Dış Uzay Tüm Yazılar

Ötegezegenler Nasıl Sınıflandırılacak?

Hazırlayan: Nur Sökmen

Araştırmacılar exoplanetleri (ötegezegenler) neredeyse, biyologların yeni hayvan türlerini sınıflandırdıkları şekilde sınıflandırdılar.

Aşağıdaki çizim, ötegezenlerin (exoplanet) soy ağacını gösteriyor. Gezegenler, proto-gezegensel diskler denilen ve girdap şeklinde dönen gaz ve toz disklerinden doğar. Diskler, Jüpiter gibi dev gezegenlerin yanı sıra, çoğunlukla Dünya ve Neptün’ün boyutları arasındaki küçük gezegenleri de doğurur.

W.M. Keck Gözlemevi ve NASA’nın Kepler görevindeki verileri kullanan araştırmacılar, küçük gezegenlerin iki boyutlu gruba ayrılabileceğini keşfettiler: Kayalık Dünya benzeri gezegenler ile süper Dünya’lar ve gazlı mini Neptün’ler.

Gezegenlerin sınıflandırılması. Telif: NASA/Kepler/Caltech (T. Pyle)

 

1990’ların ortalarından bu yana başka bir Güneş benzeri yıldızın etrafında ilk gezegen keşfedildiğinde, gök bilimciler “şu anda geniş bir dış gezegen koleksiyonu” haline gelmiş bilgiyi toplamaya başladılar. Şimdiye kadar yaklaşık 3500 ötegezegen teyit edilmiş durumda. Caltech tarafından başlatılan yeni bir araştırmada araştırmacılar, bu gezegenleri biyologların yeni hayvan türlerini sınıflandırdıkları şekilde sınıflandırdılar ve şimdiye kadar bulunan dış gezegenlerin çoğunluğunun 2 belirgin gruba ayrıldığını öğrendiler: Kayalık Dünya benzeri gezegenler ve daha büyük mini-Neptün’ler. Takım, NASA’nın Kepler görevi ve W.M. Keck Gözlemevi’nden gelen verileri kullandı.

Caltech’deki astronomi profesörü ve bu yeni araştırmanın baş araştırmacısı Andrew Howard, “Bu keşif, gezegenlerin soy ağacında büyük yeni bir bölünmedir, yani tıpkı memelilerin ve kertenkelelerin hayat ağacında farklı dallar olduğunu keşfetmeye benziyor” dedi.

Esas itibarıyla ekibin araştırması, galaksimizin 2 tür gezegen üzerinde tercihte bulunduğunu gösteriyor: Dünya’nın 1.75 katına kadar olan kayalık gezegenler ve Dünya’nın 2 ila 3.5 katı büyüklüğündeki (veya Neptün’den biraz daha küçük) gazla kaplı mini Neptün’ler. Galaksimiz, nadiren bu iki grup arasında boyutlara sahip olan gezegenler üretiyor.

Fulton, “Gök bilimciler buldukları şeyleri kovalarda biriktirmek isterler. Bu durumda, Kepler gezegenlerinin çoğunluğu için 2 çok belirgin kova bulduk” diyor.

Güneş Sistemi’nde, en büyük karasal gezegen Dünya ile, en küçük gaz devi Neptün arasında kütle ve boyuta sahip gezegen bulunmuyor.

2009’da Kepler görevi faaliyete geçtiğinden beri, 2.300’den fazla dış gezegeni tespit etti ve doğruladı. Kepler, kendi yıldızlarının yakınındaki gezegenleri bulma konusunda uzmanlaşmış durumda. Dolayısıyla bu gezegenlerin büyük bir çoğunluğu, kendi Güneş’lerine Merkür’den daha yakın bir yörüngede dönüyorlar yani Dünya-Güneş mesafesinin yaklaşık üçte biri gibi yakın bir yörüngede dolaşıyorlar. Bu yakın gezegenlerin çoğu, Dünya ve Neptün’ün boyutu arasında olup aşağı yukarı Dünya’nın 4 katı kadarlar. Ancak bugüne kadar, gezegenlerin bu aralıkta çeşitli boyutlara sahip oldukları ve bu 2 boyuttaki gruba ayrıldıkları bilinmiyordu.

Caltech’te Hubble Post-Doktora Araştırmacı olan Erik Petigura şöyle bir açıklama yapıyor:

“Güneş sisteminde, Dünya ve Neptün arasında büyüklükte bir gezegen yok. Kepler’in en büyük sürprizlerinden birisi de, neredeyse her yıldızın Dünya’dan daha büyük ama Neptün’den daha küçük bir gezegene sahip olmasıdır. Bu gizemli gezegenlerin neye benzediğini ve neden kendi Güneş Sistemimizde bunlardan bulunmadığını öğrenmekten mutluluk duyacağız.”

