Dünya benzeri hangi gezegenler yaşama elverişli koşullara sahip?

Evrende Güneş gibi yıldız sistemlerinde bulunan, Dünya ile aynı boyutlarda gezegenler yaygın olarak bulunuyor. Peki, bu gezegenlerde canlı yaşamı gelişebilir mi? Astronomlar, Güneş sistemi dışı gezegen arayışında Güneş’ten ve pek çok diğer yıldızdan daha soğuk ve küçük, özellikle M cüceler denilen yıldızlara odaklanıyorlar.

Bu cüce yıldızlar, Güneş’in ¼’ü kadar kütleye sahip ve Güneş’ten yayılan ışımanın çok küçük bir parçası kadar ışıma yapabiliyorlar. Daha az ışımaları, sahip olabilecekleri potansiyel gezegen sistemlerini tespit etmeyi kolaylaştırıyor.  M cüceler, galaksimizdeki yıldızların %75’ini oluşturuyor, bu yüzden eğer Güneş sistemi dışı gezegen arıyorsak, M cüceler bakmak için en uygun yer!

Dünya benzeri gezegen arayışında iki yeni bulgu astronomların soğuk kızıl cücelere olan ilgisini arttırdı. Avusturya’lı Helmut Lammer ve ekibi tarafından 3 farklı yıldız civarında, varlıkları kesinleşmiş olan 7 gezegen incelendi. Bu yıldızlardan biri G- yıldızı denilen Güneş benzeri bir yıldız, diğeri Güneş’ten biraz daha soğuk olan K- yıldızı ve en sonuncusu her ikisinden de biraz daha soğuk olan M- yıldızı. Tespit edilen bu yedi gezegen, Dünya’nın 2 ila 4,5 katı yarıçapa ve 2 ila 13 katı kadar da kütleye sahip! Bu gezegenler yıldızlarına çok yakın bir yörüngede bulunuyorlar, öyle ki bu mesafe, suyun sıvı halde gezegen yüzeyinde bulunamayacağı, dolayısıyla canlı yaşamın gelişemeyeceği kadar az. Sahip oldukları kütle ve yarıçap, bu gezegenlerin atmosferlerinin şişkinleşmiş olduğunu gösteriyor. Şişkinleşmiş atmosferler, hidrojence zengin ilkel bir zarf gibidir. Bu hidrojen gazı, ya gezegenin oluşumu sırasında meydana gelen diskten yayılan ve bu diskin çevresinde toplanan gazdan, ya da yine gezegenin oluşumu sırasında, gezegen yüzeyine çarpan cisimlerin (asteroit gibi) neden olduğu gaz çıkışıyla yayılan malzemeden oluşur.  Bu atmosferler, kendi Güneş sistemimizde gördüğümüz katı gezegenlerin sahip olduğu atmosferlerden çok farklı. Çünkü bebek yıldızlar (yani yeni oluşmuş yıldızlar), bolca ultaviyole ve X – ışını yayarlar. Yayılan bu ışınlar da yakınlarında bulunan proto-gezegenlerin (bir gezegenin oluştuğundaki ilkel hali) atmosferlerini dağıtır ve yok ederler. Lammer ve ekibi de bu süreci, yani yıldız kaynaklı radyasyonun bu hidrojence zengin ilksel zarfı nasıl ısıtarak buharlaştırdığını hesapladılar. Buldukları sonuç şuydu: tespit edilen bu yedi gezegen bu süreç sonucunda kütlelerinin büyük bir bölümünü kaybetseler de, bu kayıp bizim sıcak Jüpiter’imizin kaybettiği kütlenin yarısı büyüklüğündeydi  (bu durum büyük ihtimalle, daha küçük gezegenlerin büyük olanlara oranla daha yoğun olmasından kaynaklanıyor). Peki, bunun anlamı nedir? Bu gezegenlerin atmosferlerini hala tam olarak kaybetmediği ve büyük bir atmosfere ve küçük katı çekirdeğe sahip mini Neptünler olarak kalacakları anlamına geliyor. Bu sonuca göre, yıldızlarına bu kadar yakın olan gezegenler bile radyasyondan bu kadar az etkileniyorsa, daha uzak yörüngelerde bulunan gezegenlerin daha korunmuş bir atmosfere sahip olacakları anlamına geliyor. Çünkü yıldızdan yayılan ışıma yıldızdan uzaklaştıkça zayıflıyor.  Bu yüzden, Lammer’a göre, M cücelerin çevresinde dönen gezegenlerde canlı yaşamına uygun koşullar bulmak mümkün.

Bu koşulları sağlayan, potansiyel birkaç grup Courtney Dressing ve David Charbonneau tarafından yeni tespit edildi (Harvard- Smithsonian Astrofizik Merkezi). Dressing ve Charbonneau 3,897 adet soğuk K ve M kızıl cüceyi NASA’nın Kepler uzay aracı ile incelediler. Sonuçlara göre, kızıl cücelerin %6’sının yaşama elverişli koşullara sahip bölgede bulunan, Dünya ile aynı boyutlarda gezegenleri bulunuyor.  Bir de soğuk olmaları gerektiğini hesaba katarsak, bu en yakın Dünya-boyutundaki gezegenin bizden tam olarak 20 ışık yılı uzaklıkta bulunduğunu ortaya koyuyor. Tabii ki sonuçlar sadece “potansiyel”, yani bu gezegenlerin atmosferlerinin yaşama elverişli olup olmadıklarının anlaşılması için üzerilerinde daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.

Kepler gözlemleri 64 yıldız çevresinde dönen 95 potasiyel gezegen adayı ortaya koydu. Bunların arasında sadece 3’ü yaşanabilir koşulların olduğu bir bölgeye sahip. Bu bölge, görselde yeşil olarak işaretlenmiş alan. Yaşanabilir bölge, sıvı suyun gezegende bulunabileceği (yani tümünün buharlaşmış olmayacağı) sıcaklıkların etkili olduğu bölge anlamına geliyor. Soldan sağa doğru gezegen ve yıldızı arasındaki mesafe azalıyor. Düşey skala gezegenin Dünya’ya göre boyutunu, yatay skala ise gezegene ulaşan yıldız kaynaklı ışımanın Dünya’ya göre oranını temsil ediyor. Courtney Dressing

Cüce Yıldızlar:  Bu terim Danimarkalı astronom Ejnar Hertzsprung tarafından ortaya atıldı. Hertzsprung, en çok kızıla kayan (Harvard şemasına göre K ve M) yıldızları Güneş’ten daha parlak ya da daha sönük olmalarına göre dev ve cüce olarak iki sınıfa ayırdı. Cüceler anakol yıldızlarıdır. Kızıl cüceler ise, düşük kütleli anakol yıldızlarıdır.

 

Kaynaklar

İki araştırmaya ait makaleler:
H. Lammer et al. “Probing the Blow-Off Criteria of Hydrogen-Rich ‘Super-Earths.’” Accepted to Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
C. Dressing and D. Charbonneau. “The Occurrence Rate of Small Planets Around Small Stars.” Accepted to Astrophysical Journal.
Görseller ve haberin kaynağı
www.skyandtelescope.com’dan CamilleCarlisle
 

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap