Bu Kadar Gezegen Güneş Sisteminde Yok >> Dokuz gezegenli yabancı yıldız sistemi keşfedildi - Kozan Demircan
Kozan Demircan | 12/05/2014 | Bilim-Teknoloji | Yorum yapılmamış
Bilim adamları Dünya’dan 127 ışık yılı uzaklıktaki Güneş benzeri yıldızın yörüngesinde 9 gezegen buldu.1 Bir zamanlar Güneş Sistemi’nde de dokuz gezegen vardı. Ancak Plüton 2006 yılında cüce gezegen sınıfına sokuldu. Böylece geriye “sekiz” gezegen kaldı.
Yabancı yıldızların çevresinde Güneş Sistemi’ndeki kadar çok gezegen varsa, uzayda Dünya benzeri hayat bulma şansı da artıyor. Güneş Sistemi’yle benzer yapıda olan, örneğin aynı sayıda gezegene sahip olan yıldız sistemlerinin Dünya benzeri hayata ev sahipliği yapma olasılığı daha yüksek.
Salt gezegen avı değil, uzayda hayat arayışı
Yalnızca güney yarımküreden görülen Küçüksuyılanı Takımyıldızı’ndaki HD 10180 yıldızıyla ilgili ilk gözlemler doğruysa, bu yıldız sisteminde 9 gezegen var.
Gerçi bugüne kadar başka yıldızların çevresinde az sayıda gezegen bulabildik, ama yıldız başına sadece 2 veya 3 öte dünya bulmamızın asıl sebebinin teknik yetersizlikler olduğunu düşünüyoruz.
Gölge et başka ihsan istemem!
Bilim adamları yıldız ışığını inceleyerek yabancı güneşlerin önünden geçen gezegenlerin yıldızların önünde yaratığı gölgeyi arıyor. Daha doğrusu, yıldızdan teleskoplarımızın merceğine gelen ışığın tayfındaki “kararmayı” inceliyor.
Sadece Jüpiter gibi gaz devi sınıfına giren büyük gezegenler yıldız ışığında yüzlerce ışık yılı uzaktan fark edebileceğimiz kadar belirgin bir kararmaya yol açıyor.
Bu nedenle astronomlar 3 gezegenli bir sistemde bile yalnızca en büyük gezegenleri seçebildiklerini düşünüyor. Yıldız sistemlerindeki gezegen sayısı tahmin edilenden çok daha fazla olabilir.
Nitekim yeni teleskoplar ve yeni araştırma teknolojileri sayesinde, son yıllarda Dünya veya Süper Dünya boyunda kayalık gezegenler de bulmaya başladık. Yıldızların çevresinde daha fazla gezegen keşfetmeye başlarsak, Güneş Sistemi’nin kardeşlerinin galaksimizde sanılandan yaygın olduğunu görebiliriz.
Aksi takdirde 8 gezegenli Güneş Sistemi’nin ve belki de Dünya benzeri hayatın evrende istisna olduğunu düşünmemiz gerekecek. Bu noktada radyal hız tekniği yıldızın yalpalamasını ölçerek çevresindeki gezegenlerin kütlesini ile yıldıza uzaklığını ölçmemizi sağlıyor. Çünkü gezegenlerin çekim kuvveti yıldızın yalpalamasına yol açıyor.
Yıldız ışığındaki kararmayı ölçen tekniği sadece yakın yıldız sistemlerindeki gezegenler için kullanabiliyoruz ama yalpalama ölçümü ile birlikte kullanınca bunlar gezegenlerin hem çapını hem de kütlesini ölçmemizi sağlıyor. Böylece bazı gezegenlerin yerçekimini de ölçebiliyoruz.
Uzayda başka dünyaları bulmanın yöntemleri
Öte dünyaları bulmakta kullanılan tekniklerden biri radyal hız ölçümü: Yörüngesinde gezegen olan bir yıldız gezegenin kütleçekimine tepki vererek kendisi de küçük bir halka (yörünge) üzerinde dönüyor. Bu yıldızın Dünya’dan uzaklaşma ve Dünya’ya yaklaşma hızında değişikliğe yol açıyor. Bunlar aslında yıldızın Dünya’ya göre radyal hızında meydana gelen değişiklikler.
Radyal hızı ana yıldızın ışık tayfında Doppler etkisine bağlı olarak meydana gelen çizgileri analiz ederek ölçebiliriz. Sonuçta yıldız bize yaklaşırken ışığın teleskoplar tarafından algılanan frekansı artıyor ve bizden uzaklaşırken frekans azalıyor. Tıpkı yaklaşan ambulansın siren sesinin tizleşmesi ve uzaklaşırken “baygınlaşması” gibi.
