Hubble, ultra sıcak Jüpiterlerde aşırı hava koşullarını araştırıyor

Eşsiz bir ultra-sıcak ötegezegen sınıfını inceleyen NASA Hubble Uzay Teleskobu gökbilimcileri, Calypso parti şarkısı “Hot, Hot, Hot” ile dans etme havasında olabilirler. Bunun nedeni, şişirilmiş Jüpiter boyutundaki bu dünyaların, ana yıldızlarına çok tehlikeli bir şekilde yakın olmaları ve 3.000 Fahrenheit derecenin üzerinde kaynayan sıcaklıklarda kavrulmalarıdır. Titanyum dahil çoğu metali buharlaştıracak kadar sıcak. Şimdiye kadar görülen en sıcak gezegen atmosferlerine sahipler.

İki yeni makalede, Hubble gökbilimcilerinden oluşan ekipler, bu cızırtılı dünyalardaki tuhaf hava koşulları hakkında rapor veriyor. Bir gezegende buharlaşmış kaya yağıyor ve diğerinin üst atmosferi, yıldızından gelen yoğun ultraviyole (UV) radyasyonu tarafından “güneşte yakıldığı” için soğumak yerine daha fazla ısınıyor.

Bu araştırma, tuhaf ve ilginç gezegen atmosferleri bulmanın ötesine geçiyor. Aşırı hava koşullarını incelemek, gökbilimcilere galaksimizdeki uzak dünyalarda meydana gelen çeşitlilik, karmaşıklık ve egzotik kimya hakkında daha iyi bilgiler verir.

Maryland, Baltimore’daki Johns Hopkins Üniversitesi’nden David Sing, rapor edilen iki çalışmanın ortak yazarı, “Farklı gezegen ortamlarındaki hava durumunu hâlâ iyi anlamış değiliz” dedi. “Dünya’ya baktığınızda, tüm hava tahminlerimiz hala ölçebildiğimiz şeylere göre ayarlanmış durumda. Ancak uzak bir gezegene gittiğinizde, sınırlı tahmin gücünüz var çünkü bir atmosferdeki her şeyin nasıl olduğuna dair genel bir teori oluşturmadınız. birlikte hareket eder ve aşırı koşullara tepki verir.Temel kimya ve fiziği bilseniz bile, karmaşık şekillerde nasıl tezahür edeceğini bilmiyorsunuz.”

6 Nisan dergisindeki bir makalede Doğa, gökbilimciler, yaklaşık 1.300 ışıkyılı uzaklıkta bulunan WASP-178b’nin Hubble gözlemlerini tanımlıyorlar. Gündüz tarafında atmosfer bulutsuzdur ve silisyum monoksit gazı bakımından zengindir. Gezegenin bir tarafı sürekli olarak yıldızına dönük olduğundan, sıcak atmosfer saatte 2.000 mili aşan süper kasırga hızlarında gece tarafına doğru döner. Karanlık tarafta, silikon monoksit, bulutlardan yağmur yağan kayaya yoğunlaşmak için yeterince soğuyabilir, ancak şafakta ve alacakaranlıkta bile, gezegen kayayı buharlaştıracak kadar sıcaktır. Utah, Orem’deki Utah Valley Üniversitesi’nden Josh Lothringer, “Bu silikon monoksit özelliğiyle gerçekten ilginç bir şey gördüğümüzü biliyorduk” dedi.

24 Ocak sayısında yayınlanan bir makalede Astrofizik Dergi Mektupları, College Park, Maryland Üniversitesi’nden Guangwei Fu, yaklaşık 400 ışıkyılı uzaklıkta bulunan süper sıcak Jüpiter KELT-20b’yi bildirdi. Bu gezegende, ana yıldızından gelen bir ultraviyole ışık patlaması, atmosferde, Dünya’nın stratosferine çok benzeyen bir termal katman oluşturuyor. Fu, “Şimdiye kadar ev sahibi yıldızın bir gezegenin atmosferini doğrudan nasıl etkilediğini asla bilmiyorduk. Pek çok teori vardı, ancak şimdi ilk gözlemsel verilere sahibiz,” dedi.

Karşılaştırıldığında, Dünya’da atmosferdeki ozon, UV ışığını emer ve Dünya yüzeyinin 7 ila 31 mil arasındaki bir katmandaki sıcaklıkları yükseltir. KELT-20b’de yıldızdan gelen UV radyasyonu atmosferdeki metalleri ısıtıyor ve bu da çok güçlü bir termal inversiyon tabakası oluşturuyor.

Kanıtlar, Hubble’ın yakın kızılötesi gözlemlerinde su tespitinden ve NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu’nun karbon monoksit tespitinden geldi. İnversiyon tabakası tarafından üretilen sıcak, şeffaf üst atmosferden yayılırlar. Bu imza, gökbilimcilerin Güneşimiz gibi daha soğuk yıldızların yörüngesinde dönen sıcak Jüpiter’in atmosferlerinde gördüklerinden benzersizdir. Fu, “KELT-20b için emisyon spektrumu diğer sıcak Jüpiterlerden oldukça farklı” dedi. “Bu, gezegenlerin tecrit halinde yaşamadıklarını, ev sahibi yıldızlarından etkilendiklerini gösteren güçlü bir kanıt.”

Süper sıcak Jüpiterler yaşanmaz olsa da, bu tür araştırmalar, potansiyel olarak yaşanabilir karasal gezegenlerin atmosferlerini daha iyi anlamanın yolunu açmaya yardımcı olur. Lothringer, “Güvenilir sağlam gözlemsel verilere sahip olduğumuz süper sıcak Jüpiter’lerde neler olduğunu çözemezsek, karasal dış gezegenleri gözlemleyerek daha zayıf spektrumlarda neler olduğunu anlama şansımız olmayacak” dedi. “Bu, bulut oluşumu ve atmosferik yapı gibi fiziksel özellikler hakkında genel bir anlayış oluşturmamıza izin veren tekniklerimizin bir testidir.”