Bir çocuğun nasıl yaşlanacağını ebeveynlerine bakarak anlamak mümkün; görünüşe göre gezegen sistemleri için de durum böyle. Bilim insanları Samanyolu’ndaki gezegen sistemlerinin kozmik soybilimini çıkardı ve bu sistemlerin evrimini ve kaderini etkileyen iki ayrı aile olduğunu buldu.
İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü INAF araştırmacılarının öncülük ettiği ekip, astronomların Samanyolu’nda keşfettiği 1.000’den fazla çok gezegenli sistemden en iyi anlaşılan 300 çok gezegenli sistemini inceledi.
Ekip çalışması, bebek yıldızların çevresindeki ortamların gezegenlerin kaderini nasıl doğrudan etkilediğini ve yaşam barındırabilecek kadar uygun olabilecek ötegezegenlerin hayatta kalmasını nasıl etkilediğini netleştiriyor. Bu durum, astronomların Güneş Sistemi ötesinde yaşam ararken Dünya benzeri yaşanabilir gezegenlere sahip sistemlere yönelmesi açısından kritik olabilir.
“Başladığımız temel soru şuydu: Bugün gördüğümüz gezegen sistemlerinin özellikleri neye göre belirleniyor? Doğumda mı belirleniyorlar yoksa zaman içinde evrimle mi şekilleniyorlar? Sonuçta gerçek, ortada bir yerde çıktı” dedi ekip üyesi ve INAF araştırmacısı Diego Turrini, Space.com’a gönderilen açıklamada.
“Sonuçlarımız, gezegen sistemleri ile yıldızları arasında genetik bir bağ olduğunu gösteriyor ve bu bağ, doğdukları yıldızın durumuna bağlı olarak kaderlerini de belirliyor” diye ekledi Turrini.
Bir gezegen sisteminin genetik kodu nedir?
Bilim insanlarının tespit ettiği ilk “aile”, genellikle toplam kütlesi kendi Güneş Sistemi’mizin iki ila 10 katı arasında olan geniş ve kütleli sistemlerden oluşuyor. Bu sistemlerdeki gezegenler, Güneş’ten daha kütleli yıldızları dolanıyor ve Güneş’te görülenlere kıyasla hidrojen ve helyumdan daha ağır elementlerin — astronomların biraz kafa karıştırıcı şekilde metallere adını verdiği — daha düşük konsantrasyonuna sahip.
İkinci aile daha kompakt ve düşük kütleli sistemlerden oluşuyor. Bu ailenin üyeleri, sözde “bezelye içinde bezelye” konfigürasyonunda kütle ve boyutları birbirine yakın gezegenlerden meydana geliyor. Bu gezegenler Güneş’in kütlesi ve metalikliğiyle eşit ya da daha düşük yıldızları dolanıyor ve yörüngeleri genellikle Güneş’e en yakın gezegen Merkür’ünkinden çok daha sıkı.
Turrini ve ekibi, gezegen sistemlerini ailelere ayırmak için seçtikleri “gen”lerden biri, gezegenlerin yıldızlarının etrafındaki aynı dairesel düzlemden sapmalarıydı. Bu sapma, dev çarpışmalar ve gezegen atımları gibi olayların yol açtığı şiddetli yerçekimi dengesizliğinin aile tarihini ortaya çıkarıyor.
Şiddetli olaylar ilk aile için yaygındı, ancak ikinci grup gezegen sistemleri için çok daha az görüldü. Araştırmacılar, bir gezegen sisteminin yaşadığı türbülanslı olay sayısının, gezegenlerin oluştuğu ortamdaki mütevazı değişimlerle ilişkilendirilebileceğini belirledi. Bu değişimler, söz konusu sistemlerin ana yıldızlarının farklı özelliklerinden kaynaklanıyor.
Böylece bu sistemlerdeki yıldızın doğası, yalnızca sistemlerindeki gezegenlerin oluşumunu temelden değiştirmekle kalmıyor; sistemin gelecekteki evrimini de etkiliyor ve bunun belirgin dengesizlik evreleri ve dev etkilerle karakterize olup olmayacağını belirliyor.
“Veri analizinde karşılaştığımız en büyük zorluk, iki gezegen sistemi ailesinin gerçek olup olmadığını yoksa mevcut gözlem tekniklerinin teknolojik sınırlarının yarattığı bir illüzyon mu olduğunu belirlemekti” dedi ekip üyesi İspanya Valencia Üniversitesi’nden Camilla Danielski.
“Yolun sonunda, seçim etkilerinin bu sistemler arasındaki çok daha derin yapısal çeşitliliklerin varlığını ortaya çıkaran buzdağının görünen kısmı olduğu netleşti” diye ekledi Danielski.
Bilim insanları sonuçlarını test etmek için farklı başlangıç koşullarıyla başlayan gezegen sistemi evrimi simülasyonları çalıştırdı.
“Geniş ve kütleli sistemler ailesinin dinamik özelliklerini en iyi yeniden üreten senaryolar, sistemlerin doğuştan dengesiz olduğu senaryolar” dedi araştırma sorumlusu ve INAF araştırmacısı Danae Polychroni. “Yıldızlarının çevresinde gezegenlerin oluştuğu maddeden daha fazla bolluk, onların çok büyük doğmasına neden oluyor ve sistemin istikrarlı kalmasını engelliyor.”
Ekip çalışması Salı günü, 13 Ekim’de Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.
Robert Lea, İngiltere’de bilim gazetecisi. Yazıları Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek ve ZME Science’te yayımlandı. Elsevier ve European Journal of Physics için bilim iletişimi hakkında da yazıyor. İngiltere Açık Üniversitesi’nden fizik ve astronomi lisans derecesine sahip.
