Dünya'dan 250 Kat Fazla Su İçeren 5 Gezegen Bulduk - Kozan Demircan
Kozan Demircan | 07/09/2018 | Bilim-Teknoloji | Yorum yapılmamış
Bilim insanları TRAPPIST-1 yıldız sisteminde Dünya’nın yüzey okyanuslarından en az 250 kat fazla su içeren 5 öte gezegen buldu. Bunlar Güneş’ten çok daha soluk, ama son derece radyoaktif olan küçük bir kırmızı cücenin çevresinde dönüyor. Peki toplam 7 gezegen içeren TRAPPIST-1’de yaşam var mı?
Su bizzat sudan ucuz olur mu? Bu bir gezegende ne kadar içme suyu olduğuna ve bu suya insanların ne kadar kolay eriştiğine bağlı.
Eğer bizden 39 ışık yılı uzakta yer alan TRAPPIST-1 sisteminde bulunan 5 öte gezegen gerçekten de Dünya’dan 250 kat fazla su içeriyorsa bu gezegenlerde su bizden ucuz olabilir! Dahası yaşam olabilir ki biz de TRAPPIST-1e’nin sistemde yaşama en elverişli gezegen olduğunu tespit etmiş bulunuyoruz.
Nasıl tespit ettik?
Elbette ki TRAPPIST-1 gezegenlerinin suyunu çıkarıp astronomik boyutlardaki dev bir kefeye koyarak ne kadar ağır olduklarını ölçecek halimiz yok. Ancak, elimizdeki gelişmiş gezegen avlama tekniklerini kullanarak TRAPPIST-1 dünyalarının içerdiği suyun kütlesini dolaylı yoldan ölçebiliriz. Nasıl derseniz:
TRAPPIST-1 sistemi oldukça kalabalık derim. Sonuçta bu gezegenler Güneş’ten küçük ve soluk olan bir kırmızı cüce yıldızın çevresinde dönüyor. Bu yıldızın yerçekimi Güneş’ten çok zayıf olduğu için de kırmızı cüceye bizim gezegenlerimizden çok daha yakında dönüyorlar.
TRAPPIST-1’de keşfedilen 7 gezegen birbirine çok yakın olan sıkışık yörüngelerde deviniyor. Bu nedenle birbirini yerçekimiyle çekiştirip duruyor. Bu da kalabalık yörünge sisteminde hangi gezegenin, o an hangi gezegene ne kadar yakın olduğuna bağlı olarak gelgit etkisine yol açıyor.
Kısacası gezegenler yerel güneş çevresinde dönerken birbirini çekiştiriyor. Bilim insanları da Ay’ın gelgit etkisine benzer şekilde bu gezegenlerin gelgit etkisine baktılar ve gezegenlerin dönme hızının 1 Dünya yılında ne kadar değiştiğini ölçtüler.
Gezegenleri güneşin önünden geçerken düşürdükleri gölgeye göre tespit ediyoruz. Işığın atmosferden geçişi ise gezegenin kimyasal bileşimini ele veriyor.
250 kat su
Bu da 5 gezegenin Dünya’dan 250 kat su içerdiğini gösterdi: Gezegenlerin devinim hızı 1 yılda o kadar büyük değişiklik gösteriyordu ki bunu ancak kayadan daha az yoğun olmalarıyla açıklamak mümkündü. Böylece Dünyamızdan 250 kat fazla su içerdikleri ortaya çıktı.
Astrofizikçiler uzayda yaşam arıyor ve başarırlarsa içlerinden bir kısmı gezegen bilimcilerle birlikte meslek değiştirerek insanlığın ilk astrobiyologları olacaklar. Ancak, uzayda yaşam aramak için önce su bulmak gerek.
Güneş Sistemi’nde Dünya’dan 3 ila 16 kat su içeren sekiz uydu ve trilyonlarca kuyrukluyıldız, uzayda bol su olduğunu gösterdi. Geriye Güneş Sistemi dışındaki öte gezegenlerde ne kadar su olduğunu aramak kaldı.
TRAPPIST-1 de en az 7 gezegen içeriyor ve bunlar TRAPPIST yıldızının ekvatoruna paralel olan yörüngelerde dönüyor. Özetle TRAPPIST-1 Güneş Sistemi’ne en çok benzeyen sistem olarak kayıtlara geçmiş bulunuyor. Bu yüzden sistemin gezegenlerinde su bulmak ve hayat aramak elzem oldu.
TRAPPIST-1 ile Güneş Sistemi’nin karşılaştırması.
Elinizde warp sürüşü sayesinde ışıktan hızlı giden yıldız gemisi Atılgan olmadığı sürece (Sahi yıldız gemisi Atılgan ne zaman inşa edilecek?), 4,1 ışık yılı ile bize en yakın yıldız olan Proxima C’ye bile gitmek en az 73 bin yıl alacak. Bu sebeple 39 ışık yılı Uzay Yolu’nda çat kapı olsa da bizim TRAPPIST-1’e gitmemiz imkansız. Bu yüzden teleskopla gözlem tekniklerimizi geliştiriyoruz.