Radyal hız gezegenin varlığını tespit etmekte ve kütlesini ölçmekte kullanılıyor. Çünkü yıldızın mutlak parlaklığına bakarak kütlesini baştan ölçüyoruz (yıldızların rengi, parlaklığı ve kütlesi arasında doğrudan ilişki var).
Yukarıdaki yöntem gezegenin kütlesi hakkında bilgi verirken, ışık ölçümü metodu da gezegenin çapını veriyor. Bir gezegen ana yıldızın ışık diskinin önünden geçerken aslında yıldızın önünü kısmen kapatıyor (kısmi güneş tutulması) ve bu da yıldızın ışığında belirli bir azalmaya yol açıyor.
Bu azalmanın ölçüsünü yıldızın ve gezegenin ne kadar büyük olduğu belirliyor (yani gezegenin ne kadar büyük bir gölge yarattığı). Ancak her iki yöntemde de Jüpiter gibi gaz devlerini bulma şansımız daha yüksek.
Dünya gibi küçük gezegenlerin yıldızda yol açtığı yalpalama etkisi daha zayıf. Yıldız yakında olsa bile kütlesi büyükse, Dünya gibi bir gezegen çok zayıf bir yalpalamaya yol açacaktır. Keza küçük bir gezegen yıldızın önünde küçük bir gölgeye yol açıyor. Yıldız uzaksa ve göze küçük görünüyorsa veya büyük ve çok parlaksa küçük gölgeleri seçemiyoruz.
Yansıma ve emisyon modülasyonları
Yıldızın etrafında yakın mesafe ve kısa sürede tur atan gezegenlerin çıplak yüzeyindeki veya varsa atmosferindeki parlaklık değişimlerini özellikle gezegen bize yakınsa seçebiliyoruz.
Çünkü bu gezegen tıpkı Ay’ın evreleri gibi gökyüzünde görünen şeklinin ve alanının değiştiği evreler geçiyor.
Ayrıca “güneş alan” gezegenler ısınıyor ve Kepler gibi güçlü teleskoplar bu ısıl emisyonları (termal emisyon) fark edebiliyor. Elbette teleskoplar gezegeni yıldızdan ayırt edemiyor, yani parlak yıldız ışığında gezegeni seçemiyor. Ancak yıldızı ve yıldız ışığını yansıtan gezegenin ışığını bir arada görüyor.
Gezegen yıldızın çevresinde dönerken bu kombine parlaklık değişiyor. Işığın tayfına bakan bilim adamları da yıldızın çevresinde bir gezegen olup olmadığını ölçüyor. Yıldızın mutlak parlaklığını ve çıplak tayfını bildikleri için bunu yapıyorlar.
Hatta bu şekilde gezegenin atmosferinden yansıyan veya içinden geçen ışığın tayfına bakarak gezegenin atmosferinin kimyasal kompozisyonunu da görebiliyor, atmosferin içinde hangi gazların olduğunu öğreniyor ve bunların oranını ölçüyorlar (örneğin hayat barındıran gezegenin atmosferinde oksijen bulunacaktır). Örneğin Hubble Uzay Teleskopu bu yöntemin bir benzerini kullanarak, WASP-17b ve HD209458b adlı iki öte dünyanın atmosferinde su buharı buldu.2
Bunlar başka yıldızların çevresindeki gezegenleri bulmak için kullandığımız başlıca yöntemler. Ancak her ne kadar detaya girmemize gerek olmasa da astronomide bunun gibi bir düzine yöntem daha bulunuyor. 🙂
Peki uzayda nasıl bir hayat var?
Aslında Dünya’dan başka gezegenlerde hayat olduğunu düşünüyoruz. Mars’ta, kuyrukluyıldızlar ve asteroitlerde bulunan organik moleküller (hayatın yapıtaşları olan aminoasitler veya bileşenleri) uzayda hayatın yaygın olabileceğini gösteriyor.
Öte yandan uzayda Dünya benzeri hayat olup olmadığını bilmiyoruz. Kısacası memeliler, sürüngenler, yılanlar, balıklar, kuşlar, böcekler, ağaçlar ve çiçekler ne kadar yaygın? Bunlar sadece Dünya’da mı var? Yoksa benzerlerini, anologlarını uzaydaki başka gezegenlerde bulabilir miyiz?
