Yeni bir araştırma, Dünya’ya yakın nesnelerin %60’ını oluşturan karanlık kuyruklu yıldızların asteroit kuşağından kaynaklanmış olabileceğini ve Dünya’nın suyuna potansiyel olarak katkıda bulunan yeraltı buzunu taşıyabileceğini öne sürüyor. Kaynak: SciTechDaily.com
Michigan Üniversitesi’nin yaptığı bir araştırma, Dünya’ya yakın nesnelerin yüzde 60’ının, Dünya’nın su kaynağına katkıda bulunmuş olabilecek buz içeren karanlık kuyrukluyıldızlar olabileceğini ortaya koydu.
Hem asteroitlerin hem de kuyruklu yıldızların özelliklerini birleştiren bu nesneler, büyük olasılıkla asteroit kuşağından kaynaklanmıştır. Jüpiter Ve MarsAraştırma, asteroitlerin yüzey altında buz olma olasılığını vurguluyor ve bu nesnelerin buzun iç Güneş Sistemi’ne aktarılmasında rol oynayabileceğini öne sürüyor.
Michigan Üniversitesi’nin yaptığı bir araştırmaya göre, Dünya’ya yakın nesnelerin %60’ı, Güneş Sistemi’mizde güneşin etrafında dönen ve büyük ihtimalle buz içeren veya daha önce buz bulundurmuş olan ve Dünya’ya su ulaştırmanın bir yolu olabilecek gizemli asteroitler olan karanlık kuyrukluyıldızlar olabilir.
Çalışmanın başyazarı ve UM’de astronomi alanında lisansüstü öğrencisi olan Aster Taylor’a göre bulgular, asteroit kuşağındaki asteroitlerin, sistemin kayalık asteroitlerinin çoğunu içeren ve kabaca Jüpiter ile Mars arasında kalan bir bölge olduğunu ve 1980’lerden beri şüphelenilen yeraltı buzuna sahip olduğunu gösteriyor.
Buz Teslimatı Yolları
Taylor’a göre çalışma ayrıca buzun Dünya’ya yakın güneş sistemine ulaştırılması için potansiyel bir yol gösteriyor. Dünya’nın suyunu nasıl elde ettiği uzun zamandır devam eden bir sorudur.
“Bu karanlık kuyrukluyıldızların Dünya’ya su getirip getirmediğini bilmiyoruz. Bunu söyleyemeyiz. Ancak Dünya’nın suyunun buraya tam olarak nasıl geldiği konusunda hala tartışmalar olduğunu söyleyebiliriz,” dedi Taylor. “Yaptığımız çalışma, bunun Güneş Sistemi’nin geri kalanındaki bir yerden Dünya’nın çevresine buz getirmenin başka bir yolu olduğunu gösterdi.”
Araştırma ayrıca büyük bir cismin Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızlarından, yörüngeleri onları Jüpiter gezegenine yakınlaştıran kuyruklu yıldızlardan gelebileceğini öne sürüyor. Ekibin sonuçları Icarus dergisinde yayınlandı.
Asteroit ve Kuyrukluyıldız Özelliklerinin Birleştirilmesi
Karanlık kuyrukluyıldızlar biraz gizemlidir çünkü hem asteroitlerin hem de kuyrukluyıldızların özelliklerini bir araya getirirler. Asteroitler, buzsuz kayalık gövdelerdir ve güneşe daha yakın yörüngede dönerler, genellikle buz hattı denen şeyin içindedirler. Bu, asteroitin taşıdığı buzun süblimleşmesi veya katı buzdan doğrudan gaza dönüşmesi için güneşe yeterince yakın oldukları anlamına gelir.
Kuyrukluyıldızlar, genellikle bir kuyrukluyıldızı çevreleyen bir bulut olan bulanık bir koma gösteren buzlu gövdelerdir. Süblimleşen buz, beraberinde toz taşıyarak bulutu oluşturur. Ayrıca, kuyrukluyıldızlar genellikle yerçekimiyle değil, buzun süblimleşmesiyle itilen hafif ivmelere sahiptir, bunlara yerçekimi dışı ivmeler denir.
Karanlık Kuyrukluyıldızların Oranının Tahmini
Çalışmada yedi karanlık kuyrukluyıldız incelendi ve Dünya’ya yakın nesnelerin %0,5 ila %60’ının, komaya sahip olmayan ancak yerçekimsiz ivmelere sahip karanlık kuyrukluyıldızlar olabileceği tahmin ediliyor. Araştırmacılar ayrıca bu karanlık kuyrukluyıldızların muhtemelen asteroit kuşağından geldiğini ve bu karanlık kuyrukluyıldızların yerçekimsiz ivmelere sahip olması nedeniyle, çalışma bulgularının asteroit kuşağındaki asteroitlerin buz içerdiğini öne sürdüğünü belirtiyor.
Taylor, “Bu nesnelerin iç ve/veya dış ana asteroit kuşağından geldiğini düşünüyoruz ve bunun ima ettiği şey, bunun iç güneş sistemine biraz buz sokmak için başka bir mekanizma olduğudur,” dedi. “İç ana kuşakta düşündüğümüzden daha fazla buz olabilir. Orada buna benzer daha fazla nesne olabilir. Bu, en yakın nüfusun önemli bir kısmı olabilir. Gerçekten bilmiyoruz, ancak bu bulgular nedeniyle çok daha fazla sorumuz var.”