Hani kalabalık güneş sistemi dedik ya, gerçekten öyle: Bütün TRAPPIST-1 gezegenleri Güneşimize ortalama 58 milyon km uzakta olan Merkür yörüngesinin içine sığıyor. Bunların da TRAPPIST-1 a, b, c gibi pek yaratıcı isimleri var.
Öyle ki TRAPPIST-1 gezegenlerindeki su miktarını ölçen Bern Üniversitesi Uzay ve Yaşanabilirlik Merkezi’nden (CSH) Simon Grimm ile ekibinin, Barış Manço’ya ait ünlü Alfabe şarkısını dinlediğinden şiddetle şüpheleniyorum.
Gezegenlerin güneşe uzaklığı
Yeni gezegenleri nasıl keşfediyoruz?
Bu konuda birçok farklı teknik ve teknoloji kullanıyoruz. Ben de bunları Gezegen Avcısı TESS Uzayda Hayat Arıyor, Başka Galakside Binlerce Öte Gezegen Keşfettik, Türkler Jüpiter Benzeri Öte Gezegen Buldu, Çalıntı Yıldız Proxima C ve Dünya Benzeri Gezegeni, James Webb Uzay Teleskopu ve Yabancı Dünyalar Rehberi gibi yazılarımda detaylarıyla anlattım.
Ancak, kısaca özetleyecek olursak 1) önce yıldızların önünden geçen gezegenlere bakıyoruz. 2) Bunların yıldız ışığını ne kadar gölgelediğine dikkat ederek gezegenlerin çapını ve dönme hızını ölçüyoruz. 3) Yıldızın sıcaklığı ve parlaklığına bakarak gezegenlerin yıldıza uzaklığını da tahmin ediyoruz.
Böylece gezegenlerin kütlesini hesaplıyoruz. Gezegenlerin kütlesi yerçekimini ve doğal olarak öte dünyaların kimyasal bileşimini ele veriyor. Devinim hızlarındaki değişikler de varsa ne kadar su içerdiklerini ele veriyor. Üniversite sınavlarındaki çok bilinmeyenli denklem soruları gibi yani.
Yüzde 5 oranında su
Şimdi TRAPPIST-1 gezegenlerinin hepsi de Dünya’ya genel olarak benzeyen kayalık cisimler. Bu sebeple kütleleri belli. Öyle ki Simon Grimm ve ekibi bunların yüzde 5 oranında su içerebileceğini söyledi.
Dünya’nın sadece 0,02 oranında su içerdiğine dikkat edersek bu, TRAPPIST-1 öte gezegenlerinin en az beşinin, bizden 250 kat daha fazla su içerdiği anlamına geliyor.
TRAPPIST yıldızı küçük ve soluk bir kırmızı cüce olduğu için gezegenlerin yıldıza çok yakın döndüğünü; ama buna rağmen ancak ısındığını unutmayalım. Kısacası bunlar Jüpiter uydusu Europa ve Satürn ayı Enceladus gibi su ve buz dünyaları. Soğuk oldukları için TRAPPIST-1 sistemi yeni oluşurken, büyük miktarda suyu yüzeylerinde buharlaşmadan tutabilmişler. 250 kat suyun kökeni bu.
TRAPPIST-1 gezegenlerindeki tahmini su oranı.
Doğrusu pazardan elma alır gibi boy boylar. Örneğin, TRAPPIST-1d kod adıyla edebi yaratıcılığın sınırlarını zorlayan en küçük ve hafif dünyanın kütlesi Yer’in yüzde 30’una eşit (Evet, 80’lerden sonra Türkçeden uzaklaştık; ama İngilizce Earth (Arz) sözcüğünün Türkçesi Yer’dir ve Yeryüzü de Earth’s Surface’in karşılığıdır. 14 yıl Barbar Conan çevirmiş biri olarak güzel Türkçemize sahip çıkalım derim).
Her durumda TRAPPIST-1 d soğuk bir gezegen ve bu nedenle tıpkı cüce gezegen Plüton gibi Dünya’dan çok daha kalın bir atmosfere sahip.
Ayrıca yüzeyi tümüyle buzlarla kaplı olabilir. Bu durumda 250 kat fazla su içeren derin okyanusu da buzun altında yer alıyor. Bu da Europa’nın içyapısına benziyor. Ancak, yazımıza konu olan makalenin yazarlarından Profesör Brice-Olivier Demory’ye göre; f, g ve h gezegenleri yerel yıldızdan uzak oldukları için tümüyle buz tutmuş olmalı.
TRAPPIST-1’de yaşam var mı?
Bizimkine en çok benzeyen güneş sisteminin çelimsiz kırmızı cüce yıldızı (sanki kanişlerin dobermanlara havlaması gibi bu ezikliğini telafi etmek istercesine) son derece radyoaktif bir yıldız: Kısa mesafeli olsa da kendisine en yakın gezegenlerin atmosferini Mars atmosferi gibi yok eden ölümcül güneş rüzgarlarına yol açıyor.
