Yeni keşfedilen bir gezegen olan WASP-193b, Jüpiter’den daha büyüktür ancak pamuk şekere benzer şekilde oldukça düşük bir yoğunluğa sahiptir. Bu anormallik, mevcut gezegen oluşumu teorilerine meydan okuyor ve bilinen gezegenler arasında benzersiz bir durum sunuyor. Özellikle atmosferik özelliklerine ilişkin daha ileri analizler, olağandışı özelliklerine ilişkin daha derin bilgiler sağlayabilir. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Gökbilimciler galaksimizdeki uzak bir yıldızın yörüngesinde dönen olağanüstü derecede hafif bir gezegen olan WASP-193b’yi keşfettiler. Bu geride kalıyor Jüpiter Boyut olarak ancak pamuk şekerinin yoğunluğuyla eşleşiyor ve gezegen biliminde bir gizem sunuyor.
WASP-193b adı verilen yeni gezegenin boyutu Jüpiter’den küçük görünüyor, ancak yoğunluğu onun çok küçük bir kısmı. Bilim insanları, gaz devinin Jüpiter’den yüzde 50 daha büyük ve yaklaşık onda biri kadar yoğun olduğunu buldu; bu, pamuk şekeriyle karşılaştırılabilecek kadar düşük bir yoğunluk.
WASP-193b, daha küçük olandan sonra bugüne kadar keşfedilen en hafif ikinci gezegendir. Neptün-dünyaya benzer, Kepler 51d. Yeni gezegenin çok daha büyük boyutu, süper ışık yoğunluğuyla birleştiğinde, WASP-193b’yi bugüne kadar keşfedilen 5.400’den fazla gezegen arasında tuhaf bir duruma getiriyor.
“Bu kadar küçük yoğunluğa sahip dev nesneleri bulmak gerçekten çok nadirdir” diyor baş yazar ve MİT doktora sonrası Halid Barkaoui. “Kabarık Jüpiterler adı verilen bir gezegen sınıfı var ve bunların ne olduğu 15 yıldır bir gizem. Ve bu, o sınıfın aşırı bir örneğidir.”
Instituto de Astrofísica de Andalucía’da kıdemli araştırmacı olan eşbaşkan yazar Francisco Pozuelos, “Bu gezegeni şu anda sahip olduğumuz tüm oluşum teorileri arasında nereye koyacağımızı bilmiyoruz, çünkü bu hepsinin dışında kalan bir değer” diye ekliyor. CSIC (İspanya). “Bu gezegenin nasıl oluştuğunu klasik evrim modellerine göre açıklayamayız. Atmosferine daha yakından bakmak, bu gezegenin evrimsel yolunu elde etmemizi sağlayacak.”
Sanatçının WASP-193b’nin yoğunluğuna ilişkin izleniminin pamuk şekerle karşılaştırılması. Kredi bilgileri: Liege Üniversitesi
WASP tarafından keşif
Yeni gezegen ilk olarak, biri kuzey yarımkürede, diğeri güneyde olmak üzere iki robotik gözlemevini birlikte işleten akademik kurumların uluslararası işbirliği olan Geniş Açılı Gezegen Araştırması veya WASP tarafından tespit edildi. Her gözlemevi, tüm gökyüzündeki binlerce yıldızın parlaklığını ölçmek için bir dizi geniş açılı kamera kullanıyor.
WASP-Güney gözlemevi, 2006 ile 2008 ve 2011 ile 2012 yılları arasında yapılan araştırmalarda, Dünya’dan 1.232 ışıkyılı uzaklıkta bulunan parlak, yakın, güneş benzeri bir yıldız olan WASP-193’ten periyodik geçişler veya ışık düşüşleri tespit etti. Gökbilimciler, yıldızın periyodik parlaklık düşüşlerinin, her 6,25 günde bir yıldızın etrafında dönen ve ışığını engelleyen bir gezegenle tutarlı olduğunu belirledi. Bilim adamları, gezegenin her geçişte engellediği toplam ışık miktarını ölçtüler ve bu da onlara gezegenin dev süper Jüpiter boyutu hakkında bir tahmin sağladı.
