Dünya dışındaki yaşanabilir dünyaları araştıran gökbilimciler için TRAPPIST-1 d gezegeni oldukça ilgi çekicidir; çünkü bu gezegen, boyut olarak Dünya’ya benzer, kayalık bir yapıya sahiptir ve yıldızının etrafında, yüzeyinde sıvı suyun var olmasının teorik olarak mümkün olduğu bir bölgede bulunur. Ancak, NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu’ndan elde edilen yeni bir çalışma, bu gezegenin Dünya’dakine benzer bir atmosfere sahip olmadığını ortaya çıkardı ve James Webb TRAPPIST-1 d’nin Yaşanabilirliği de sorgulamaya devam edecek gibi gözüküyor.
Dünyamız, koruyucu bir atmosfere, yaşam için ideal bir yıldız olan Güneş’e ve bolca sıvı suya sahip olmasıyla gerçekten istisnai bir gezegendir. Gökbilimciler, Webb teleskobunun benzersiz gözlem yeteneklerinden faydalanarak, Dünya’nın ne kadar sıradışı ve nadir bir yer olduğunu keşfetmeye çalışıyorlar. Peki, böylesine ılıman ve yaşama elverişli bir ortam başka bir yıldız etrafında da bulunabilir mi? TRAPPIST-1 sistemi, bu soruya yanıt aramak için büyük bir fırsat sunuyor; çünkü sistem, Samanyolu’ndaki en yaygın yıldız türü olan kırmızı cücenin çevresinde dönen yedi Dünya büyüklüğünde gezegene ev sahipliği yapıyor.
“Temelde öğrenmek istediğimiz şey, Dünya’dakine benzer bir ortamın evrende başka bir yerde var olup olamayacağı ve bunun hangi koşullarda mümkün olacağı,” diyor çalışmanın baş yazarı Caroline Piaulet-Ghorayeb, Chicago Üniversitesi ve Montréal Üniversitesi Trottier Dış Gezegenler Araştırma Enstitüsü’nden (IREx). “James Webb Uzay Teleskobu sayesinde, ilk defa Dünya boyutunda gezegenlerde bu soruları inceleyebiliyoruz. Ancak şu aşamada, TRAPPIST-1 d gezegenini olası Dünya benzerleri listesinden çıkarmamız gerektiğini söyleyebiliriz.” Bu çalışma Astrophysical Journal’da yayımlandı.
TRAPPIST-1 d Gezegeni
TRAPPIST-1 sistemi, Dünya’dan yaklaşık 40 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. 2017 yılında NASA’nın artık görevde olmayan Spitzer Uzay Teleskobu ve diğer gözlemevlerinden elde edilen bulgular sayesinde, tek bir yıldızın yörüngesinde en çok Dünya boyutunda ve kayalık gezegene sahip sistem rekoruna sahip olduğu ortaya çıktı. TRAPPIST-1’in ev sahibi yıldızı, parlaklığı düşük ve nispeten soğuk bir kırmızı cüce olduğundan, sözde “yaşanabilir bölge” yani bir gezegenin yüzeyinde sıvı suya imkân tanıyacak sıcaklık aralığında olabileceği mesafe, bizim Güneş Sistemimizde olduğundan çok daha yakın. Sistemde kırmızı cüceden üçüncü sırada dönen TRAPPIST-1 d gezegeni, bu elverişli alanın sınırında yer almakla birlikte, yıldızına olan uzaklığı yalnızca Dünya’nın Güneş’e olan mesafesinin yüzde ikisi kadardır. Ayrıca, TRAPPIST-1 d kendi yıldızının etrafındaki bir tam dönüşünü, yani bir yılını, sadece dört Dünya gününde tamamlıyor.
