Ilıman dış gezegen LHS 1140 b, Jüpiter’in uydusu Europa’ya benzer şekilde tamamen buzla kaplı bir dünya (sol) veya sıvı bir yıldız altı okyanusu ve bulutlu bir atmosfere sahip bir buz dünyası (orta) olabilir. LHS 1140 b, gezegenimiz Dünya’nın 1,7 katı büyüklüğündedir (sağ) ve Güneş Sistemi’nin ötesinde sıvı su arayışında şimdiye kadar bulunan en umut verici yaşanabilir bölge dış gezegenidir. Kaynak: Benoit Gougeon, Université de Montréal
Araştırmacılar, aralarında aşağıdakilerin de bulunduğu birden fazla uzay teleskopundan gelen verileri kullandılar: James Webb Uzay Teleskobu (JWST), incelemek için dış gezegen LHS 1140 b, 48 ışık yılı uzaklıkta, Cetus takımyıldızında yer almaktadır. Kırmızı cüce bir yıldızın yörüngesinde dönen bu dış gezegen, yaşanabilir bölgededir ve potansiyel olarak nitrojen açısından zengin bir atmosfere ve sıvı su okyanusu da içerebilecek su açısından zengin bir bileşime sahip olma belirtileri göstermektedir. Bu, LHS 1140 b’yi gelecekteki yaşanabilirlik çalışmaları için en umut verici adaylardan biri yapmaktadır.
Gökbilimciler Webb Teleskobu Verileriyle Yaşanabilir Bölgede Şaşırtıcı Bir Buz Dünyası Buldular
Bilim insanları, ılıman bir dış gezegeni, umut vadeden bir süper-Dünya buz veya su dünyası olarak tanımladılar. Université de Montréal liderliğindeki araştırma ekibinde, Michigan Üniversitesi’nden bir astronom da yer alıyor.
Bulgular, yaşama elverişli bölgedeki LHS 1140 b gezegeninin muhtemelen bir mini-Neptünkalın hidrojen açısından zengin bir atmosfere sahip, çoğunlukla gazdan oluşan büyük gezegenler olan küçük bir gaz devi. Cetus takımyıldızında yaklaşık 48 ışık yılı uzaklıkta bulunan gezegen, bilinen en umut verici yaşanabilir bölge dış gezegen adaylarından biri olarak ortaya çıkıyor ve potansiyel olarak bir atmosfere ve hatta sıvı su okyanusuna ev sahipliği yapıyor.
James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan veriler Aralık 2023’te toplandı ve bu sonucu sağlamlaştırmak için Spitzer, Hubble ve TESS gibi diğer uzay teleskoplarından alınan önceki verilere eklendi ve yayınlanmak üzere kabul edildi. The Astrofizik Dergisi Mektupları Bu hafta.
“Bu, yaşanabilir bölge kayalık veya buz bakımından zengin bir dış gezegende bir atmosferin ipucunu gördüğümüz ilk sefer. Küçük, kayalık gezegenlerdeki atmosferleri tespit etmek JWST’nin başlıca hedeflerinden biri, ancak bu sinyalleri dev gezegen atmosferlerine göre görmek çok daha zor,” dedi Ryan MacDonald, NASA UM Astronomi Bölümü’nde LHS 1140 b’nin atmosferinin analizinde kilit rol oynayan Sagan Üyesi. “LHS 1140 b, kalın bir atmosferi destekleyebilen yaşanabilir bölgedeki en iyi küçük dış gezegenlerden biridir ve bu dünyada hava olduğuna dair kanıt bulmuş olabiliriz.”
2021’de fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu, Hubble’dan sonra gelen bir sonraki büyük uzay bilimi gözlemevidir ve Evren hakkında olağanüstü soruları yanıtlamak ve astronominin tüm alanlarında çığır açan keşifler yapmak için tasarlanmıştır. Kızılötesi yetenekleri, uzak gezegenlerin atmosferlerini ayrıntılı bir şekilde incelemesine, su buharı, metan ve olası biyolojik imzalar gibi elementleri belirlemesine olanak tanır. Kaynak: ESA/ATG medialab
LHS 1140 b, Potansiyel Olarak Yaşanabilir Bir Dünya
Güneşin yaklaşık beşte biri büyüklüğündeki düşük kütleli bir kırmızı cüce yıldızının yörüngesinde dönen bir ötegezegen olan LHS 1140 b, yıldızının yaşanabilir bölgesinde bulunan güneş sistemine en yakın ötegezegenlerden biri olması nedeniyle bilim insanlarını büyülemiştir. Bu “Goldilocks Bölgesi”nde bulunan ötegezegenler, Dünya’da bildiğimiz şekliyle yaşam için hayati bir unsur olan suyun sıvı halde üzerlerinde bulunmasına izin verecek sıcaklıklara sahiptir.
LHS 1140 b ile ilgili kritik sorulardan biri, onun mini Neptün tipi bir dış gezegen mi yoksa Dünya’dan daha büyük, kayalık veya su açısından zengin bir süper Dünya mı olduğuydu.
