Hubble Tarafından Küçük Bir Ötezegende Su Buharı Tespit Edildi!

NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler kısa bir süre önce atmosferinde su buharı tespit edilen bilinen en küçük ötegezegeni incelediler. Çapı Dünya’nın yaklaşık iki katı olan GJ 9827d, güneş sistemimizin ötesinde su açısından zengin atmosfere sahip gezegenlerin varlığına potansiyel bir örnek teşkil ediyor.

NASA’nın Kepler Uzay Teleskobu tarafından 2017 yılında keşfedilen GJ 9827d, kırmızı bir cüce yıldızın etrafındaki yörüngesini her 6,2 günde bir tamamlıyor. Balık takımyıldızında yer alan GJ 9827 yıldızı Dünya’dan yaklaşık 97 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.

Université de Montréal’den ekip üyesi Björn Benneke’ye göre bu gözlem, uzak yıldızların etrafında su açısından zengin atmosfere sahip gezegenlerin varlığını doğrudan göstermesi açısından önemli bir kilometre taşına işaret ediyor. Kayalık gezegenlerdeki atmosferlerin yaygınlığını ve çeşitliliğini anlamak çok önemlidir ve bu keşif dış gezegen biliminin bu yönüne değerli bir bakış açısı sunmaktadır.

The Astrophysical Journal Letters‘da ayrıntılı olarak açıklanan bulgular, GJ 9827d’de su açısından zengin bir atmosferin potansiyel varlığına işaret etmektedir. Bununla birlikte, Hubble’ın spektroskopik analizinin hidrojen açısından zengin bir atmosferde asgari miktarda su buharı tespit edip etmediğini veya gezegenin atmosferinin ağırlıklı olarak yıldız radyasyonu altında dağılan ilkel bir hidrojen / helyum atmosferinden su kalıntılarından mı oluştuğunu belirlemek için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.

Makalenin başyazarı, Montréal Üniversitesi’nden Pierre-Alexis Roy, sadece dış gezegenin atmosferindeki molekülleri tespit etmeyi değil, aynı zamanda özellikle su buharı aramayı hedefleyen gözlem programlarının titiz tasarımını vurguladı. Roy her iki sonucun da heyecan verici olduğunu vurguladı: su buharı baskın mı yoksa hidrojen ağırlıklı bir atmosferde küçük bir bileşen olarak mı var.

Tartışmaya katılan Björn Benneke, GJ 9827d kadar küçük bir gezegenin atmosferini doğrudan tespit etmenin öneminin altını çizdi. Daha küçük gezegenlerin dünyasına girdikçe gözlemlerindeki kademeli geçişe dikkat çekerek, hidrojen ağırlıklı atmosferlerden karbondioksitin hakim olduğu Venüs’e benzer bileşimlere doğru bir kayma olacağını öngördü.

Gezegenin yaklaşık 425°C ile Venüs’ünkine eşdeğer olan kavurucu sıcaklıkları göz önüne alındığında, ağırlıklı olarak su buharı içeren bir atmosfer olasılığı, buharlı ve misafirperver olmayan bir ortama işaret etmektedir.

Mevcut analiz, ekibi iki ilgi çekici olasılıkla baş başa bırakıyor. GJ 9827d, Neptün’ün minyatür bir versiyonuna benzeyen, su ile iç içe geçmiş hidrojen bakımından zengin bir zarfa sahip olabilir. Alternatif olarak, Benneke tarafından teorize edildiği gibi, daha küçük kayalık oluşumları saran bol su buharı ile potansiyel olarak önemli bir su-kaya oranından oluşan Jüpiter’in uydusu Europa’nın daha sıcak bir yinelemesini temsil edebilir.

Bir senaryoya göre, eğer gezegen su açısından zengin bir atmosfere sahipse, muhtemelen ev sahibi yıldızından daha uzakta, sıcaklıkların suyun buz halinde var olması için yeterince soğuk olduğu bir yerde ortaya çıkmıştır. Zamanla, yerçekimi kuvvetleri gezegeni yıldızına yaklaştırarak artan radyasyona maruz bırakmış olabilir. Sonuç olarak, mevcut herhangi bir hidrojen ısınmış ve potansiyel olarak kaçmış olabilir veya gezegenin nispeten zayıf yerçekimi nedeniyle hala dağılma sürecinde olabilir. Alternatif olarak, gezegenin sıcak yıldıza yakın bir yerde, atmosferinde sadece su izleriyle oluşmuş olma ihtimali de vardır.

Hubble tarafından yürütülen gözlem programı üç yıl boyunca 11 geçişi kapsadı ve gezegenin ev sahibi yıldızının önünden geçtiği durumları yakaladı. Bu geçişler sırasında yıldız ışığı gezegenin atmosferinden süzülerek su moleküllerinin göstergesi olan spektral imzaları ortaya çıkardı. Eğer gezegende bulutlar varsa, bunlar muhtemelen daha düşük atmosferik seviyelerde geziniyor ve Hubble’ın bulut örtüsünün üzerindeki su buharı konsantrasyonlarını incelemesine olanak tanıyor.

Hubble’ın son keşfi, gezegenin daha derinlemesine incelenmesi için zemin hazırlıyor. NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu kullanılarak, özellikle su buharının ötesinde ilave atmosferik bileşenleri ortaya çıkarmayı amaçlayan kızılötesi spektroskopi için daha fazla araştırma için umut verici bir aday olarak ortaya çıkmaktadır.

1. ^{ONLİNE HABER} European Space Agency. (2024, January 25). Hubble finds water vapor in small exoplanet’s atmosphere. Phys.org. [Phys.org]
2. ^{AKADEMİK DERGİ} Roy, P., Benneke, B., Piaulet, C., Gully-Santiago, M., Crossfield, I. J. M., Morley, C., Kreidberg, L., Evans, T. M., Brande, J., Delisle, S., Greene, T. P., Hardegree-Ullman, K. K., Barman, T., Christiansen, J. L., Dragomir, D., Fortney, J. J., Howard, A. W., Kosiarek, M. R., & Lothringer, J. D. (2023). Water Absorption in the Transmission Spectrum of the Water World Candidate GJ 9827 d. The Astrophysical Journal Letters, 954(2), L52. [The Astrophysical Journal Letters]