James Webb Uzay Teleskobu’nun NIRSpec (Yakın-Kızılötesi Spektrograf) cihazı, TRAPPIST-1 d’nin atmosferinde Dünya’da sık rastlanan su, metan veya karbondioksit benzeri moleküllerin varlığını saptayamadı. Ancak Piaulet-Ghorayeb, gezegenle ilgili başka olasılıkların da hâlâ gündemde olduğunu ve bu olasılıkların ileri araştırmalarla aydınlatılabileceğini vurguluyor.
Piaulet-Ghorayeb bu durumu şöyle açıklıyor: “TRAPPIST-1 d’de bir atmosferin izine rastlamamış olmamızın birkaç nedeni olabilir. Belki de çok ince, algılaması güç bir atmosferi vardır; bu durum Mars’la kıyaslanabilir. Bir başka ihtimal ise, tıpkı Venüs’te olduğu gibi çok kalın ve yüksek irtifada yoğun bulutların bulunması ve bunların atmosferik sinyalleri engellemesidir. Ya da belki de ortada hiç atmosfer olmayan, yalnızca çıplak bir kaya parçası vardır.”
TRAPPIST-1 Yıldızı
Her halükârda, kırmızı cüce bir yıldızın çevresinde dönen bir gezegen olmak hiç de kolay değildir. TRAPPIST-1 gibi ev sahibi yıldızlar, küçük gezegenlerin atmosferlerini yok edebilecek kadar güçlü ve yüksek enerjili radyasyon patlamalarına (alevlere) sıkça sahne olurlar, özellikle de bu gezegenler yıldızlarına çok yakın yörüngelerde dönüyorsa bu etki daha da belirgin olur. Yine de, kırmızı cüceler galaksimizde en sık rastlanan yıldız türü olduğundan, bilim insanları TRAPPIST-1 sistemindeki gezegenlerde atmosfer bulunup bulunmadığını araştırmaya oldukça istekli. Eğer bu gezegenler, ev sahibi yıldızdan gelen güçlü ve zararlı radyasyon akışı altında dahi atmosferlerini koruyabiliyorlarsa, bu başarıyı başka yıldız sistemlerinde de gösterebilirler.
Montréal Üniversitesi IREx’ten ve çalışmanın ortak yazarlarından Björn Benneke, “Webb’in son derece hassas kızılötesi enstrümanları sayesinde, bu küçük ve soğuk gezegenlerin atmosferlerine dair ilk kez bu kadar detaylı gözlem yapabiliyoruz,” diyor. “Dünya boyutlarında gezegenler üzerinde atmosfer arayışında Webb teleskobunu ilk kez bu ölçekte kullanıyoruz ve hangi gezegenlerin atmosferlerini muhafaza edebildiğini, hangilerinin ise edemediğini saptama sürecine yeni başlıyoruz.”
TRAPPIST-1’in Dış Gezegenleri
TRAPPIST-1 sisteminin dış gezegenleri üzerinde Webb ile yapılan gözlemler devam ediyor ve bu gezegenler hem umut hem de zorluk taşıyor. Benneke’ye göre, e, f, g ve h gezegenlerinin yıldızdan daha uzakta olmaları, onların kalın bir atmosfere sahip olma şansını artırıyor; ancak uzaklık ve düşük sıcaklık, bu atmosferlerin tespitini de zorlaştırıyor.
Piaulet-Ghorayeb ise, “TRAPPIST-1 gezegenlerinde atmosfer bulma konusunda hala umudumuz var. d gezegeninde belirgin bir atmosfer saptayamasak da, dıştaki gezegenlerin su ve diğer atmosferik bileşenler taşıma ihtimali devam ediyor,” diyor.
Makalenin ortak yazarlarından Ryan MacDonald ise, araştırmanın başında olduklarını, TRAPPIST-1 d’nin muhtemelen yaşama elverişli bir dünya olmadığını, ancak e, f, g ve h gezegenlerinin hala kalın bir atmosfere sahip olabileceğini ifade ediyor ve “Webb sayesinde Dünya’nın ne kadar özel bir gezegen olduğunu daha iyi anlıyoruz,” diyor.
Kaynak: iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/adf207