Gökbilimciler daha sonra gezegenin kütlesini belirlemeye çalıştılar; bu, daha sonra yoğunluğunu ortaya çıkaracak ve potansiyel olarak bileşimine dair ipuçları da verecek bir ölçümdü. Bir kütle tahmini elde etmek için gökbilimciler genellikle bilim adamlarının bir yıldızın spektrumunu veya ışığın çeşitli dalga boylarını bir gezegen yıldızın etrafında dönerken analiz ettiği bir teknik olan radyal hızı kullanırlar. Bir yıldızın spektrumu, yörüngedeki bir gezegen gibi yıldızı çeken şeye bağlı olarak belirli şekillerde değişebilir. Bir gezegen ne kadar büyükse ve yıldızına ne kadar yakınsa, spektrumu da o kadar fazla kayabilir; bu, bilim adamlarına gezegenin kütlesi hakkında fikir verebilecek bir çarpıklıktır.
WASP-193 b için gökbilimciler, yıldızın yerdeki çeşitli teleskoplardan alınan ek yüksek çözünürlüklü spektrumlarını elde ettiler ve gezegenin kütlesini hesaplamak için radyal hızı kullanmaya çalıştılar. Ancak boş gelmeye devam ettiler; bunun nedeni, tam da ortaya çıktığı üzere, gezegenin, yıldızı üzerinde fark edilebilir bir çekim yaratamayacak kadar hafif olmasıydı.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) araştırmacı olan Julien de Wit şöyle açıklıyor: “Genellikle büyük gezegenlerin tespit edilmesi oldukça kolaydır çünkü genellikle çok büyük kütlelidirler ve yıldızları üzerinde büyük bir çekime neden olurlar.”. “Fakat bu gezegenin yanıltıcı yanı, büyük – çok büyük – olmasına rağmen kütlesinin ve yoğunluğunun o kadar düşük olmasıydı ki, sadece radyal hız tekniğiyle tespit edilmesi aslında çok zordu. İlginç bir değişimdi.”
Pamuk Şekerin Yoğunluğu
Hesaplamalar, WASP-193b’nin Jüpiter’in kütlesinin kabaca 0,14 katı kadar bir kütleye ve santimetreküp başına yaklaşık 0,059 gram yoğunluğa sahip olduğunu doğruluyor; bu, Jüpiter ve Dünya’nınkinden önemli ölçüde daha düşük, ancak santimetre küp başına 0,05 gram pamuk şekere benzer.
Barkaoui, “WASP-193b’nin kütlesini elde etmek için gereken tüm verileri toplamamız neredeyse dört yılımızı aldı” diyor. “Gezegen o kadar hafif ki benzer bir katı hal materyali düşünmek zor. Pamuk şekere yakın olmasının nedeni her ikisinin de çoğunlukla katı maddelerden ziyade hafif gazlardan oluşmasıdır. Gezegen temelde süper kabarıktır.
Araştırmacılar, yeni gezegenin galaksideki diğer gaz devlerinin çoğu gibi çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluştuğundan şüpheleniyorlar. WASP-193b için bu gazlar muhtemelen Jüpiter’in kendi atmosferinden onbinlerce kilometre daha uzağa uzanan oldukça şişkin bir atmosfer oluşturuyor. Bir gezegenin süper ışık yoğunluğunu korurken tam olarak nasıl şişebileceği, mevcut hiçbir gezegen oluşumu teorisinin henüz cevaplayamadığı bir sorudur.
Barkaoui şu sonuca varıyor: “WASP-193b harika bir gizem.” “Bunu çözmek, özellikle atmosferik özelliklerini JWST uzay teleskobuyla ölçmek ve bunları, muhtemelen bu kadar aşırı bir enflasyonla sonuçlanacak farklı teorik mekanizmalarla yüzleşmek için, biraz daha gözlemsel ve teorik çalışma gerektirecek.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için:
Referans: Khalid Barkaoui, Francisco J. Pozuelos, Coel Hellier, Barry Smalley, Louise D. Nielsen, Prajwal Niraula, Michaël Gillon, Julien de Wit, “Jüpiter büyüklüğündeki gezegen WASP-193 b çevresinde genişletilmiş düşük yoğunluklu atmosfer”, Simon Müller, Caroline Dorn, Ravit Helled, Emmanuel Jehin, Brice-Olivier Demory, Valerie Van Grootel, Abderahmane Soubkiou, Mourad Ghachoui, David. R. Anderson, Zouhair Benkhaldoun, Francois Bouchy, Artem Burdanov, Laetitia Delrez, Elsa Ducrot, Lionel Garcia, Abdelhadi Jabiri, Monika Lendl, Pierre FL Maxted, Catriona A. Murray, Peter Pihlmann Pedersen, Didier Queloz, Daniel Sebastian, Oliver Turner, Stephane Udry, Mathilde Timmermans, Amaury HMJ Triaud ve Richard G. West, 14 Mayıs 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02259-y