Güneş Sistemi Dışındaki Gezegenler 3: K Tipi Anakol Yıldızları

Yazı dizimizin daha önceki iki serisinde önce cüce yıldızları, daha sonra da gaz devi gezegenlerin uydularını incelemiştik. Eğer okumadıysanız, öncelikle o iki yazımızı okumanızı tavsiye ederiz. Bu yazımızda ise, yaşama ev sahipliği yapabilecek bir diğer uygun yıldız türüne göz atacağız.

Gökbilimle az veya çok ilgilenen herkesin bildiği birkaç yıldız tipi vardır: O-B türü parlak dev yıldızlar, kırmızı devler, Güneş benzeri G tipi yıldızlar ve kırmızı cüce denilen M tipi yıldızlar. Ancak, bunlar haricinde bir yıldız türü daha vardır ki, gerçekte asıl ilgiyi üzerinde toplaması gerekirken ilginç bir biçimde gözardı edilir.

Öncelikle anakol yıldızı nedir onu açıklayalım:

Yıldızlar ilk oluştukları anda çekirdek bölgelerinde hidrojeni nükleer reaksiyona sokarak enerji üretmeye başlarlar. Çekirdekteki hidrojen tükenene kadar da bu böyle devam eder. Daha sonrasında ise sırasıyla hidrojenin nükleer reaksiyonu sonucu çekirdekte biriken helyumu, o bittikten sonra helyumun reaksiyonu sonucu oluşan karbonu, sonra oksijeni vs vs kullanarak enerji üretmeye devam ederler. Nihayetinde demire kadar tüm elementleri yakan yıldızımız artık enerji üretemez hale gelir ve ölür. Tabi bir yıldızın demire kadar olan tüm elementleri kullanması kütlesiyle ilintilidir. Örneğin bizim yıldızımız Güneş, karbondan sonraki elementleri yakıp enerji üretebilecek kütlede olmadığı için karbon sonrasında ölecektir.

282230_138570502956104_1234244638_n
Güneş benzeri yıldızlar, doğumlarının üzerinden geçen 8 ila 13 milyar yıl içinde bu infografikte gördüğünüz şekilde hayata veda ederler.

Sözün özü, bir yıldızın hidrojen yakmaya devam ettiği, diğer elementleri yakmaya başlayarak ölüm sürecine girmediği döneme anakol evresi denir. Yıldız bu evrede en sağlıklı günlerini geçirmektedir. Güneş kütlesine yakın G tipi yıldızlarda bu anakol evresi 8-13 milyar yıl arasında sürer. O-B tipi dev yıldızlarda 1 ila 10 milyon yıl, Sirius benzeri A tipi yıldızlarda 300-900 milyon yıl, M tipi kırmızı cücelerde ise 70 milyar ila birkaç trilyon yıl arasıdır.

K tipi yıldızların kütleleri G tipi yıldızlardan küçük, M tipi yıldızlardan ise büyüktür. Yani, Güneş benzeri yıldızlar ile kırmızı cüceler arasında bir yerde bulunurlar. Gökbilimciler arasında “turuncu cüce” olarak da adlandırıldıkları olur (Güneş de “sarı cüce” olarak adlandırılır zaman zaman).

Bu yıldızlar, Güneş’in %85’i ile %65’i arasında bir kütleye sahiptirler ve yüzey ısıları da kütlelerine göre 4.000 – 4.900 santigrat derece arasında değişir. Bu özellikleriyle yaydıkları enerji Güneş’ten epey düşük olmasına rağmen, kırmızı cüce yıldızlardan hatırı sayılır ölçüde yüksektir. Örneğin, en parlak kırmızı cücenin yaydığı enerji Güneş’in %10’una bile yaklaşamazken, en soluk K tipi turuncu cüce Güneş’in %15’inden fazla enerji yayar. Kütle arttıkça aydınlatma gücü de artar. Güneş’in %80’i civarında kütleye sahip bir turuncu cüce yıldızın aydınlatma gücü, Güneş’in %40’ından fazla olabilir.

Turuncu cücelerin evrendeki “bolluğu” Güneş benzeri yıldızlardan daha fazladır. Tüm yıldızların sadece %3.5’i Güneş benzeri G tipi yıldız iken, %8’i K tipi turuncu cücedir. Kaba bir hesapla, Samanyolu galaksisinde 400 milyar yıldız olduğunu varsayarsak, 32 milyar turuncu cüce olduğu sonucuna varabiliriz. Aynı sayı, Güneş benzeri yıldızlar için 14 milyar civarındadır.

1380183_341038756042610_796277531_n
Sıradan bir turuncu cüce K sınıfı yıldız,  Dünya benzeri bir gezegende yaşamı desteklemek için yeterli ışıma gücüne sahiptir.

