Dış Uzay Tüm Yazılar

Saf Elmas Gezegenler

Son zamanlarda bulunan bazı ötegezegenlerin sadece elmastan oluştuğuna dair ilginç popüler bilim haberlerini okumuşunuzdur. “55 Cancri e” ötegezegeninin iç yapısının büyük miktarda elmas ve grafitten oluştuğu ileri sürülmüştür. Gökbilimciler bu gezegende maden ocağı açarak elmas çıkartıp zengin olmak istemezler ama, yaptıkları araştırmanın da ses getirmesini isterler. Belki okuması anlaması güç bir konuyu sizinle paylaşmak istiyorum:

Tüm kayalık gezegenlerin iç yapısına baktığımızda, bunların katmanlaşmış olduğunu görürüz. Her zaman daha ağır elementler çekirdekte, hafif elementler de dış kabukta bulunur. Bunun nedeni de çekim etkisidir. Ağır elemente daha fazla kütleçekimsel kuvvet uygulandığı için o merkeze doğru yol alır. O zaman da merkez bölgesindeki hafif elementlere yer kalmaz, onlar da yukarıda kabuk yöresine taşınır. Gökbilimciler bunu nereden bilirler diye sorarsanız; örneğin yerin kütlesi ve yarıçapı bilindiğinden ortalama yoğunluğunu hesaplayabiliriz. Ama üstünde yaşadığımız kabuktaki kayaların yoğunluğuna baktığımızda gezegenimizin ortalama yoğunluğundan çok düşük olduğunu görürüz. O zaman deriz ki; iç yapıda bol miktarda ağır element var.

Kütlesi büyük, fakat yarıçapı Dünya yöresinde olan ötegezegenler “Süper-Dünya” sınıfına girer. 55 Cancri e ötegezegeni 8 dünya kütlesinde olmasına karşın yarıçapı yaklaşık 2 Dünya yarıçapı kadar. O zaman hemen diyebiliriz ki ortalama yoğunluğu gezegenimizden çok fazla. Diğer taraftan dünyamız Güneş çevresinde 364 günde bir dolanırken bu ötegezegen yıldızı çevresinde 18 saatte bir dolanmaktadır, yani yıldızına çok yakındır ve dolayısıyla yüzeyi çok sıcaktır.

532043_241505225995964

Başka yıldızların çevresinde dolanan ötegezegenleri keşfettiğimizde onların kütlesini ve yarıçapını saptayabiliyoruz. O zaman onları bir kütle-yarıçap grafiği üzerinde noktalarız. Ayrıca bu grafik üzerinde eğer bir gezegen sadece sudan (H2O), karbondan (C), silisyum karbitden (SiC), magnezyum sülfitden (MgSO3) veya demirden (Fe) meydana gelmişse, kütlesi ve yarıçapı ne olurdu çizgileri de yer almaktadır. Üsteki şekilde bu grafiği ve bugüne kadar keşfedilen Süper-Dünya sınıfındaki ötegezegenlerin yerini görüyorsunuz. 55 Cancri e ötegezegeninin ölçülen iki yarıçapı mavi ve kırmızı renklerde gösterilmiştir.

Bu ötegezegenin Karbon ve SiC çizgilerinin üzerinde olduğu hemen farkediliyor. SiC molekülü çok sert olup sanayide aşındırıcı olarak kullanılır. Bu koşullarda bulunan karbon ise ya grafit ya da elmas yapısında olması gerekir. Gökbilimcilerin işte saf elmasdan oluşmuş dedikleri bu tür ötegezegenler. Ama diğer taraftan biliyoruz ki %100 karbondan oluşmuş gezegen olamaz. Karbon bakımından zengin olduğunu bildiğimiz gezegenimiz Dünya’daki karbon miktarı bile %0.1, yani binde birdir.

Grafikte en üstte gözüken Kepler 11-d, 11f ve GJ1214b ötegezegenleri sadece sudan oluşma çizgisinin üzerinde yer aldıklarından su ile oksijence zengin, dış katmanları gaz olan bir yapıdadır. 55Cancri e ise tamamen farklı bir yapıda olmalı. Gezegenlerde katmanlaşma olduğunu da bildiğimize göre farklı elementleri bir karışımı olmalıdır. Aşağıda soldaki grafikte eğer bu gezegen C, Fe ve SiC’den oluşmuş ise hangi oranlarda karışımı gözlenen kütle ve yarıçapı karşılar sorusunun yanıtını vermektedir. Sağdaki grafikde ise bu kez SiC yerine MgSiO3 alınmıştır. Mavi ve kırmızı alanlar ölçülen iki farklı yarıçapa karşılık gelirken, beyaz alanlar gözlenen yoğunluğu sağlamıyor demektir.

241505225995964_267167014_n

Mavi veya beyaz alan üstünde bir nokta seçerseniz 55Cnce’nin kimyasal yapısını belirliyorsunuz demektir. Seçtiğiniz noktadan her üç eksene dik çizdiğinizde elde ettiğiniz oranları toplarsanız 1 olduğunu yani %100 olduğunu görürsünüz. Bu grafiğe “Ternary Diagramı” adı verilmektedir. Sonuç olarak gökbilimciler gezegenleri çalışırken ya yeri referans alırlar veya yukarı bakarak farklı yapıda olanları araştırırlar. Yapılarını anlamak açısından da bazı basit teknikler kullanırlar ama unutmayalım saf elmasdan oluşmuş bir gezegen olmaz.

Prof.Dr. Ethem Derman

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Zafer Emecan

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