Bu sorulara cevap bulursak Dünya’da hayatın nasıl ortaya çıktığını öğrenmemiz de kolaylaşacak. Nihayet Dünya da uzayda yol alan bir gezegen.
Yıldızı 4 yıl önce keşfettik
Haberimize konu olan Güneş benzeri HD 10180 yıldızı 2010 yılında 5 gezegenle birlikte keşfedildi. Tabii uzayda Güneş benzeri bir yıldızın çevresinde dönen beş gezegen keşfedilmesi, bu yıldız sisteminde hayat olup olmadığı sorusunu da beraberinde getirdi.
Ancak Avrupa Güney Gözlemevi’nin La Silla’daki 3,6 metrelik teleskopuyla keşfedilen bu güneş sisteminin 10 yıla yayılan sonuçlarını inceleyen astronomlar, son tahlilde sistemde dokuz gezegen olduğu sonucuna vardılar.
Dokuz mu, yedi mi?
Teleskopun Yüksek Doğruluklu Radyal Hız Gezegen Araştırıcısı HARPS cihazının sağladığı sonuçlar elbette basit bir parmak hesabından ibaret değildi. Bu sonuçlar öte yıldız sisteminin Güneş Sistemi’ne benzer yapıda olabileceğini gösteriyordu.
İngiltere Hertfordshire Üniversitesi’nden Mikko Tuomi 9 gezegenin ikisinden emin olamadıklarını söylüyor. Dünya’dan biraz daha büyük olan ve Süper Dünya sınıfına giren iki gezegenin varlığını kesinleştirmek için yeni gözlemler yapmamız gerekiyor.
Kavruk süper dünyalar
HD 10180 gezegen sistemi Dünya’dan çıplak gözle göremeyeceğimiz kadar uzak ve varlığı kesinleşen beş gezegen Dünya’dan 12 ila 25 kat büyük. Bu da onları Uranüs ve Neptün sınıfına sokuyor; yani bunlar buzlu gaz devleri olmalı.
Varlığı kesinleşen diğer iki gezegenden biri Dünya’dan 65 kat büyük ve ana gezegen grubundan çok daha uzaktaki bir yörüngede dönüyor. Diğer gezegen ise Dünya’dan 1,3 kat daha büyük kütleye sahip olan bir süper dünya. Bu gezegen de yıldızına çok yakın bir yörüngede döndüğü için fırın kadar sıcak.
Öte yandan, varlığı kesinleşmeyen son iki gezegen de hayat açısından pek umut taşımıyor. Bunlardan birinin kütlesi Dünya’nın 1,9 katı ve güneşe yakın olduğu için yıldızın çevresindeki bir turunu 10 günde tamamlıyor. Kısacası bu dünyada bir yıl sadece 10 gün sürüyor.
Diğer gezegen yıldıza biraz daha uzak ve turunu 68 günde tamamlıyor ama kütlesi Dünya’nın 5,1 katı! Sıcak olmaları bir yana, kütlesi bu kadar büyük gezegenlerin yerçekimi de Dünya’dan birkaç kat kuvvetli. Öyle ki bu gezegenlerde normal bir insan 400 kilogram gelirdi.
Bu da bildiğimiz kadarıyla hayata elverişli bir ortam değil. Dünya’dan 5 kat kuvvetli yerçekimine sahip olan bir gezegende ayakta durmak bile fillerin, balinaların ve insanların kemiklerinin kırılmasına yeterdi (kütlenin etkisi olan yerçekimini gezegenin özgül ağırlığı, çap-kütle dağılım oranı etkiliyor).
Tuomi bize Venüs’e benzeyen bir düdüklü tencere dünyası tablosu çiziyor: “Bunlar kalın bir gazlı atmosfere sahip sıcak dünyalar olmalı, çünkü yıldıza çok yakınlar.”
Tuomi ve ekibi şimdi gece göğünü HD 10180 gibi diğer kalabalık yıldız sistemlerini bulmak için tarıyor: “Gezegen bulmaya daha yeni başladık ve bilinen öte dünya sistemleri aslında buzdağının görünen ucu. Güneş Sistemimiz yakın gelecekte bulacağımız farklı gezegen sistemlerinden sadece biri ve kesinlikle benzersiz değil.”
Hubble Uzay teleskopu başka yıldızların çevresindeki 5 öte dünyanın atmosferinde su izi buldu
Tek yıldızlı öte dünyalar (geniş yörüngeden dar yörüngeye doğru)