Kepler, bu gezegenleri kendi yıldızlarının önünden geçerken yıldızın ışığında oluşan sahte çökmeleri arayarak buluyor. Çökmenin boyutu gezegenin boyutu ile ilişkilidir. Fakat gezegenlerin boyutlarını tam olarak bilmek için yıldızların boyutları ölçülmelidir.

Çok küçük bir cüce yıldız olan Trappist 1’in çevresinde bile, Dünya’dan daha büyük karasal gezegenler ve mini neptünler yer alıyor.

Caltech ekibi; UC Berkeley, Hawaii Üniversitesi, Harvard Üniversitesi, Princeton Üniversitesi ve Montreal Üniversitesi gibi çeşitli kurumların çalışanları ile birlikte Keck Gözlemevi’in de yardımıyla Kepler gezegenlerinin boyutlarına daha yakından baktı. 2.000 Kepler gezegenini barındıran yıldızlarla ilgili spektral verileri elde etmek için yıllar harcadılar. Bu spektral veriler onların, Kepler yıldızlarının boyutlarının kesin ölçümlerini yapmalarını sağladı. Bu ölçümler, sonuç olarak araştırmacıların bu yıldızların etrafındaki gezegenlerin boyutlarını daha kesin biçimde belirlemelerine olanak sağlamış oldu.

“Önceleri gezegenleri boyutlarına göre ayırmak, kum tanelerini çıplak gözle sınıflandırmaya çalışmak gibiydi. Keck’den spektrumları almanın, büyüteçle bakmak gibi bir şey olduğunu gördük, daha önce göremediğimiz ayrıntıları görebildik” diyor Fulton.

Keck’in yeni verileri ile araştırmacılar, 2.000 tane gezegenin boyutunu daha önceki ölçümlerden 4 kat fazla hassasiyetle ölçebildiler. Gezegen boyutlarının dağılımını incelediklerinde bir sürprizle karşılaştılar: Kayalık Dünya grupları ile mini-Neptün grupları arasında çarpıcı bir boşluk vardı. Bu boşluğa birkaç gezegen düşmüş olsa da, çoğunluk düşmemişti.

Boşluğun nedeni açık değil, ancak bilim adamları iki muhtemel açıklama getiriyorlar. Birincisi, doğanın yaklaşık olarak Dünya büyüklüğünde bir sürü gezegen yapmaktan hoşlandığı fikrine dayanıyor. Bu gezegenlerin bazıları, tam olarak anlaşılamayan nedenlerden ötürü “boşluğa atlamak” için yeterli gazı elde ederek gaz haldeki mini-Neptün’lere dönüşüyorlar.

Gaz devleri şişirilmiş birer balon gibidir. Örneğin Satürn gezegeni, kendisinden çok daha büyük kütleye sahip olan Jüpiter ile neredeyse aynı boyutlardadır.

“Birazcık hidrojen ve helyum gazı çok uzun mesafe kat eder. Bu nedenle eğer bir gezegen sadece kütlece %1 hidrojen ve helyum içeriyorsa, boşluğa atlamak için yeterlidir. Bu gezegenler, etraflarında büyük gaz balonları olan kayalar gibilerdir. Balondaki hidrojen ve helyum, sistemin kütlesine bir bütün olarak katkıda bulunmamakla birlikte hacim açısından muazzam bir katkıda bulunur ve gezegenleri daha büyük boyuta getirir” diyor Andrew Howard.

Gezegenlerin boşluğa girmemelerinin ikinci muhtemel nedeni, gezegenin gazını kaybetmesiyle ilgilidir. Bir gezegen biraz yani boşluğa koymak için doğru miktarda gaz alırsa, bu gaz ev sahibi yıldızın ışınımına maruz kaldığında yanabilir.

Howard şöyle devam ediyor:

“Bir gezegen boşluğa atlamak için şanslı olmalı ve eğer olursa muhtemelen orada kalmaz. Bir gezegenin boşlukta kalması için doğru miktarda gaz alması pek olası değildir ve yeterli gaza sahip olan gezegenlerin ise ince atmosferleri patlatılabilir. Her iki senaryo da gözlemlediğimiz gezegen boyutlarındaki boşluğu biçimlendiriyor.”

Gelecekte araştırmacılar, bu dış gezegenlerin kompozisyonları hakkında daha fazla bilgi edinmek için bunların ağır element içeriğini incelemeyi planlıyorlar.

“Gezegensel astronominin altın çağında yaşıyoruz, çünkü diğer yıldızların çevresinde binlerce gezegen buluyoruz. Şu anda bu mini-Neptünlerin nelerden oluştuğunu  anlamak için çalışıyoruz. Bu da bize gezegenlerin neden diğer yıldızların çevresinde  bu kadar kolay oluştuğunu ve neden bizim Güneş’imiz etrafında oluşmadıklarını açıklamamıza yardımcı olmalıdır” diyor Petigura.

Çeviri: Nur Sökmen

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170619120238.htm

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Nur Sökmen

Anadolu Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü mezunu.