Yeni keşfedilen karbon monoksit kaçak boşluğu, yaşanabilir ötegezegenlerin belirlenmesine yardımcı olabilir

Yaşanabilir dış gezegenlerin araştırılması, sıvı su, uygun sıcaklık aralığı ve atmosferik koşullar gibi Dünya’ya benzer koşullara sahip gezegenlerin aranmasını içerir. Önemli faktörlerden biri, gezegenin yaşanabilir bölgedeki konumu, yani bir yıldızın etrafındaki, gezegenin yüzeyinde potansiyel olarak sıvı suyun bulunabileceği bölge.

NASA’nın 2009’da fırlatılan Kepler teleskopu, görünür yıldızların %20-50’sinin bu tür yaşanabilir Dünya boyutunda kayalık gezegenlere ev sahipliği yapabileceğini ortaya çıkardı. Ancak sıvı suyun varlığı tek başına bir gezegenin yaşanabilirliğini garanti etmez. Dünya üzerinde karbondioksit (CO) gibi karbon bileşikleri₂), metan (CH₄) ve karbon monoksit (CO), iklimi ve biyojeokimyayı şekillendirmede çok önemli bir rol oynamaktadır ve yaşamın ortaya çıkmasına katkıda bulunmuş olabilir.

Bunu dikkate alarak, Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nden Doçent Kazumi Ozaki ve Tokyo Üniversitesi’nden Yardımcı Araştırmacı Yasuto Watanabe tarafından yapılan yakın tarihli bir çalışma, yaşanabilir gezegen arayışını genişletmeyi amaçlıyor. Yayınlanan Astrofizik DergisiAraştırmacılar, güneş benzeri yıldızların (F, G ve K tipi) yörüngesinde bulunan Dünya benzeri gezegenlerde CO bakımından zengin bir atmosfere neden olabilecek koşulları belirlemek için atmosferik modellemeyi kullandılar.

CO2 kaçağı olarak bilinen bu olgunun, atmosferik modeller muhtemelen erken gezegen atmosferlerinde meydana geldiğini ve potansiyel olarak yaşamın ortaya çıkmasını desteklediğini öne sürüyor.

“CO2’nin kaçması olasılığı, Dünya üzerindeki yaşamın kökenine ilişkin temel sorunun çözümünde kritik öneme sahiptir çünkü prebiyotik kimyaya uygun çeşitli organik bileşiklerin, CO2’den zengin bir atmosferde oluşma olasılığı, CO2’den daha fazladır.₂-zengin bir atmosfer” diye açıklıyor Dr. Ozaki.

Araştırmacılar, CO üretiminin çeşitli kaynaklarını, taşıma mekanizmalarını ve uzaklaştırılmasıyla ilgili süreçleri göz önünde bulundurarak atmosfer ve okyanuslar arasındaki CO döngüsünü modellediler. CO’nun fotolizi₂hangi CO’da₂ Işığa maruz kaldığında CO’ya dönüşen bu gaz, CO’nun birincil kaynağı olarak kabul edildi.

Ek kaynaklar arasında atmosferdeki fotokimyasal reaksiyonlar, volkanik gazlardan kaynaklanan emisyonlar ve formaldehitin (H) hidrotermal ayrışması yer alıyordu.₂CO) okyanusta. CO’nun atmosferden uzaklaştırılması öncelikle su buharının fotolizi nedeniyle oluşan hidroksil (OH) radikalleriyle reaksiyonu yoluyla ve daha az ölçüde de gezegenin yüzeyinde birikmesiyle gerçekleşti.

Araştırmacılar, CO üretimi OH radikallerinin uzaklaştırılmasını aştığında CO kaçağının meydana geldiğini buldu. Bu, daha yüksek CO nedeniyle meydana gelebilir₂ seviyeleri veya OH radikalleri için rekabet eden volkanlardan gelen indirgeyici gazların varlığı. 277 K sıcaklıkta, CO kısmi basıncı olduğunda CO kaçağı koşulları karşılanır.₂ 0,2 bar’ı aşıyor.

Bununla birlikte, daha yüksek sıcaklıklarda (300 K), bir CO kaçağının daha da yüksek CO’ya ihtiyacı vardır.₂ ve OH radikallerinin ana kaynağı olan atmosferdeki artan su buharından kaynaklanan volkanik gaz seviyeleri. Bir kez başlatıldığında, atmosferdeki CO seviyeleri yalnızca CO’nun gezegenin yüzeyine biriktiği yüzey birikimiyle sınırlanır.

Özellikle, CO, CO’daki değişiklikler₂ ve CH₄ Kontrolden çıkma etkisinden önceki ve sonraki seviyeler, kısmi basınç oranları (pCO/pCO) tarafından tanımlanan faz uzayında yansıyan bir boşluğa yol açtı.₂ ve pCH₄/pCO₂).

Dr. Ozaki, “Sonuçlarımız, bu CO2 kaçağı boşluğunun, güneş benzeri yıldızların etrafında dönen Dünya benzeri cansız gezegenlerin genel bir özelliği olduğunu ve ötegezegenlerin özellikleri ve potansiyel yaşanabilirliği hakkında fikir verdiğini ileri sürüyor” diyor.

Yaşamın ortaya çıkmasına yol açan kesin koşullar belirsizliğini korusa da, CO2 kaçak boşluğu gibi keşifler, Güneş benzeri yörüngede dönen yaklaşık 40 milyar Dünya büyüklüğündeki gezegen arasında yaşamın kökenini kolaylaştırabilecek yaşanabilir gezegenler bulma arayışımızda değerli ipuçları sağlıyor. Samanyolu galaksisindeki yıldızlar.