TESS, Dünya ile Venüs arasında ilginç bir dünya boyutu buluyor

NASA’nın TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ve diğer birçok tesisin gözlemlerini kullanan iki uluslararası gökbilimci ekibi, yalnızca 40 ışıkyılı uzaklıkta, Dünya ile Venüs boyutları arasında bir gezegen keşfetti. Birçok faktör, onu NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu kullanılarak yapılacak daha ileri çalışmalar için çok uygun bir aday haline getiriyor.

TESS, yaklaşık bir ay boyunca gökyüzünün geniş bir alanına bakıyor ve on binlerce yıldızın parlaklık değişimlerini 20 saniyeden 30 dakikaya kadar değişen aralıklarla izliyor. Geçişleri (yörüngedeki dünyaların geçişinden kaynaklanan yıldızların kısa, düzenli kararmaları) yakalamak, görevin birincil hedeflerinden biridir.

Proje asistanı Akihiko Fukui ile birlikte bir araştırma ekibine liderlik eden, Tokyo’daki Astrobiyoloji Merkezi’nde proje yardımcı doçenti olan Masayuki Kuzuhara, “Bugüne kadar bulunan en yakın, geçiş yapan, ılıman, Dünya boyutunda dünyayı bulduk” dedi. Tokyo Üniversitesi’nde profesör. “Henüz bir atmosfere sahip olup olmadığını bilmesek de, onu güneş sistemindeki gezegen komşumuzla benzer boyut ve yıldızdan aldığı enerjiye sahip bir dış-Venüs olarak düşünüyoruz.”

Gliese 12 olarak adlandırılan ev sahibi yıldız, Balık takımyıldızında yaklaşık 40 ışıkyılı uzaklıkta bulunan soğuk bir kırmızı cücedir. Yıldız, Güneş’in boyutunun yalnızca %27’si kadardır ve Güneş’in yüzey sıcaklığının yaklaşık %60’ına sahiptir. Gliese 12 b olarak adlandırılan yeni keşfedilen dünya, her 12,8 günde bir yörüngede dönüyor ve Dünya boyutunda veya biraz daha küçük (Venüs’le kıyaslanabilir). Atmosferinin olmadığı varsayılırsa, gezegenin yüzey sıcaklığının yaklaşık 107 Fahrenheit (42 santigrat derece) olduğu tahmin ediliyor.

Gökbilimciler, kırmızı cüce yıldızların küçük boyutları ve kütlelerinin, onları Dünya boyutunda gezegenleri bulmak için ideal hale getirdiğini söylüyor. Daha küçük bir yıldız, her geçişte daha fazla kararma anlamına gelir ve daha düşük bir kütle, yörüngedeki bir gezegenin, yıldızın “yansıma hareketi” olarak bilinen daha büyük bir yalpalamasına neden olabileceği anlamına gelir. Bu etkiler daha küçük gezegenlerin tespit edilmesini kolaylaştırır.

Kırmızı cüce yıldızların parlaklıklarının düşük olması aynı zamanda onların yaşanabilir bölgelerinin (bir gezegenin yüzeyinde sıvı suyun bulunabileceği yörünge mesafeleri aralığı) onlara daha yakın olduğu anlamına da gelir. Bu, kırmızı cücelerin etrafındaki yaşanabilir bölgelerdeki geçiş yapan gezegenleri tespit etmeyi, daha fazla enerji yayan yıldızların etrafındakilere göre daha kolay hale getirir.

Gliese 12 ile yeni gezegen arasındaki mesafe, Dünya ile güneş arasındaki mesafenin yalnızca %7’sidir. Gezegen, yıldızından, Dünya’nın güneşten aldığı enerjinin 1,6 katı kadar ve Venüs’ün deneyimlediğinin yaklaşık %85’ini alıyor.

Doktora öğrencisi Shishir Dholakia, “Gliese 12 b, soğuk yıldızların etrafında dönen Dünya boyutundaki gezegenlerin atmosferlerini koruyup koruyamayacaklarını incelemek için en iyi hedeflerden birini temsil ediyor; bu, galaksimizdeki gezegenlerin yaşanabilirliğine ilişkin anlayışımızı ilerletmek için çok önemli bir adım” dedi. Avustralya’daki Southern Queensland Üniversitesi Astrofizik Merkezi. Edinburgh Üniversitesi ve University College London’da doktora öğrencisi olan Larissa Palethorpe ile farklı bir araştırma ekibine liderlik etti.

Her iki ekip de Gliese 12 b’yi incelemenin kendi güneş sistemimizin evriminin bazı yönlerini açığa çıkarmaya yardımcı olabileceğini öne sürüyor.

Palethorpe, “Dünya’nın ve Venüs’ün ilk atmosferlerinin soyulduğu ve daha sonra volkanik gaz çıkışı ve güneş sistemindeki artık maddelerden gelen bombardımanlarla yeniden doldurulduğu düşünülüyor.” diye açıkladı. “Dünya yaşanabilir, ancak Venüs tamamen su kaybından dolayı değil. Gliese 12 b sıcaklık açısından Dünya ile Venüs arasında olduğundan, atmosferi bize gezegenlerin gelişirken izlediği yaşanabilirlik yolları hakkında çok şey öğretebilir.”

Bir atmosferi korumanın önemli bir faktörü de yıldızının fırtınasıdır. Kırmızı cüceler manyetik olarak aktif olma eğilimindedirler ve bu da sık ve güçlü X-ışını patlamalarına neden olur. Ancak her iki ekibin yaptığı analizler, Gliese 12’nin hiçbir aşırı davranış belirtisi göstermediği sonucuna varıyor.

Kuzuhara ve Fukui liderliğindeki bir makale görünür içinde Astrofizik Günlük Mektupları. Dholakia ve Palethorpe bulguları yayınlandı Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri aynı günde.

Geçiş sırasında ev sahibi yıldızın ışığı herhangi bir atmosferden geçer. Farklı gaz molekülleri farklı renkleri emer, dolayısıyla geçiş, Webb gibi teleskoplar tarafından tespit edilebilecek bir dizi kimyasal parmak izi sağlar.

NASA Goddard’dan araştırma astrofizikçisi Michael McElwain, “Dünya’ya benzer, hem bize yeterince yakın olan hem de mevcut tesisleri kullanarak iletim spektroskopisi adı verilen bu tür bir çalışma için gereken diğer kriterleri karşılayan yalnızca bir avuç ılıman gezegen biliyoruz” dedi. Greenbelt, Maryland’deki Uzay Uçuş Merkezi ve Kuzuhara ve Fukui makalesinin ortak yazarı. “Bu gezegenlerin atmosfer çeşitliliğini ve evrimsel sonuçlarını daha iyi anlamak için Gliese 12 b gibi daha fazla örneğe ihtiyacımız var.”

TESS, NASA Goddard tarafından yönetilen ve Cambridge, Massachusetts’te MIT tarafından işletilen bir NASA Astrofizik Araştırmacısı görevidir. Ek ortaklar arasında Falls Church, Virginia merkezli Northrop Grumman; NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi; Astrofizik Merkezi | Cambridge, Massachusetts’te Harvard & Smithsonian; MIT’nin Lincoln Laboratuvarı; ve Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü. Dünya çapında bir düzineden fazla üniversite, araştırma enstitüsü ve gözlemevi misyona katılıyor.