NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu tek bir yıldızın etrafındaki yedi adet Dünya boyutunda gezegenden oluşan bilinen ilk sistemi açığa çıkardı. Bu gezegenlerden üç tanesi kesin olarak yaşanabilir bölgede, yıldızın etrafında kayalık bir gezegenin çok büyük ihtimalle sıvı suya sahip olacağı yerde bulunuyorlar.
Bu keşif, kendi Güneş sistemimiz dışında tek bir yıldızın etrafında bulunan en büyük yaşanabilir gezegen sayısı açısından yeni bir rekor kırdı. Bu yedi gezegenin tamamı uygun atmosferik koşullar altında sıvı suya, bildiğimiz anlamda yaşamın anahtarında sahip olabilirler ancak yaşanabilir bölgede bulunan ve TRAPPIST-1b, TRAPPIST-1c ve TRAPPIST-1d olarak adlandırılan üç tanesinin şansı çok daha fazla.
Ajansın Bilim Görevi Direktörlüğü yöneticisi Thomas Zurbuchen “bu keşif yaşanabilir çevreleri, yaşamı taşıyan yerleri bulmakta yapbozun önemli bir parçası olabilir” diyor. “’Yalnız mıyız’ sorusunu cevaplamak en önemli bilimsel öncelik ve ilk kez yaşanabilir bölgede buna benzer çok sayıda gezegenin bulunması bu hedefe doğru atılmış dikkate değer bir adım.”
NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu TRAPPIST-1 adlı küçük, yakın, aşırı soğuk bir cüce yıldızın etrafında yedi adet Dünya boyutlu gezegen gözlemledi. Bunlardan üç tanesi kesin olarak yaşanabilir bölgede bulunuyor. (Video: NASA)
Dünya’ya yaklaşık 40 ışık yılı (378 trilyon kilometre) mesafede, gezegenler sistemi bize nispeten yakın, takımyıldız Kova’da bulunuyor. Güneş Sistemi’mizin dışarısında yer aldıkları için bu gezegenler bilimsel olarak ötegezegenler olarak biliniyor.
Bu ötegezegen sistemi Şili’de bulunan Gezegenler ve Planetesimaller Küçük Teleskobu’ndan (TRAPPIST) yola çıkılarak TRAPPIST-1 olarak adlandırılıyor. Mayıs 2016’da TRAPPIST’i kullanan astronomlar sistemde üç yeni gezegen keşfettiklerini duyurdular. Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu’da dahil çok sayıda yer merkezli teleskop tarafından desteklenen Spitzer, bu gezegenlerden ikisinin varlığını doğruladı ve beş ilave gezegen de keşfederek sistemde bilinen gezegen sayısını yediye çıkardı.
Yeni sonuçlar Çarşamba günü Nature’da yayınlandı ve NASA Merkezi’ndeki basın toplantısında duyuruldu.
Spitzer verilerini kullanan ekip yedi gezegenin boyutlarını kesin olarak ölçtü ve altı tanesinin kütlelerine dair ilk tahminleri geliştirerek yoğunluklarının tahmin edilmesine imkan sağladı.
Yoğunluklarına bakılırsa tüm TRAPPIST-1 gezegenleri kayalık gibi görünüyor. Daha ileri gözlemler yalnızca su açısından zengin olup olmadıklarını belirlemeye değil, ayrıca herhangi birisinin yüzeyinde sıvı su bulundurup bulundurmadığını da açığa çıkarmaya yardımcı olacak. Yedinci ve en uzak ötegezegenin kütlesi henüz belirlenmedi. Bilim insanları bunun buzlu, “kartopu benzeri” bir dünya olabileceğini düşünüyorlar ancak kesinlik için daha detaylı gözlemler gerekiyor.
Makalenin başyazarı ve Liege Üniversitesi’ndeki TRAPPIST ötegezegen araştırmasının baş araştırmacısı Michael Gillon “TRAPPIST-1’in yedi harikası, bu tip bir yıldızın etrafında dönen Dünya boyutunda ilk gezegenler” diyor. “Ayrıca potansiyel olarak yaşanabilir Dünya boyutundaki gezegenlerin atmosferlerinin incelenmesi açısından şu ana kadarki en iyi hedef.”
Kendi Güneş’imizle karşılaştırıldığında, bir aşırı soğuk cüce olarak sınıflandırılan, TRAPPIST-1 yıldızı o kadar soğuk ki çok yakında, kendi Güneş sistemimizdeki gezegenlerin olabileceğinden daha yakın dönen gezegenlerde sıvı su varlığını sürdürebilir. TRAPPIST -1 gezegenlerinin yedisinin de yörüngeleri yıldızlarına, Merkür’ün kendi Güneş’imize olduğundan çok daha yakın.
TRAPPIST-1 sistemi en az 500 milyon yıl yaşında, ancak yaşı bundan daha kesin bir şekilde sınırlandırmak mümkün değil. TRAPPIST-1 gibi aşırı soğuk cüceler genelde 4-5 trilyon yıl, Güneş benzeri yıldızların 1.000 katı kadar daha uzun yaşıyorlar.
En içteki altı gezegenin yörünge periyodları 1.5 günle 12.4 gün arasında. TRAPPIST-1h olarak bilinen en dış gezegenin bir turunu 20 günde tamamladığı düşünülüyor. (Spitzer TRAPPIST-1h’nin yalnızca bir geçişini tespit edebildi, bu nedenle yörüngesi henüz tam olarak bilinmiyor.)
