Hycean dünyaları gerçekten varsa, okyanusları nasıldır?

Gökbilimciler son yıllarda özellikle yaşanabilirliğe uygun yeni bir tür ötegezegen arayışındalar. Bunlara Hycean dünyaları deniyor ve geniş sıvı su okyanusları ve hidrojen açısından zengin kalın atmosferlerle karakterize ediliyorlar. Bu isim, 2021 yılında, ekibi 2023 yılında James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak olası bir Hycean dünyası olan K2-18b’ye yakından bakan Cambridge gökbilimcisi Nikku Madhusudhan tarafından icat edildi.

Ocak ayında yayınlanmak üzere yeni kabul edilen bir makalede Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri, Madhusudhan ve ortak yazar Frances Rigby, Hycean gezegenlerinin iç yapısının nasıl görünebileceğini ve bunun içinde yaşam bulma olasılığı açısından ne anlama geldiğini inceledi. kağıt adresinden erişilebilir arXiv ön baskı sunucusu.

Hycean dünyaları, kendi güneş sistemimizde gördüğümüz hiçbir şeye benzemiyor ve yaşanabilir bir gezegenin tanımını genişletiyor. Bunlar Dünya benzeri gezegenlerden çok daha büyük olma eğilimindedirler ve onlara “mini-neptünler” lakabı kazandırılmıştır. Boyutları, daha küçük kayalık dünyalara göre tespit edilmelerini kolaylaştırır ve kalın atmosferleri onlara daha geniş bir yaşanabilir bölge sağlar.

Aynı özellikler onları aynı zamanda atmosferlerin kimyasal bileşiminin ölçülmesinin biyolojik imzaları ortaya çıkarabileceği spektroskopik analiz için ideal adaylar haline getiriyor.

Yaşanabilir bir Hycean dünyasının potansiyel özelliklerini ortaya çıkarmak amacıyla Rigby ve Madhusudhan, olası gezegen yapılarının haritasını çıkarmak için HyRIS adlı bir modelleme aracı kullandı. Modellerini yalnızca suyun havayla buluştuğu okyanus yüzeyinde yaşanabilir sıcaklık ve basınçlara izin verecek şekilde sınırladılar.

Bu katı koşullar mevcut olsa bile, sonuçlar çok çeşitli olası iç yapıları gösterdi. Yaşanabilir bir Hycean dünyasının okyanus derinlikleri 10 kilometreden 1000 kilometreye kadar değişebilir (karşılaştırma için, Dünya’nın okyanusunun derinliği yaklaşık 3,7 kilometredir).

Bu dünyaların yaşanabilirliğini potansiyel olarak sınırlayan faktörlerden biri, okyanus tabanı ile gezegenin kayalık çekirdeği arasında muhtemelen kalın bir buz tabakasının bulunmasıdır. Dünya’da kayalık deniz tabanının hava koşulları nedeniyle aşınması yaşam için gerekli olan besinleri üretiyor; buz bu süreci engelleyebilir. Bununla birlikte, bu besinlerin konveksiyon yoluyla buz yoluyla taşınabilmesi ya da kuyruklu yıldız ve asteroit çarpışmaları ya da atmosferik yoğunlaşma gibi başka yollarla gezegene ulaştırılabilmesi ihtimali hala mevcut.

Çalışma aynı zamanda birkaç gerçek Hycean dünyası adayına da baktı ve bunların arasında yaşanabilirlik şansı yüksek olan üç tanesi öne çıkıyor.

Her ne kadar bu üç aday, şiddetli ve düşmanca güneş patlamalarıyla bilinen kırmızı cüce yıldızların yörüngesinde olsa da, bu gezegenlerin yıldızları nispeten sakin. Bunlar TOI-270 d, TOI 1468 c ve TOI-732 c’dir (TOI, TESS uzay teleskopu tarafından gözlemlenen gezegenleri ifade eder).

Bu üç gezegenin her birinin gözleminin ikinci yılında James Webb tarafından gözlemlenmesi planlanıyor, bu da bazı heyecan verici yeni ötegezegenlere daha ayrıntılı bir bakış atmak üzere olduğumuz anlamına geliyor. Geçen yıl K2-18b’nin gözlemlenmesi, Hycean dünya araştırmasının yalnızca başlangıcıydı ve bu yeni makale, gökbilimcilerin bu dünyaların olası iç yapılarını sınırlamasına ve üzerlerinde yaşam bulma olasılığını belirlemesine yardımcı olacak.