280 ışık yılı uzaklıktaki kavurucu bir lav gezegeni, milyarlarca yıl önce yok olması gereken koşullara rağmen kalın bir atmosfere sahip görünmesiyle astronomları şaşırttı. James Webb Uzay Teleskobu gözlemleri, TOI-561 b’nin gelen yıldız ışığının yaklaşık yüzde 75’ini yansıttığını gösteriyor; bu durum muhtemelen dev bir güneş kremi gibi davranan mineral bulutlardan kaynaklanıyor. Gezegen ayrıca yüzeyini kaplayan küresel erimiş kaya okyanusundan salınan gazlarla atmosferini sürekli yenileyebilir.
Astronomlar, erimiş kayayla kaplı kavurucu bir gezegenin dev bir güneş kremi gibi davranan yansıtıcı bir bulut tabakası tarafından korunabileceğine dair şaşırtıcı kanıtlar buldu. Bilim insanları daha önce gezegenin aşırı koşulları nedeniyle bir atmosferin hayatta kalmasının neredeyse imkansız olacağını düşünüyordu, ancak yeni gözlemler bunun aksi olduğunu gösteriyor.
Uluslararası bir araştırma ekibi, Birmingham Üniversitesi’nden astrofizikçi Dr. Anjali Piette dahil, bulguları The Astronomical Journal’da bildirdi. Bilim insanları James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak Dünya’dan yaklaşık 280 ışık yılı uzaklıkta bulunan TOI-561 b adlı kayalık ötegezegenin izini sürdü. 37 saat boyunca yıldızının çevresinde neredeyse dört tam yörünge gözlemlendi.
Gözlemler, TOI-561 b’nin önemli bir atmosfere sahip olabileceğini gösteriyor; bu koşullar yaşam için son derece düşman olsa da. Bu atmosfer gezegenin yıldızından gelen radyasyonun büyük kısmını yansıtmasına yardımcı görünüyor. Olası bir açıklama, çıplak bir kayalık gezegende beklenen aşırı sıcaklıklara ulaşmasını engelleyen yüksek yansıtıcılığa sahip silikat bulutları tabakası. Atmosfer aynı zamanda sürekli aydınlık kalan gündüz tarafındaki ısıyı gece tarafına doğru taşıyor ve yıldız bakan tarafın sıcaklığını daha da düşürüyor.
Yok Olması Gereken Bir Atmosfere Sahip Lav Gezegeni
Bilim insanları TOI-561 b’nin atmosferini oluşturan gazların tam olarak hangisi olduğunu hâlâ bilmiyor. Bir olasılık, çok daha sıcak koşullarda Venüs’ün atmosferine benzeyen kalın bir karbon dioksit tabakası. Bir diğeri ise Jüpiter’in Io uydusundaki volkanik faaliyetlerle salınan bir gaz olan sülfür dioksitin baskın olduğu bir atmosfer.
Birmingham Üniversitesi’nde Astronomi Yardımcı Doçenti Dr. Anjali Piette şunları söyledi: “Keşifimiz mevcut teorileri zorluyor. TOI-561 b gibi yoğun bir şekilde ışınlanan kayalık bir gezegenin milyarlarca yıl önce atmosferini kaybetmesini beklerdik.”
“Bunun yerine kanıtlar, bugün hâlâ önemli bir atmosfere sahip olduğunu gösteriyor. Bu, gezegenin olağanüstü büyük bir gaz kaynağıyla mı başladığı ya da yüzeyini kaplayan erimiş kaya okyanusunun gezegen çapında bir volkan gibi davranıp atmosferi sürekli besleyip beslemediği gibi büyük soruları gündeme getiriyor.”
James Webb Gezegenin Bu Kadar Yansıtıcı Olmasının Nedenini Ortaya Koyuyor
Önceki ölçümler TOI-561 b hakkında şaşırtıcı bir durum ortaya koymuştu. Gündüz tarafı, yıldızına bu kadar yakın yörüngede dönen karanlık bir kayalık gezegen için araştırmacıların tahmin ettiğinden belirgin şekilde daha serindi. Bu beklenmedik sıcaklık, gelen enerjinin bir kısmının gece tarafına aktarılmış ya da yüzey ısınmadan uzaya yansıtılmış olabileceğini düşündürmüştü.
