Ultra kısa dönemli gezegenler, yıldızlarının etrafında yakın mesafede dönen ve bir yörüngeyi (ve tek, kavurucu bir yılı) 24 saatten kısa sürede tamamlayan yoğun dünyalar. Bu gezegenlerin böylesine olağanüstü özellikleri nasıl kazandığı ise ötegezegen biliminin gizemlerinden biri.
Şimdiyse gökbilimciler, süper derecede hafif olan ultra kısa dönemli (USP) bir gezegen keşfetmişler. GJ 367 b adı verilen bu gezegen, yıldızının etrafında yalnızca sekiz saatte dönüyor. Hemen hemen Mars boyutunda ve Dünya’nın yarısı ağırlığında olan gezegen, bugüne dek keşfedilen en hafif gezegenlerden biri olma özelliğini taşıyor.
Güneş’imizden 31 ışık yılı uzakta bulunan bir yıldızın etrafında dönen GJ 367 b, araştırmacıların özelliklerini belirleyeceği kadar yakında duruyor. Daha önce tespit edilen USP’lerde ise bunu yapmak mümkün olmamış. Örneğin araştırma takımı, GJ 376 b’nin kayalı bir gezegen olduğunu ve muhtemelen Merkür’ün iç kısmına benzer şekilde demir ile nikelden oluşan katı bir çekirdek içerdiğini belirlemişler.
Gökbilimciler, yıldızına olağanüstü derecedeki yakınlığı sebebiyle GJ 376 b’nin, Dünya’nın Güneş’ten aldığı radyasyonun 500 katıyla kavrulduğunu tahmin ediyor. Bunun sonucunda gezegenin gündüz kısmı, 1.500 derece Celsius’lara varan sıcaklıklarda kaynıyor. Gezegenin atmosferi, böylesi olağanüstü sıcaklıklar altında uzun süre önce buharlaşmış olmalı; bildiğimiz kadarıyla herhangi bir yaşam işareti de öyle…
Fakat gezegenin partnerleri yaşanabilir olabilir. Gezegenin yıldızı, birden fazla gezegene ev sahipliği yapan bir yıldız türü olan kızıl cüce veya M cüce. GJ 367 b’nin böyle bir yıldızın etrafında keşfedilmesi, bu sistemde daha fazla gezegenin olabileceği ihtimaline işaret ediyor. Bilim insanları böylelikle, GJ 376 b ile diğer ultra kısa dönemli gezegenlerin kökenlerini daha iyi anlayabilir.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsüne (MIT) bağlı Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsünde çalışan takım üyesi ve araştırma görevlisi George Ricker, “Bu yıldız sınıfının yaşanabilir bölgesi, iki ve üç haftalık yörüngenin arasında bir yerde olabilir” diyor. “Yıldız çok yakın ve çok parlak olduğundan, sistemde başka gezegenler de görebiliriz. Sanki ‘Daha fazla gezegen için buraya bakın!’ diyen bir tabela var.”
78 bilim insanından oluşan araştırma takımının elde ettiği sonuçlar, üç gün önce Science bülteninde yayımlandı. Çalışmaya Almanya Uzay ve Havacılık Merkezinin Gezegen Araştırmaları Enstitüsünde çalışan bilim insanları, MIT’de çalışan eş yazarlar Ricker, Roland Vanderspek ve Sara Seager’in de içerisinde bulunduğu uluslararası bir araştırma grubuyla beraber öncülük etmiş.
Geçiş testleri
Yeni gezegen, MIT öncülüğünde yürütülen uzay görevi Geçiş Yapan Ötegezegen Gözlem Uydusu (TESS) ile keşfedilmiş. Ricker, bu görevde baş araştırmacı konumunda. TESS, yakındaki yıldızların parlaklığında meydana gelen değişimleri tespit etmek için gökyüzünü izliyor. Bilim insanları TESS verilerine bakarak geçiş olaylarını bulmaya çalışıyor. Yıldızların ışığında dönemsel olarak azalmalar meydana gelmesi, bir gezegenin yıldızın önünden geçtiğini ve yıldızın ışığını kısa süreliğine engellediğini gösteriyor.
TESS gökyüzünün, GJ 376 yıldızının da içinde bulunduğu güney kısmında yer alan bir parçasını 2019 yılında yaklaşık bir ay boyunca kayıt altına almış. MIT ve diğer yerlerde çalışan bilim insanları verileri analiz ettiklerinde, sekiz saatlik ultra kısa bir yörüngeyle geçiş yapan bir cisim olduğunu tespit etmişler. Sinyalin “yanlış pozitif” bir kaynaktan (ön veya geri planda tutulma gerçekleştiren ikili bir yıldız sistemi gibi) gelmediğinden emin olmak üzere birkaç test yürütmüşler.
Cismin gerçekten de ultra kısa dönemli bir gezegen olduğunu doğruladıktan sonra, Avrupa Güney Gözlemevinin Şili’deki teleskobuna yerleştirilmiş bir cihaz olan Yüksek Hassasiyetli Işınsal Hız Gezegen Arayıcısı’nı (HARPS) kullanarak gezegenin yıldızını daha yakından gözlemlemişler.
Bu ölçümlerden yola çıkarak, gezegenin şimdiye kadar keşfedilen en hafif gezegenler arasında olduğunu ve çapının Dünya’nın yüzde 72’si kadar, kütlesinin ise yüzde 55’i kadar olduğunu belirlemişler. Bu gibi boyutlar, gezegenin muhtemelen demir bakımından zengin bir çekirdeği olduğunu gösteriyor.
Sonrasında gezegenin iç bileşimine dönük çeşitli olasılıkları değerlendiren araştırmacılar, verilerle en iyi uyuşan senaryonun, gezegenin iç kısmının yüzde 86’sının muhtemelen demir bir çekirdekten meydana geldiğini gösterdiğini keşfetmişler; Merkür’ün bileşimi gibi.
“Boyutu Mars gibi ve bileşimi Merkür gibi olan bir gezegen bulduk” diyor MIT’de baş araştırma görevlisi olan Vanderspek. “Şimdiye kadar keşfedilen en ufak gezegenler arasında ve çok dar bir yörüngeyle bir M cüce yıldızının etrafında dönüyor.”
Bilim insanları GJ 367 b ve yıldızını incelemeye devam ederken, sistemde başka gezegenlere ait sinyaller de bulmayı umuyorlar. Bu gezegenlerin özellikleri (aralıkları ve yörünge yönelimleri gibi), GJ 367 b ve diğer ultra kısa dönemli gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair ipuçları sağlayabilir.
“Bu gezegenlerin ana yıldızlarına nasıl bu kadar yaklaştıklarını anlamak, bir parça dedektiflik hikayesine benziyor” diyor TESS takım üyesi Natalia Guerrero. “Bu gezegenin neden atmosferi yok? Nasıl yakınlaştı? Bu süreç şiddetli mi yoksa sakin mi gerçekleşti? Bu sistemin, bize biraz daha fikir vermesini ümit ediyoruz.”
Araştırma kısmen NASA tarafından desteklenmiş.
Yazar: Jennifer Chu/Massachusetts Teknoloji Enstitüsü. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