Gezegenler aynı zamanda birbirlerine de çok yakınlar. Eğer bir kişi bu gezegenlerden birisinin yüzeyinde duruyor olsaydı yukarıya baktığında zaman Ay’ın Dünya’nın göklerinde göründüğünden daha büyük görünecek komşu dünyaların yüzey şekillerini ve bulutlarını görebilirdi.
Yine en iç altı gezegen yakın rezonanstalar, yani yörünge periyodları birbirlerine iki tamsayının oranlarıyla bağlı. Bu dizilim, bu dünyaların sistemin suyun bolca olduğu dışlarında oluştuklarını, daha sonra ise mevcut konumlarına göçtüklerini gösteriyor.
Gezegenler aynı zamanda yıldızlarına gelgitsel olarak da bağlanmış olabilirler. Bu da gezegenin yıldıza her zaman aynı yüzünün dönük olduğu, bu nedenle de her yüzünün ya sürekli gündüz ya da sürekli gece olduğu anlamına geliyor. Bu ise gezegenlerin gündüz tarafından gece tarafına doğru esen kuvvetli rüzgarlar ve ekstrem sıcaklık değişimleri gibi Dünya’dakinden tamamen farklı hava durumu örüntülerine sahip olduğu anlamına geliyor olabilir.
Bu 360 derecelik panorama, yaklaşık 40 ışık yılı uzaklıktaki yedi gezegenlik sistemin bir parçasının, yeni keşfedilen gezegen TRAPPIST 1-d’nin yüzeyini resmediyor. Uzaylı bir dünyaya dair sanatçının görüşünü keşfetmek için farenizi ya da mobil cihazınızı kullanarak görüntüyü hareket ettirin. (Video: NASA)
Spitzer, Güneş’in etrafında döndükçe Dünya’yı takip eden bir kızılötesi teleskop, TRAPPIST-1’i incelemek için gayet uygundu, çünkü yıldız en parlak olarak dalga boyları gözün görebileceğinden daha uzun olan kızılötesi ışıkta parlıyor. 2016’nın sonbaharında Spitzer, TRAPPIST-1’i 500 saat boyunca neredeyse kesintisiz gözlemledi. Spitzer yörüngesinde sistemin kompleks yapısını ortaya çıkarmak için gezegenlerin yıldızın önünden geçişlerini gözlemeye uygun eşsiz bir şekilde konumlandırıldı. Mühendisler, planlandığı şekilde operasyonların ilk beş yılından sonra uzay aracının soğutucularını tüketmesiyle birlikte başlayan “sıcak görev” sırasında, Spitzer’in gezegenlerin geçişlerini gözlemleme yeteneğini optimize ettiler.
NASA’nın Caltech/IPAC’teki Spitzer Bilim Merkezi’nden Sean Carey “Spitzer’in 14 yıllık operasyonları boyunca gördüğüm en heyecan verici sonuç” diyor. “Spitzer sonbaharda bu gezegenlere dair bilgimizi geliştirmeye devam edecek, böylece James Webb Uzay Teleskobu onun bıraktığı yerden gözlemlere devam edebilecek. Sisteme dair daha çok gözlem kesinlikle daha çok sırrı açığa çıkaracak.”
Spitzer’in keşfinin arkasından NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu da üç tanesi yaşanabilir bölgenin içerisinde olanlar dahil dört gezegeni görüntülemeye başladı. Bu gözlemler, bu gezegenlerin etrafında Neptün gibi gazlı dünyalarda tipik olarak görülen şişkin, hidrojenin baskın olduğu atmosferlerin varlığını belirlemeyi hedefliyor.
Mayıs 2016’da Hubble ekibi en içteki iki gezegeni gözlemlediler ve bu şişkin atmosferlere dair bir kanıt bulamadılar. Bu durum da yıldıza en yakın olan gezegenlerin kayalık bir doğaya sahip oldukları görüşünü kuvvetlendirdi.
Hubble çalışmasının yürütücülerinden ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden astronom Nikole Lewis “TRAPPIST-1 sistemi önümüzdeki yıllarda Dünya boyutundaki gezegenlerin etrafındaki atmosferleri araştırmak için en iyi fırsatı sunuyor” diyor. NASA’nın gezegen avcısı Kepler uzay teleskobu da TRAPPIST-1 sistemini inceliyor ve yıldızın parlaklığında önünden geçen gezegenlerden kaynaklanan çok küçük değişimleri ölçüyor. Uzay aracının K2 görevi olarak gerçekleştirilen gözlemleri, astronomların bilinen gezegenlerin özelliklerini düzeltmesini ve sistemde başka gezegenleri aramasını sağlayacak. K2 gözlemleri Mart’ın başlarında sona erecek açık arşivde yayınlanacak.
Spitzer, Hubble ve Kepler, astronomların NASA’nın 2018’de fırlatılacak James Webb Uzay Teleskobu için bunu takip eden çalışmaları planlamasına yardımcı olacak. Çok daha yüksek hassasiyete sahip Webb bir gezegenin atmosferindeki su, metan, oksijen, ozon ve diğer bileşenlere ait kimyasal parmak izlerini tespit edebilecek. Webb aynı zamanda gezegen sıcaklıklarını ve yüzey basınçlarını, yani yaşanabilirliklerini belirlemek için anahtar faktörleri de analiz edebilecek.