Araştırmak için ekip gezegeni yörüngesi boyunca gözlemledi ve böylece gece tarafını ilk kez inceleme fırsatı buldu. TOI-561 b’nin aynı tarafı her zaman yıldızına bakması nedeniyle gece tarafı doğrudan yıldız ışığı almıyor. Ancak ölçümler, bu daha karanlık yarım kürenin kayıp ısının tamamını açıklayacak kadar sıcak olmadığını gösterdi.
Bulgular bunun yerine TOI-561 b’nin ulaştığı yıldız ışığının yaklaşık yüzde 75’ini yansıttığını gösteriyor; bu oran Venüs ile karşılaştırılabilir son derece yüksek bir oran.
Böyle güçlü yansıtıcılığı neyin üretebileceğini belirlemek için araştırmacılar teleskop ölçümlerini gezegenin iklimine ilişkin bilgisayar modelleriyle karşılaştırdı. Simülasyonları, gündüz tarafının üzerinde silikon dioksit (SiO2) ve magnezyum silikat (MgSiO3) dahil silikat mineralleri içeren bulutların oluşabileceğini öne sürüyor. Bu bulutlar mevcutsa gelen radyasyonu yüzeye ulaşmadan yansıtabilir ve doğal bir güneş kremi işlevi görebilir.
Kanada, Ontario’daki Waterloo Üniversitesi’nde projeyi yöneten Prof. Lisa Dang şunları söyledi: “Gezegenin parlaklığının ve ısısının yörüngesi boyunca nasıl değiştiğini ölçtük. Faz eğrisi olarak bilinen bu teknik, gezegenin yıldızından gelen ışığın önemli bir kısmını yansıttığını ve ısının yalnızca aydınlık tarafta kalmak yerine gezegen çevresinde yeniden dağıtıldığını ortaya koydu. Bunlar birlikte bir atmosferin varlığına işaret ediyor.”
Küresel Bir Lav Okyanusu Atmosferi Ayakta Tutabilir mi?
Yeni bulgular, Prof. Lisa Dang, Dr. Anjali Piette ve iş birlikçilerinin daha önce topladığı kanıtları güçlendiriyor; buna göre TOI-561 b’nin kalın bir atmosferi var ve bu atmosfer erimiş iç kısımdan kaçan gazlarla sürekli yenileniyor olabilir.
Bu olasılık, gezegenin milyarlarca yıl boyunca yıldızından gelen yoğun radyasyona rağmen bir atmosferi nasıl koruduğunu açıklayabilir. Gazlarını uzaya kaybetmek yerine, gezegenin geniş erimiş kaya rezervuarı atmosfere sürekli yeni malzeme salıyor olabilir.
Araştırmacılar şimdi TOI-561 b’nin son derece sıcak bir Venüs’e mi yoksa volkanik Io uydusunun çok daha yoğun bir versiyonuna mı benzediğini belirlemeyi umuyor. JWST ile daha uzun dalga boylarında yapılacak ek gözlemler atmosferin kimyasal bileşimi hakkında önemli ayrıntılar ortaya çıkarabilir ve uzun vadeli hayatta kalma gizemini çözmeye yardımcı olabilir.
Prof. Dang ekledi: “Cevaplamaya çalışacağımız bir sonraki büyük soru, TOI-561 b’nin atmosferinin Venüs’e mi yoksa Io’nun aşırı bir versiyonuna mı benzediğidir. Gezegeni JWST ile daha uzun dalga boylarında gözlemlemek bize fikir verebilir ve bu kadar sıcak bir gezegenin milyarlarca yıl boyunca bir atmosfere nasıl tutunduğunu açıklamamıza yardımcı olabilir.”
