2158 yılını hayal edin. Mars'taki Utopia Planitia Üniversitesi'nde gezegen volkanolojisi alanında doktora yapıyor, donmuş kurutulmuş ramenle hayatta kalırken incelemek için mükemmel ötegezegeni arıyorsunuz. Jüpiter'in volkanik uydusu Io üzerindeki araştırmanızı tamamladıktan sonra, güneş sistemimizin ötesinde, volkanizması yerçekimiyle değil, yakındaki bir yıldızın kavurucu sıcaklığıyla yönlendirilen kayalık bir dünyaya ihtiyacınız var. Dahası, araştırma misyonunuzun bütçe dahilinde kalması için 50 ışık yılı mesafede olması gerekiyor.
Bu senaryo kurgu olsa da, gökbilimciler bugün zaten dikkate değer bir adayı inceliyor.
NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanan araştırmacılar, Dünya'dan yaklaşık 41 ışık yılı uzaklıkta bulunan süper Dünya 55 Cancri e'yi (55 Cnc e) araştırdı. Yaklaşık 1,88 Dünya yarıçapı ve yaklaşık 8 Dünya kütlesine sahip olan gezegen, Güneş benzeri bir yıldızın etrafında yalnızca 0,7 günde dönüyor. Karşılaştırmak gerekirse, Merkür Güneş'in etrafında dönmesi 88 gün sürüyor.
55 Cancri e yıldızına çok yakın yörüngede döndüğü için bilim insanları yüzeyinin erimiş halde kalacak kadar sıcak olduğuna inanıyor. Nature Astronomy'de yayımlanmak üzere sunulan bulgular, lav ötegezegenlerinin nasıl oluştuğu ve evrimleştiği konusunda değerli bilgiler sağlayabilir.
James Webb, cehennem gibi lav dünyası 55 Cancri e'nin volkanik gaz çıkışıyla yönlendirilen dinamik, hidrojen açısından zengin bir atmosfere sahip olabileceğine dair yeni kanıtlar ortaya çıkardı. Kredi: AI/ScienceDaily.comJames Webb Hidrojen Açısından Zengin Bir Atmosfer Tespit Etti
Araştırma ekibi, JWST ile 55 Cancri e'nin beş tutulmasını gözlemledi ve sonuçları kayalık ötegezegen evrimine ilişkin uzun süredir var olan modellerle karşılaştırdı. Bu modeller genel olarak atmosferlerin karbon monoksit (CO) ve karbon dioksit (CO2) açısından zengin olacağını öngörüyordu.
Bunun yerine, yeni gözlemler bol miktarda karbon monoksit, nispeten az miktarda karbon dioksit (CO2) ve şaşırtıcı derecede büyük miktarda hidrojen içeren bir atmosfere işaret ediyor.
Araştırmacılar ayrıca beş tutulma gözlemi arasında farklılıklar buldu. Bu farklılıkların volkanik gaz çıkışından veya gezegenin iç kısmından salınan maddelerden oluşan bulutlardan kaynaklanabileceğini öne sürüyorlar. Araştırmacılara göre, bu bulutlar sürekli gaz çıkışı onları dağıtmadan önce gezegenin yüzeyini geçici olarak soğutabilir.
Çalışma şunları belirtiyor: "Kayalık gezegenlerin ikincil atmosferleri, iç kısmın bileşimi ve ardından gelen gaz çıkışıyla belirlendiğinden, atmosferlerinin bileşimi doğrudan iç kısımlarındaki redoks durumlarıyla bağlantılıdır. Hidrojen açısından zengin modellerin tercih edilmesi, bununla birlikte ürettikleri dik inversiyonlar, bu nedenle nispeten düşük oksijen fugasitesine sahip bir iç kısma işaret ediyor ve bu da indirgenmiş bir magma okyanusundan gaz çıkışıyla tutarlı."
Gezegenin Kimyası Ne Gösteriyor?
Bir gezegenin redoks durumu, iç kısmındaki oksijen ve hidrojen/demir arasındaki kimyasal dengeyi tanımlar. 55 Cancri e için sonuçlar, hidrojenin oksijene güçlü bir şekilde tercih edildiğini gösteriyor ve bu da gezegenin neden hidrojen açısından zengin bir atmosfere sahip göründüğünü açıklamaya yardımcı oluyor.
Bir atmosfer, bir gezegenin derinliklerinde olup bitenleri yansıtabileceğinden, bu gözlemler bir uzaylı dünyasının iç kimyasına nadir bir pencere sunabilir.
Lav Ötegezegenleri Giderek Yaygınlaşıyor
Lav ötegezegenlerine olan ilgi, son on yılda bu uç dünyalardan daha fazlasının keşfedilmesiyle hızla arttı, ancak 55 Cancri e ilk olarak 2004'te tespit edilmişti.
Bilinen diğer lav ötegezegenleri arasında K2-141 b, L 98-59 d, TOI-561 b, HD 63433 d ve CoRoT-7 b bulunuyor. Yörünge süreleri sırasıyla yaklaşık 6,7 saat, 7,5 gün, 10,5 saat, 4,2 gün ve 20,4 saattir.
55 Cancri e gibi bu gezegenler de ana yıldızlarına kilitlenmiş durumda ve olağanüstü sıcaklıklara maruz kalıyor. 55 Cancri e'de, erimiş kayanın kalıcı olarak güneş alan tarafta yoğunlaştığı düşünülüyor. L 98-59 d gibi diğer dünyalar, Jüpiter'in uydusu Io'nun volkanik manzarasına benzeyen küresel bir magma okyanusuyla kaplı olabilir.
Io ve Lav Ötegezegenleri
Io ve lav ötegezegenlerinin her ikisi de geniş çaplı volkanizmaya sahip olsa da, bu aktiviteyi yönlendiren güçler çok farklıdır.
Io'nun volkanları gelgit ısınmasıyla besleniyor. Jüpiter'in muazzam yerçekimi, küçük uyduyu sürekli olarak gerip sıkıştırarak yaygın volkanik patlamaları besleyecek kadar iç ısı üretiyor.
Buna karşılık, 55 Cancri e gibi lav ötegezegenleri, öncelikle yıldızlarına son derece yakın yörüngede döndükleri için ısınıyor. Yoğun yıldız ısısı yüzeydeki kayaları eritiyor ve bu dünyaların çoğu gelgit kilitli olduğu için erimiş bölgeler kalıcı olarak gündüz olan tarafta yoğunlaşabiliyor.
Gökbilimciler JWST gibi güçlü gözlemevlerini kullanmaya devam ettikçe, 55 Cancri e ve diğer lav dünyaları, şimdiye kadar keşfedilen en uç kayalık gezegenlerden bazılarının oluşumu, evrimi ve gizli iç kısımları hakkında daha fazlasını ortaya çıkarabilir.
