NASA 1,000 Mil Derinlikte Okyanuslara Sahip Bir Çift Süper-Dünya Keşfetti

25 Aralık 2022

1995 yapımı kıyamet sonrası aksiyon filmi “Su Dünyası’nda Dünya’nın kutup buzulları tamamen erimiş ve deniz seviyesi 5 milin üzerine çıkarak neredeyse tüm karayı kaplamıştır. Gökbilimciler, güneş sistemimizde bulunan hiçbir gezegene benzemeyen, gerçek “su dünyaları” olan bir çift gezegen keşfettiler.

Dünya’dan biraz daha büyük olmalarına rağmen kaya yoğunluğuna sahip değiller. Yine de, Güneşimizin etrafında dönen gaz devi dış gezegenlerden daha yoğundurlar. Peki, neyden yapılmışlardır? En iyi yanıt, bu dış gezegenlerin Dünya okyanuslarının ortalama derinliğinden en az 500 kat daha derin küresel okyanuslara sahip oldukları ve bunların kayalık bir topun üzerindeki ıslak bir kaplama olduğudur.

Vıcık vıcık dünyalar, Lyra takımyıldızında 218 ışık yılı uzaklıkta bulunan kırmızı cüce yıldız Kepler-138’in yörüngesinde dönüyor. Gezegenler 2014 yılında NASA’nın Kepler Uzay Gözlemevi ile bulundu. Spitzer ve Hubble uzay teleskoplarıyla yapılan takip gözlemleri, gezegenlerin büyük ölçüde sudan oluşması gerektiğini ortaya koydu. Suyun spektral imzası doğrudan gözlemlenmedi. Ancak bu sonuç, boyutları ve kütleleri karşılaştırılarak hesaplanan yoğunluklarına dayanmaktadır.

Küresel okyanuslarda balık bulmayı beklemeyin. Muhtemelen çok sıcak ve çok yüksek basınç altındadırlar ve bu nedenle okyanus yüzeyi ile gezegen atmosferi arasında ayrı bir sınır diye bir şey yoktur.

NASA’nın Hubble ve Spitzer Bulgularına Göre İki Dış Gezegenin Çoğunluğu Su Olabilir

Teleskoplar gezegenlerin yüzeylerini doğrudan gözlemleyemese de, yoğunlukları kaya dünyalardan daha hafif ancak gaz ağırlıklı olanlardan daha ağır olduklarını gösteriyor.

Montreal Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yönetilen bir ekip, kırmızı cüce bir yıldızın yörüngesinde dönen iki dış gezegenin, suyun tüm gezegenin büyük bir bölümünü oluşturduğu “su dünyaları” olduğuna dair kanıtlar buldu. Lyra takımyıldızında 218 ışık yılı uzaklıktaki bir gezegen sisteminde bulunan bu dünyalar, güneş sistemimizde bulunan hiçbir gezegene benzemiyor.

Montreal Üniversitesi Trottier Dış Gezegenler Araştırma Enstitüsü’nden (iREx) Caroline Piaulet liderliğindeki ekip, 15 Aralık’ta Nature Astronomy dergisinde Kepler-138 olarak bilinen bu gezegen sistemi hakkında ayrıntılı bir çalışma yayınladı.

Piaulet ve meslektaşları Kepler-138 c ve Kepler-138 d ötegezegenlerini NASA’nın Hubble ve emekli Spitzer uzay teleskoplarıyla gözlemledi ve gezegenlerin büyük ölçüde sudan oluşabileceğini keşfetti. Bu iki gezegen ve yıldıza daha yakın olan daha küçük bir gezegen olan Kepler-138 b, daha önce NASA’nın Kepler Uzay Teleskobu tarafından keşfedilmişti. Yeni çalışma dördüncü bir gezegen için de kanıt buldu.

Kepler-138 c ve d’de doğrudan su tespit edilmedi, ancak gezegenlerin boyutlarını ve kütlelerini modellerle karşılaştıran gökbilimciler, hacimlerinin önemli bir kısmının – yarısına kadar – kayadan daha hafif ancak hidrojen veya helyumdan (Jüpiter gibi gaz devi gezegenlerin büyük kısmını oluşturan) daha ağır malzemelerden yapılması gerektiği sonucuna vardılar. Bu aday malzemeler arasında en yaygın olanı sudur.

Çalışmanın eş yazarı ve Montreal Üniversitesi’nde astrofizik profesörü olan Björn Benneke, “Daha önce Dünya’dan biraz daha büyük olan gezegenlerin, Dünya’nın ölçeklendirilmiş versiyonları gibi büyük metal ve kaya topları olduğunu düşünüyorduk ve bu yüzden onlara süper-Dünyalar adını verdik” dedi. “Ancak şimdi bu iki gezegenin, Kepler-138 c ve d’nin, doğası gereği oldukça farklı olduğunu ve tüm hacimlerinin büyük bir kısmının muhtemelen sudan oluştuğunu gösterdik. Bu, gökbilimciler tarafından uzun süredir var olduğu teorize edilen bir gezegen türü olan su dünyaları için şimdiye kadarki en iyi kanıttır.”

Hacimleri Dünya’nın üç katından fazla ve kütleleri iki kat daha büyük olan c ve d gezegenlerinin yoğunlukları Dünya’dan çok daha düşüktür. Bu şaşırtıcıdır çünkü şimdiye kadar ayrıntılı olarak incelenen Dünya’dan biraz daha büyük gezegenlerin çoğu bizimki gibi kayalık dünyalar gibi görünüyordu. Araştırmacılar, en yakın karşılaştırmanın, dış güneş sistemindeki buzlu uydulardan bazıları olabileceğini ve bunların da büyük ölçüde kayalık bir çekirdeği çevreleyen sudan oluştuğunu söylüyor.

Piaulet, “Jüpiter ve Satürn’ün yörüngesindeki su zengini uydular olan Europa veya Enceladus’un daha büyük versiyonlarını hayal edin, ancak yıldızlarına çok daha yaklaştırılmış” dedi. “Buzlu bir yüzey yerine, büyük su buharı zarfları barındırırlardı.”

Araştırmacılar, gezegenlerin Dünya’daki gibi doğrudan gezegenin yüzeyinde okyanuslara sahip olmayabileceği konusunda uyarıyor. “Kepler-138 d’nin atmosferindeki sıcaklık muhtemelen suyun kaynama noktasının üzerinde ve bu gezegende buhardan oluşan kalın ve yoğun bir atmosfer bekliyoruz. Sadece bu buhar atmosferinin altında potansiyel olarak yüksek basınçta sıvı su, hatta süperkritik akışkan olarak adlandırılan yüksek basınçlarda meydana gelen başka bir fazda su olabilir” dedi Piaulet.

2014 yılında NASA’nın Kepler Uzay Teleskobu’ndan elde edilen veriler gökbilimcilerin Kepler-138’in yörüngesinde dönen üç gezegen tespit ettiklerini duyurmalarını sağladı. Bu, gezegen anlık olarak yıldızlarının önünden geçerken yıldız ışığında ölçülebilir bir düşüşe dayanıyordu.

Benneke ve New Mexico Üniversitesi’nden meslektaşı Diana Dragomir, gezegen sistemini 2014-2016 yılları arasında Hubble ve Spitzer uzay teleskoplarıyla yeniden gözlemleyerek sistemdeki üçüncü gezegen olan Kepler-138 d’nin daha fazla geçişini yakalayıp atmosferini inceleme fikrini ortaya attılar.