Gökbilimciler Jüpiter benzeri gezegenden kaçan dev helyum kuyruklarını gözlemlediler

Gökbilimcilerden oluşan bir ekip, Austin’deki McDonald Gözlemevi’ndeki Teksas Üniversitesi’ndeki Hobby-Eberly Teleskobu’ndan (HET) gözlemleri kullanarak, şimdiye kadar bir gezegenden kaçtığı gözlemlenen en uzun gaz kuyruklarından bazılarını keşfetti.

HAT-P-32b gezegeni, Jüpiter’in neredeyse iki katı büyüklüğündedir ve uzayda seyahat ederken önünde ve arkasında ortaya çıkan dramatik helyum jetleri nedeniyle atmosferini kaybeder. Bu kuyruklar, gezegenin yarıçapının 50 katından fazladır. Keşif 7 Haziran’da dergide yayınlandı Bilim Gelişmeleri.

Gezegenlerin etrafından kaçan malzeme kuyrukları duyulmamış bir şey değil. Bir toz ve moloz izini serbest bırakan bir çarpışmanın sonucu olabilirler. Ya da, yakındaki bir yıldızın ısısının enerji verip bir gezegenin atmosferini uzaya üflemesinden kaynaklanabilirler. Ancak, HAT-P-32b’ler kadar uzun kuyruklar gerçekten dikkat çekicidir.

Santa Cruz California Üniversitesi’nden NASA Sagan üyesi Zhoujian Zhang, “Uzatılmış kuyrukların gezegenin ve ev sahibi yıldızının boyutuyla karşılaştırıldığında ne kadar devasa olduğunu görmek heyecan verici” dedi. Austin HET Exospheres Projesi’nde Texas Üniversitesi’nin bir parçasıyken bu keşfi yapan ekibe liderlik etti. HET Exospheres Projesi, güneş sistemimizin dışındaki gezegenlerin atmosferlerini inceler.

HAT-P-32b’nin dramatik kuyruklarının algılanması

Gökbilimciler, güneş sistemimizin dışındaki gezegenlerin atmosferi hakkında bilgi edinmek için, gezegen onun önünden geçerken ana yıldızlarını gözlemleyebilirler. Bu, “geçiş” olarak adlandırılan şeydir. Bir örnek, Venüs’ün Dünya ile güneş arasından geçmesi olabilir.

Bir geçiş sırasında yıldız, eğer varsa, geçen gezegenin atmosferinden ışık saçar. Gökbilimciler, “spektroskopi” adı verilen bir yöntemle, atmosferde hangi elementlerin bulunduğunu belirlemek için bu ışığı inceleyebilirler. Spektroskopi ile ışık, bir prizmadan parlayan beyaz ışık gibi bir spektruma bölünür. Spektrumdaki farklı renk bantları, farklı elementlere karşılık gelir.

Önceki çalışmalar HAT-P-32b’nin kuyruklarını tespit etmişti. Ancak gökbilimciler gezegeni yalnızca yıldızının önünden geçerken gözlemledikleri için kuyrukların gerçek boyutları bilinmiyordu.

Austin’deki Teksas Üniversitesi’nde yardımcı doçent ve HET Exospheres Projesi’nin baş araştırmacısı Caroline Morley, “Hobby-Eberly Teleskopu ile elde edebileceğimiz uzun süreli gözlemler olmasaydı bunu göremezdik” dedi. “Bu gezegeni tam yörüngesi için gözlemlememize izin verdi.”

Zhang’ın ekibi HAT-P-32b’yi birkaç gece boyunca gözlemledi ve gezegenin yıldızın önünden geçtiği anı ve önceki ve sonraki günlerdeki gözlemleri kaydetti. Bu, gezegenin yıldızının etrafında dönmesi için geçen süreyi kapsıyordu ve kuyruklarının tamamının ortaya çıkmasını sağlıyordu.

HAT-P-32b’nin kuyruklarının nedeni, ana yıldızının gezegenin atmosferinde kaynaması olabilir. Gezegen, gökbilimcilerin “sıcak Jüpiter” olarak adlandırdığı şeydir, yani büyük, sıcak, gazlıdır ve yıldızının etrafında yakın bir yörüngeye sahiptir. Yörüngesi o kadar dar ki ana yıldızından gelen ısı HAT-P-32b’nin atmosferindeki gazın genişlemesine neden oluyor. Atmosfer o kadar genişledi ki, bir kısmı gezegenin yer çekiminden kurtuldu ve yakındaki yıldızın yörüngesine çekildi.

Morley, “HAT-P-32b hakkındaki bulgularımız, diğer gezegenlerin ve yıldızlarının nasıl etkileştiğini anlamamıza yardımcı olabilir” dedi. “Bunun gibi sıcak Jüpiterler üzerinde yüksek hassasiyetli ölçümler alabiliyoruz ve daha sonra bulgularımızı daha geniş bir gezegen yelpazesine uygulayabiliyoruz.”

Hobby-Eberly Telescope (HET) ve gezegen atmosferlerinin incelenmesi

HET, özellikle güneş sistemimizin dışındaki gezegenlerdeki atmosferleri incelemek için çok uygundur. Yüksek çözünürlüklü aracı, Yaşanabilir Bölge Gezegen Bulucu spektrografı, nesneleri yakın kızılötesi dalga boylarında gözlemleyebiliyor. Bu, helyumla ilişkili dalga boyunu içerir ve gökbilimcilerin HAT-P-32b ve diğer benzer gezegenlerden kaçan gazı gözlemlemesine olanak tanır.

HET ile gözlem yapmanın bir başka avantajı da her gece aynı gökyüzü taramasını yapmasıdır. Yukarı ve aşağı eğilen diğer birçok teleskopun aksine, HET’in 10’a 11 metrelik aynası her zaman ufkun 55 derece üzerinde eğimlidir. Bu, her gece aynı gökyüzü parçasının yüksek hassasiyetli, uzun zaman çizelgesi gözlemlerine yol açabilir.

Zhang, “Sistemi birkaç gün üst üste her gece gözlemleyebildiğimiz için, bunun gibi fiziksel olarak büyük yapıları tespit edebiliyoruz” dedi. “Diğer gezegenler de benzer izleme yoluyla keşfedilmeyi bekleyen uzun süreli kaçan atmosferlere sahip olabilir.”