımlı: Beş ötegezegen, en yaygın yıldız kategorisinde olan bir kırmızı cüce yıldızın, yani bir ana sekans yıldızının yörüngesinde dönüyor. Temelinde Janssen, bir ana sekans yıldızı yörüngesinde keşfedilen birinci süper-Dünya idi. Janssen, Dünya’nınkine yakın bir yoğunluğa sahip ve büyük ihtimalle kayalık olsa da bizimkinden yaklaşık sekiz kat daha büyük ve iki kat daha geniş bir gök cismi.
Janssen, keşfedilmesinin ve bu keşfin onaylanmasının akabinde, çok kısa döngülü bir gezegene ait bilinen birinci örnek oldu. Janssen’in turladığı yörüngenin asgarî yarıçapı yaklaşık 2 milyon kilometre. (Kıyaslama için; Merkür’ünki 46 milyon kilometre, Dünya’nınkiyse yaklaşık 147 milyon kilometre.) Janssen’in Copernicus’un etrafındaki yörüngesi o derece dar ki, kimi gökbilimciler birinci başta onun var olduğundan kuşku ettiler.
Janssen’in Copernicus yörüngesinde döndüğü yolu tespit etmek gezegenin tarihiyle ilgili pek çok şeyi açığa çıkarabilir; buna rağmen, buna misal ölçümleri gerçekleştirmek inanılmaz derecede güç bir iş. Gökbilimciler, Janssen’i, gezegen yıldız ile Dünya ortasından her geçtiğinde Copernicus’un parlaklığında yaşanan düşüşü ölçerek incelediler.
Ne var ki bu yol size gezegenin hangi doğrultuda ilerlediğini göstermiyor. Gökbilimciler bunu anlamak maksadıyla, sürat kameralarında kullanılanla birebir Doppler tesirinden faydalanıyorlar. Bir ışık kaynağı size yanlışsız hareket ederken gördüğünüz ışığın dalga uzunluğu daha kısa ve hasebiyle daha mavi olur. Uzaklaştığındaysa dalga uzunluğu daha geniş ve ışık daha kırmızı olur.
Copernicus’un dönüşü sırasında yıldızın yarısı bize gerçek döner ve öteki yarısı uzaklaşır. Bu, yıldızın yarısının biraz daha mavi, öteki yarısının ise biraz daha kırmızı olduğu (ve ortadaki boşluğun kaymadığı) manasına gelir. Bu yolla gökbilimciler, Janssen’in yörüngesini daha kırmızı taraftan, daha mavi taraftan ve değişmeyen orta kısımdan gelen ışığı engellediği anda ölçerek izleyebiliyorlar.
KEŞİF YENİ BİR ARAÇ SAYESİNDE GERÇEKLEŞTİRİLDİ
Bununla bir arada, yıldız ışığında ortaya çıkan fark neredeyse ölçülemeyecek kadar küçük. Araştırma takımları daha evvel bunu denese de gezegenin yörünge yolunu yanlışsız bir halde tespit edemediler. Yeni araştırmadaki büyük ilerleme, ABD’nin Arizona eyaletinde heyeti olan Lowell Gözlemevi’nin Lowell Keşif Teleskobu’ndaki Çok Hassas Spektrometre (EXPRES) sayesinde gerçekleşti. İsminin hakkını veren bu spektrometre, ışıkta meydana gelen çok küçük kırmızı ve mavi kaymaları tespit etmek için gereken hassasiyete sahipti.
EXPRES’in yaptığı ölçümler Janssen’in yörüngesinin, Janssen’i öteki gezegenler ortasında eşsiz kılan bir yol izlediğini ve kabaca Copernicus’un ekvatoruyla birebir hizada olduğunu açığa çıkardı.
Daha eski araştırmalar, kırmızı cücenin yıldızına yakın bir pozisyondaki yörüngesinin, öbür gezegenlerin Copernicus’a nazaran yanlış hizalanmasına neden olduğunu ortaya koymuştu. Yeni araştırmada bilim insanları, bu gök cisimleri ortasında gerçekleşen etkileşimlerin Janssen’i şu anki cehennem gibisi pozisyonuna hakikat kaydırdığını savunuyorlar. Janssen Copernicus’a yaklaştıkça yıldızın kütleçekimi daha da baskın bir hale geldi. Copernicus döndüğü için yarattığı merkezkaç kuvveti orta kısmının hafif halde dışa yanlışsız şişmesine ve üst ve alt kısımlarının düzleşmesine yol açtı. Bu asimetri, Janssen’in maruz kaldığı kütleçekimini de etkileyerek gezegeni yıldızın daha kalın olan ekvator kısmıyla birebir düzleme getirdi.
Janssen’in geçmişinin aydınlatılmasının akabinde, artık Zhao ve meslektaşları öteki gezegen sistemlerini incelemeyi planlıyor: “Bizimkine benzeyen gezegen sistemleri bulmayı ve tanıdığımız sistemleri daha detaylı biçimde anlamayı umuyoruz.”
Yazının yepyenisi Scitech Daily sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)