K tipi yıldızları önemli kılan şey, objektif gözle bakıldığında aslında yaşama ev sahipliği yapmak için aslında Güneş benzeri yıldızlardan bile daha uygun oluşları. Şöyle ki, Güneş benzeri yıldızlar her ne kadar 10 milyar yıla yakın yaşıyor olsalar da, bu yaşamlarının sadece 5 veya 6 milyar yılı gibi bir süre boyunca dost canlısı biçimde gezegenleri aydınlatırlar. Örneğin Dünya ve Güneş yaklaşık 5 milyar yaşındadır ve gezegenimiz üzerinde hayat 4 milyar yıldır sürmekte. Ancak, yıldızımız ömrünü yarılamış durumda ve sıcaklığı ilk günden beri düzenli olarak artıyor. Kaba bir hesapla yaklaşık 1 milyar yıl sonra yıldızımız Dünya gezegenini gereğinden fazla ısıtacak ve gezegenimiz yaşanmaz, kuru, kavrulmuş bir kaya parçasına dönüşecek.

Oysa en büyük kütleye sahip (ve dolayısıyla en kısa yaşayan) bir turuncu cücenin ömrü 25 milyar yıl civarındadır. Kütlesi küçüldükçe bu süre 50 milyar yıla kadar çıkar. Bu da, K tipi yıldızların çevrelerindeki gezegenleri “kavurma” konusunda Güneş benzeri yıldızlardan daha insaflı oldukları anlamına gelir. Örneğin, 25 milyar yıl ömre sahip tipik bir turuncu cücenin çevresindeki yaşam kuşağında yer alan Dünya benzeri bir gezegenin kavrulmaksızın güvende kalabileceği süre 15 milyar yıldan daha uzundur.

Ömür süresini yaşam için bir kriter olarak görürsek, elbette ki kırmızı cüce (m tipi) yıldızlar yüzlerce milyar yıl yaşayabildikleri için daha uygunmuş gibi görünebilirler. Ancak, bu yıldızlar çok az enerji yaydıkları için, yaşam kuşakları (bir gezegenin yüzeyinde suyun sıvı halde kalabileceği yörünge) yıldıza çok yakındır. Bu yakınlık yüzünden gezegenler kütleçekim kilidine yakalanırlar ve bir yüzleri sürekli M tipi yıldıza dönük kalır. Yani gezegenin yıldıza bakan yüzü sürekli gündüz ve çok sıcak iken, arka yüzü sürekli karanlık ve soğuktur. Bu durum, gelişkin yaşamın böylesi gezegenlerdeki varlığını tehlikeye düşürebilir.

Turuncu cücelerin yaşam kuşağı ise yaydıkları görece yüksek enerji nedeniyle, gezegenlerin kütleçekim kilidine kapılmayacakları güvenli bir uzaklıktadır. Örneğin Güneş’in %70’i kütleye sahip bir turuncu cücenin 60 milyon km ötesinde bir yörüngeye Dünya’yı yerleştirseniz, bugünkü gibi yaşamaya devam edebilirdik. Yeterince uzak olduğumuz için gel-git etkilerinden kaynaklanan kütleçekim kilidi sorunumuz da olmaz, bugünküne benzer gece/gündüz döngüsü devam ederdi. Yıldızların yaşam kuşağı (habitable zone veya goldilocks olarak da bilinir) hakkında daha detaylı bilgiye netten ulaşmanızı (biz henüz yazmadığımız için) tavsiye ederiz.

Yazıyı daha fazla uzatmadan burada bitirelim: Turuncu cüce yıldızların çevrelerindeki karasal gezegenler, belki de evrende yaşamın en yaygın olduğu yerler konumunda. Eğer oralarda biryerlerde zeki bir yaşam formu Güneş’e bakıyorsa, belki de şu yorumu yapıyordur: “haaa o yıldız mı, fazla kısa ömürlü ve yaşlı. Eğer gezegenlerinden birinde yaşam gelişmişse bile, çoktan yok olmuştur”

Not: En üstteki görselde, bize en yakın K tipi yıldız olan Alpha Centauri B ve çevresindeki olası bir gezegen bir sanatçı tarafından resmedilmiş.

Zafer Emecan

image_printPDF Kaydet & Yazdır

Yazar: Zafer Emecan

Bir astronomi işçisi. Kozmik Anafor'un kurucusu, her şeyi ve hiçbir şeyi. İlgisiz üniversiteler bitirmiş olmasına rağmen, içinden atamadığı gökbilim sevgisini kaleme, klavyeye, araştırmalara dökmeye çalışan, haddini bilen, ama bazen aşan bir amatör astronom.

Keşfet!

Evrende En Fazla Bulunan Elementler (Bolluk Sıralaması)

Bilindiği gibi, evrenin büyük patlama teorisinin öngördüğü biçimde oluştuğu düşünülüyor. Bugün çevremizde var olan elementler …