Karanlık Kuyrukluyıldızların Kökenleri ve Dinamikleri
Taylor’ın da aralarında bulunduğu bir grup araştırmacı, daha önceki çalışmalarında, Dünya’ya yakın bir dizi cisimde yer çekimine bağlı olmayan ivmelenmeler tespit etmiş ve bunlara “karanlık kuyrukluyıldızlar” adını vermişlerdi. Karanlık kuyrukluyıldızların yer çekimine bağlı olmayan ivmelenmelerinin büyük ihtimalle az miktarda süblimleşen buzun sonucu olduğunu belirlediler.
Taylor ve meslektaşları, mevcut çalışmada karanlık kuyruklu yıldızların nereden geldiğini keşfetmeyi amaçlıyorlar.
“Dünya’ya yakın nesneler mevcut yörüngelerinde çok uzun süre kalmazlar çünkü Dünya’ya yakın ortam karmaşıktır,” dediler. “Dünya’ya yakın ortamda yalnızca yaklaşık 10 milyon yıl kalırlar. Güneş sistemi bundan çok daha eski olduğundan, bu Dünya’ya yakın nesnelerin bir yerden geldiği anlamına gelir; yani sürekli olarak başka, çok daha büyük bir kaynaktan Dünya’ya yakın nesnelerle besleniyoruz.”
Karanlık Kuyrukluyıldız Yörüngelerinin Modellenmesi
Bu karanlık kuyrukluyıldız popülasyonunun kökenini belirlemek için Taylor ve ortak yazarları, farklı popülasyonlardan nesnelere yerçekimi dışı ivmeler atayan dinamik modeller oluşturdular. Daha sonra, bu nesnelerin 100.000 yıllık bir süre boyunca atanmış yerçekimi dışı ivmeler verildiğinde izleyeceği bir yol modellediler. Araştırmacılar, bu nesnelerin çoğunun bugün karanlık kuyrukluyıldızların olduğu yerde son bulduğunu gözlemlediler ve tüm olası kaynaklar arasında ana asteroit kuşağının en olası köken yeri olduğunu buldular.
Taylor, Dünya’nın yakınından eliptik bir yörüngede geçip sonra Jüpiter’e doğru ilerleyen ve sonra tekrar Dünya’nın yanından geçen 2003 RM adlı karanlık kuyruklu yıldızın, Jüpiter ailesindeki bir kuyruklu yıldızdan beklenen aynı yolu izlediğini, yani konumunun yörüngesinden içeri doğru itilmiş bir kuyruklu yıldızla tutarlı olduğunu söylüyor.
Karanlık Kuyrukluyıldız Dinamiklerinde Buzun Rolü
Bu arada, çalışma geri kalan karanlık kuyruklu yıldızların büyük ihtimalle asteroit kuşağının iç bandından geldiğini buldu. Karanlık kuyruklu yıldızlar büyük ihtimalle buz içerdiğinden, bu iç ana kuşakta buzun mevcut olduğunu gösteriyor.
Daha sonra araştırmacılar, nesnelerin neden bu kadar küçük ve hızlı döndüğünü belirlemek için daha önce önerilen bir teoriyi karanlık kuyrukluyıldız popülasyonlarına uyguladılar. Kuyrukluyıldızlar, buzla birbirine bağlanmış kayalık yapılardır – kirli bir buz küpünü düşünün, diyor Taylor. Güneş sisteminin buz hattına çarptıklarında, buz gaz çıkarmaya başlar. Bu, nesnenin hızlanmasına neden olur, ancak aynı zamanda nesnenin oldukça hızlı dönmesine de neden olabilir – nesnenin parçalanmasına yetecek kadar hızlı.
Taylor, “Bu parçaların üzerinde buz da olacak, bu yüzden daha fazla parçaya bölünene kadar daha hızlı ve daha hızlı dönecekler,” dedi. “Bunu küçüldükçe ve küçüldükçe yapmaya devam edebilirsiniz. Bizim önerimiz, bu küçük, hızlı dönen nesneleri elde etmenin yolunun birkaç büyük nesneyi alıp parçalara ayırmanızdır.”
Bu esnada cisimler buzlarını kaybetmeye, daha da küçülmeye ve daha da hızlı dönmeye başlarlar.
Araştırmacılar, daha büyük karanlık kuyruklu yıldız olan 2003 RM’nin, asteroit kuşağının dış ana kuşağından atılan daha büyük bir nesne olduğunu düşünürken, inceledikleri diğer altı nesnenin büyük ihtimalle iç ana kuşaktan geldiğini ve içe doğru çarparak parçalanan bir nesne tarafından oluşturulduğunu düşünüyorlar.
Referans: Aster G. Taylor, Jordan K. Steckloff, Darryl Z. Seligman, Davide Farnocchia, Luke Dones, David Vokrouhlický, David Nesvorný ve Marco Micheli tarafından yazılan “Karanlık kuyruklu yıldızların dinamik kökenleri ve önerilen bir evrim yolu”, 6 Temmuz 2024, İkarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2024.116207