“Şu anda bilinen tüm ılıman dış gezegenler arasında LHS 1140 b, güneş sistemimizin ötesindeki yabancı bir dünyanın yüzeyinde sıvı suyu dolaylı olarak doğrulamak için en iyi şansımız olabilir,” diyor bilimsel makalenin baş yazarı ve Université de Montréal’de doktora öğrencisi olan Charles Cadieux. “Bu, potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenler arayışında önemli bir dönüm noktası olacaktır.”
Ryan MacDonald. Kredi: Michigan Üniversitesi
JWST Verileri Yeni Görüşlere Yol Açıyor
Takımın gözlemlerinin analizi, mini-Neptün senaryosunu güçlü bir şekilde dışladı ve kanıtlar, LHS 1140 b gezegeninin Dünya’nınki gibi azot bakımından zengin bir atmosfere sahip olabilecek bir süper-Dünya olduğunu gösteriyor. Ancak takım, azot gazının imzasını doğrulamak için JWST gözlemleriyle ek gözlemlerin gerekli olacağı konusunda uyarıyor.
Toplanan tüm verilere dayanan tahminler, LHS 1140 b’nin Dünya benzeri bir bileşime sahip kayalık bir gezegen için beklenenden daha az yoğun olduğunu ortaya koyuyor ve kütlesinin %10 ila %20’sinin sudan oluşmuş olabileceğini gösteriyor. Bu keşif, LHS 1140 b’nin, muhtemelen alt yıldız noktasında potansiyel bir sıvı okyanusu olan bir kartopu veya buz gezegenine benzeyen, ikna edici bir aday su dünyası olduğunu veya gezegenin eşzamanlı dönüşü nedeniyle sistemin ana yıldızına her zaman bakacak olan gezegenin yüzey alanının (Dünya’nın ayına çok benzer) olduğunu gösteriyor.
Bir Atmosfer ve Okyanus’un Olası Varlığı
MacDonald, LHS 1140 b’nin potansiyel olarak Dünya’nın %78 azot içeren atmosferine benzer, azot açısından zengin bir atmosfere sahip olduğunu öne süren atmosferik geri alma analizini yürüttü. Bu hala yalnızca geçici bir sonuç olsa da, azot açısından zengin bir atmosferin varlığı gezegenin önemli bir atmosferi koruduğunu ve sıvı suyu destekleyebilecek koşullar yarattığını öne sürecektir.
Bu keşif, su dünyası/kartopu senaryosunu en makul senaryo olarak destekliyor. Mevcut modeller, LHS 1140 b’nin Dünya benzeri bir atmosferi varsa, yaklaşık 4.000 kilometre çapında, Atlantik Okyanusu’nun yüzey alanının yarısına eşit bir boğa gözü okyanusu olan bir kartopu gezegeni olacağını gösteriyor. Bu yabancı okyanusun merkezindeki yüzey sıcaklığı rahat bir 20 derece bile olabilir Santigrat derece.
LHS 1140 b’nin potansiyel atmosferi ve sıvı su için elverişli koşulları onu gelecekteki yaşanabilirlik çalışmaları için olağanüstü bir aday haline getiriyor. Bu gezegen, yaşanabilir bölgedeki konumu ve ısıyı tutabilen ve istikrarlı bir iklimi destekleyebilen bir atmosfere sahip olma olasılığı göz önüne alındığında, yaşamı destekleyebilecek bir dünyayı incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor.
“Bu, yaşanabilir bölgedeki bir süper Dünya’nın atmosferine dair ilk cezbedici bakışımız. TRAPPIST-1 sistemindekiler gibi bilinen diğer yaşanabilir bölge dış gezegenleriyle karşılaştırıldığında, LHS 1140 yıldızı daha sakin ve daha az aktif görünüyor, bu da LHS 1140 b’nin atmosferini yıldız lekelerinin neden olduğu yıldız sinyallerinden ayırmayı önemli ölçüde daha az zorlayıcı hale getiriyor,” dedi MacDonald.
“JWST ile LHS 1140 b’nin ilk keşfimiz, bunun şu anda atmosferik karakterizasyon için bilinen en iyi yaşanabilir bölge dış gezegeni olduğunu ortaya koydu. Azot açısından zengin atmosferi doğrulamak ve diğer gazları aramak için daha fazla JWST gözlemine ihtiyacımız olsa da, bu çok ümit verici bir başlangıç.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için Webb, Sadece 48 Işık Yılı Uzaklıkta Potansiyel Olarak Yaşanabilir Bir Dünya Buldu başlıklı yazıya bakın.
Referans: “JWST/NIRISS ile Yaşanabilir Bölge Gezegeni LHS 1140 b’nin İletim Spektroskopisi” Charles Cadieux, René Doyon, Ryan J. MacDonald, Martin Turbet, Étienne Artigau, Olivia Lim, Michael Radica, Thomas J. Fauchez, Salma Salhi, Lisa Dang, Loïc Albert, Louis-Philippe Coulombe, Nicolas B. Cowan, David Lafrenière, Alexandrine L’Heureux, Caroline Piaulet, Björn Benneke, Ryan Cloutier, Benjamin Charnay, Neil J. Cook, Marylou Fournier-Tondreau, Mykhaylo Plotnykov, Diana Valencia, Kabul edildi, Astrofizik Dergisi Mektupları.
arXiv:2406.15136