Kozmik ‘ikiz çalışması’, gezegen yamyamlığının yaygın olduğunu söylüyor

Gezegen sistemleri ne kadar kararlı? Dünya ve yedi kardeşi her zaman sabit göksel yollarına devam edecek mi, yoksa bir gün rastgele bir şekilde kozmik evimizden fırlatılabilir miyiz?

Fizikçiler iki gök cisminin yörüngelerini yöneten kuralları anlıyorlar, ancak üçüncüsü (dördüncü, beşinci veya yüzüncü bir yana) eklenir eklenmez dinamikler çok daha karmaşık hale geliyor. Bir nesnenin rastgele uzaya fırlayabileceği veya ev sahibi yıldıza düşebileceği öngörülemeyen dengesizlikler ortaya çıkar.

Sözde “üç cisim problemi” yüzyıllar boyunca bilim adamlarını rahatsız etmiştir (ve son zamanlarda bir çok satan seri bilim kurgu romanlarından ve Netflix’in yeni uyarlaması). Bunu anlamamızın önündeki bir engel, bu tür yıkıcı istikrarsızlıkların ortaya çıkmasının ne kadar yaygın olduğu hakkında nispeten az şey bilmemizdir.

Yeni bir çalışmada Nature’da yayınlandı, biz ve meslektaşlarımız bu soruya biraz ışık tuttuk. Yakındaki yıldızlar üzerinde yapılan bir araştırmada, düzinelerce yıldız çiftinden birinin bir gezegeni yutmuş olabileceğini bulduk, bunun nedeni muhtemelen gezegenin yörüngesinde bir “yalpalama” geliştirip yıldızın içine düşmesiydi.

İkizleri incelemek

Çalışmamız, örneğimizdeki yıldız çiftlerinin en az %8’inin, bir yıldızın bir zamanlar yörüngesinde dönen gezegen materyalini yuttuğunu gösteren kimyasal anormallikler gösterdiğini buldu.

Bu ince sinyali tespit etmek için, bu kimyasal desenlere ilişkin diğer olası açıklamaları elememiz gerekiyordu. Biz de aynı anda, aynı malzeme karışımından doğduğu bilinen “ikiz yıldızlara” odaklandık.

Bu yaklaşım, tıpkı ikizlerle ilgili çalışmaların bazen sosyolojik veya tıbbi araştırmalarda kullanılması gibi, kafa karıştırıcı faktörleri ortadan kaldırabilir.

Sonuç, adı geçen ikiz yıldızlar üzerinde yapılan bir araştırmadan geliyor. C3PO ABD’de yazarlardan birinin (Ting) başlattığı bu çalışmaya Liu ve diğerleri daha sonra katıldı.

Ekibimiz, geçmişte yapılan benzer çalışmalardan kat kat daha büyük olan 91 çift ikiz yıldızdan mükemmel bir spektroskopik veri örneği topladı.

Bazı yıldızların ikizlerinden farklı olduğunu, demir, nikel ve titanyum gibi belirli elementlerin karbon ve oksijen gibi diğer elementlere kıyasla daha yüksek miktarlarda olduğu belirgin bir kimyasal desen sergilediğini bulduk. Bu farklılıklar yıldızın bir gezegeni yuttuğuna dair güçlü kanıtlara işaret ediyor.

Kararsızlıklar beklenmedik şekilde yaygın olabilir

Eğer ev sahibi yıldız bir gezegen sisteminin bir veya daha fazla üyesini yutuyorsa, bu durum sistemin dinamiklerinde bazı istikrarsızlıkların meydana geldiğini akla getirir.

Simülasyonlar, bu tür bir istikrarsızlığın gezegen sisteminin erken dönemlerinde (ilk 100 milyon yıl kadar) yaygın olabileceğini öne sürüyor. Ancak bu erken dönemde yutulan gezegenlerin izleri, gözlemlediğimiz milyarlarca yıllık yıldızlarda tespit edilemeyecek durumda olacaktır.

Bu, gördüğümüz kimyasal anormalliklerin, yıldızların bazı gezegenleri veya gezegen malzemelerini tüketmesine neden olan daha yeni kararsızlıklardan kaynaklandığını gösteriyor.

Bu açıklama tamamen beklenmedik bir durum değil. Ortak yazarımız Bertram Bitsch de dahil olmak üzere gezegen dinamikleri üzerine çalışan teorisyenler, pek çok gezegen sisteminin kararsız olduğunun bilindiğini, özellikle de “süper Dünya” adı verilen bir tür gezegenin (Dünya’dan biraz daha büyük ama çok daha küçük gezegenler) bulunduğu sistemler arasında bilindiğini belirttiler. Jüpiter gibi devlerden daha.

Süper Dünya gezegeni içeren sistemler özellikle dengesiz olabilir. Ev sahibi yıldız ile büyük gezegenleri arasındaki çekimsel çekişme istikrarsızlığa neden olabilir.

Hassas bir denge

Çalışmamız bizi evrendeki yerimizi yeniden düşünmeye teşvik ediyor. Güneş sistemimizde istikrarı olduğu gibi kabul etsek de bu, evrenin her yerinde normal olmayabilir.

Çalışmamız, kendi güneş sistemimizde bu tür istikrarsızlıkları görme ihtimalimizin yüksek olduğunu öne sürmüyor. Ancak yeni sonuçlarımıza rağmen, gezegen yutulması ve istikrarsızlığın hala çok az sayıda durumda meydana geldiğini kabul etmek önemlidir.

Çalışmamızın daha fazla insana gezegen sistemlerini ve bunların ev sahibi yıldızlarla ilişkilerini inceleme konusunda ilham vereceğini umuyoruz. Çoklu cisim sistemlerinin dinamiğine dair anlayışımız hala büyük ölçüde eksiktir.

Kozmosun gizemlerini keşfetmeye devam ederken, bunun gibi çalışmalar bize Dünya’da yaşamın gelişmesini sağlayan hassas dengeyi ve kozmik evimizin potansiyel kırılganlığını hatırlatıyor.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okumak orijinal makale.