Buna karşın TRAPPIST-1e sıcaklığına göre yıldıza en uygun mesafede olan öte gezegen. Öyle ki Dünya gibi ince bir atmosferi var, yüzeyinde sıvı su bulunuyor ve dahası Dünyamız kadar radyasyon alıyor!
Özetle kırmızı cüce yıldızlarda yaşam olasılığı (bu yıldızların evrendeki güneşlerin yüzde 75’ini oluşturduğunu dikkate almazsak) Güneş gibi sarı cücelerden daha yüksek olmayabilir. Ancak, kırmızı cüce yıldızlar en az 1 adet Dünya benzeri yaşama elverişli gezegen içeriyor olabilir.
TESS ve JW uzay teleskopları
NASA TRAPPIST-1 ve diğer yıldız sistemlerinde yaşam aramak için TESS uzay teleskopunu fırlattı ve 2020 yılında da James Webb uzaya çıkmış olacak. Her ikisi de gezegen atmosferlerinin içinden geçen yıldız ışığına bakarak atmosferde ne kadar oksijen, azot, karbondioksit ve metan olduğunu ölçecek. Bu değerler gezegende yaşam ve hatta insanlık gibi gelişmiş uygarlık olup olmadığını gösterecek.
Kızıl cüce ve buzlu çöl manzarası.
TRAPPIST-1e gümüş kurşun gibi gezegen; çünkü burada hayat bulursak galaksimiz Samanyolu’nda yaşamın ne kadar yaygın olduğunu hesaplayabileceğiz.
Sonuçta elimizde Fermi Paradoksu’nu gidermek için yeterli veriyle çözmek istediğimiz ünlü Drake denklemi var. Herkes Nerede yazısında anlattığım üzere, Drake denklemine TRAPPIST-1e’yi eklersek uzayda yaşam arayışı kolaylaşacak.
Ne de olsa 1) İlk kez dünya dışında yaşam bulmuş olacağız ve 2) Yaşamın ne kadar yaygın olduğunu da anlayacağız. Nitekim bizden 100 ışık yılı uzağa kadar yer alan yaşama elverişli olabilecek 50 adet TRAPPIST benzeri kırmızı cücenin listesini çıkardık bile.
Kırmızı cüceler bırakın galaksimizi, evrendeki en yaygın yıldız türü ve TRAPPIST-1e gezegeninde yaşam bulunması, tüm galaksi hakkında yaşam hesabı yapmamızı kolaylaştıracak.
TRAPPIST-1 gezegenleri birbirine çok yakın ve Dünya benzeri yörüngelerde döndüğü için bu sistem Güneş Sistemi dışında en iyi bildiğimiz yıldız sistemi oldu. Doğrusu Asimov’un günümüzden 1000 yıl sonra geçen Robot romanlarındaki Uzaycıların bir kısmı da bu yıldız sistemine yerleşmiş olabilirdi.
TRAPPIST-1 sisteminde yaşama en elverişli olan ve Dünya’ya en çok benzeyen e gezegeni. O bile soğuk yıldız yüzünden kısmen buzlarla kaplı. Temsili.
James Webb çözecek
Ancak, gezegenlerin çapı ve kütle hesabıyla gelgit etkisini dikkate alsak bile, bu bilgiler cisimlerdeki su miktarını kesin ölçmeye yeterli değil. En iyi ölçümleri (eğer tekrar ertelenmezse) 2020’de uzaya fırlatılacak olan James Webb uzay teleskopu yapacak. JW bizzat TRAPPIST-1e atmosferindeki su buharını ölçecek. Böylece gezegenin suyunu çok daha kesin olarak tartacağız.
Haydi Herkes Nerede sorusunun cevabını bulduk ve uzaylılarla temasa geçtik diyelim. Peki uzaylılar bize Maraba Televole derse ne dediklerini nasıl anlayacağız? Bunun olası yanıtını İlk Temas: Uzaylılar dünyayı ziyaret eder veya sinyal gönderirse nasıl anlaşırız? başlığıyla okuyabilirsiniz.
Ancak hep bizden gelişmiş bir dünya dışı uygarlık bulacak halimiz yok ya! Teknolojisi bizden geri olan uygarlık da bulabiliriz. Peki geçenlerde aramızdan ayrılan Stephen Hawking’in dediği gibi, bu uzaylılara kovboyların Kuzey Amerika yerlilerine yaptığı gibi mi davranacağız? Bunu da İlkel Dünya Dışı Uygarlık Bulursak Ne Yaparız? başlığıyla inceledim.
Her halükarda biz uzaya yayılmadan önce küresel ısınmayla kendi dünyamızdaki yaşamı yok etme tehlikesi var. 1 milyar yıl sonra Dünya’ya ne olacak? yazısında anlattığım gibi ayağımızı denk alalım. Dahası Dünya’da yeni bulunan ve global su rezervlerini 2 katına çıkaran yeraltı okyanusunu da nerede daha çok su var sorularında artık hesaba katalım!
NASA TRAPPIST-1’de yaşam arıyor
1The nature of the TRAPPIST-1 exoplanets