2013’te Gezegenler Geçidi >> İnsanların Yaşayabileceği Kaç Yeni Gezegen Keşfettik?

Atalarımız bir zamanlar Orta Asya’dan gelip Anadolu’ya yerleştiler. Avrupalılar da Kristof Kolomb’la denizlere açılıp Amerika’yı keşfettiler ama Dünya’da yerleşecek yeni kıtalar kalmadı. Günümüzde çevre kirliliği, nüfus artışı ve küresel ısınma derken yeryüzündeki kaynaklarını hızla tüketiyoruz.

Bir gün uzaya kitleler halinde göç etmek zorunda kalırsak, komşu yıldızlar arasında, üzerinde hayat olan gezegenler bulmamız gerekiyor… Ve şimdiden, aslında son 10 yıl içinde, Dünya gibi yaşama elverişli olabilecek birçok gezegen bulduk. Bunların kaçında gerçekten hayat var?

 

Uzay Safarisi: Vahşi Batıyı uzaya taşımak

2012 yılında, biraz daha gaz toplayıp yıldız olmasına ramak kalmış süper sıcak “gaz devlerinden” tutun da uzayda bilinen “en küçük güneş sistemine” kadar birçok harika keşif yaptık.

Bu heyecan verici keşiflerden en şaşırtıcı olanı ise, “Çift Yıldız” sistemlerinde çapı, kütlesi ve güneşe uzaklığı bakımından Dünya’ya benzeyen gezegenler bulmamızdı. Oysa yakın zamana kadar, içinde iki Güneş bulunan yıldız sistemlerinde, Yeryüzü gibi hayata elverişli gezegenler olabileceğine inanmıyorduk. Şimdi bu dünyaların hangisinin gerçekten yaşama elverişli olduğunu araştırıyoruz.

 

Gezegen avcıları: Uzaydaki uzak ve soluk gezegenleri nasıl tespit ediyoruz?

Bildiğiniz gibi gezegenler yıldızlar gibi ışık saçmıyor. Yalnızca güneşten aldığı ışığı yansıtıyor… Ve gezegenler yıldızlardan yüzlerce kat küçük olduğu için, bunları teleskopla bakarak doğrudan göremiyoruz. Yine de gezegen araştırmalarında bu zorluğu aşmanın yolları var:

 

Güneş Sistemi dışında, başka yıldızların çevresinde dönen yeni gezegenleri tespit etmek için iki yöntem kullanıyoruz:

 

Bunlardan birincisi, komşu yıldızların parlaklığını teleskoplarla incelemek: Bir yıldızın önünden bir gezegen geçiyorsa, gezegen ışık saçmadığı için yıldızı gölgeleyecek ve parlaklığında azalmaya neden olacaktır. İncelediğimiz gezegen bize yakınsa ve güçlü bir teleskopumuz varsa, parlaklığın azalma oranına bakarak, yıldızın önünden geçen gezegenin çapını ölçebiliriz: Dünya kadar büyük mü, yoksa dünyadan küçük mü?

Bu yöntemin en büyük zorluğu, cüce gezegenler ve Mars gibi küçük gezegenleri seçmemizin imkansız olması. Bunlar Dünya’dan o kadar küçük ki komşu yıldızın önünden geçerken bile parlaklıkta belirgin bir azalma olmuyor ve teleskoplarımız yetersiz kalıyor.

 

İkinci yöntem, yıldızların yalpalamasına bakmak: Gezegenler her ne kadar yıldızlardan küçük olsa da belirli bir kütleye sahipler ve yörüngesinde döndükleri yıldızların az da olsa titremesine yol açıyorlar. Astronomik mesafelerde yakın sayılabilecek olan 5 ila 200 ışık yılı uzaktan teleskopla baktığımız zaman, özellikle büyük kütleli gezegenlerin yıldızların titremesine yol açtığını görüyoruz.

Bir yıldız sistemi bize yeterince yakınsa, bu iki yöntemi, yani parlaklığın azalmasını ve yıldızın titremesini kullanarak hem gezegenlerin kütlesini hem de çapını ölçebiliyoruz. Dikkat edecek olursanız, bu dolaylı ölçüm yöntemleri yalnızca yakın yıldızlarda sonuç veriyor ve yalnızca büyük gezegenleri tespit etmemize izin veriyor.

Dünya kadar küçük ve hafif, dolayısıyla da hayata elverişli gezegenleri bulmak için uzaya daha hassas teleskoplar göndermemiz gerekiyor. Ancak, şimdiye kadar bulduğumuz büyük gezegenleri de yabana atmayalım. Dünya gibi yaşanabilir olmasa bile, bu gezegenler farklı canlı türlerine ev sahipliği yapıyor olabilir.

 

Süper Dünya HD 40307g

Yeryüzünden 7 kat kütleli ve dolayısıyla 7 kat daha ağır Süper Dünya HD 40307g’nin gezegenimize ne kadar benzediğini bilmiyoruz. Yeryüzü gibi kayalık bir dünya olabilir veya Neptün gibi büyük ölçüde gazdan oluşan bir gezegen, bir Gaz Devi olabilir.

Her durumda HD 40307g’in ilginç bir özelliği var: Yörüngesinde döndüğü güneşin sıcaklığını, kimyasal kompozisyonunu ve yaydığı enerjiyi hesapladığımızda; HD 40307g’in yıldıza hayata elverişli bir uzaklıkta olduğunu görüyoruz. HD 40307g, güneşine ne çok yakın ne çok uzak… Bu yüzden, eğer kayalık bir gezegense ve yüzeyinde su varsa, Dünya gibi okyanuslarla kaplı olması mümkün.

HD 40307g, güneşine çok yakın olsaydı yüzeyindeki denizler buharlaşacaktı ve bu gezegen, Venüs gibi süper sıcak bir “düdüklü tencere” dünyasına dönüşebilecekti. Tersine, güneşe çok uzak olsaydı, Mars veya Satürn’ün uydusu Titan gibi donmuş bir dünya olacaktı. Oysa Dünya’daki hayata benzer bir ekosistemin ortaya çıkması için, gezegenlerin sıcaklığının, suyun sıvı olarak bulunacağı bir seviyede olması gerekiyor.

 

Uzayda hayat aradığımız gezegenler, öncelikle denizlerle kaplı gezegenlerdir

HD 40307g, altı gezegenlik bir güneş sistemindeki en uzak gezegen ve bu yabancı sistemi aydınlatan yıldızın çevresinde 200 günde dönüyor. Buradaki en büyük sorun, HD 40307g’nin Dünya’dan 7 kat kütleli olması. Bu da 70 kiloluk yetişkin bir erkeğin HD 40307g’nin yüzeyinde 490 kilo gelmesi demek.

Böyle ağır bir gezegende bildiğimiz anlamda hayatın gelişmesi elbette imkansız. HD 40307g’de insanoğlu gibi akıllı uzaylılar olsaydı, bunlar büyük olasılıkla, 3 metre boyundaki Yeşil Dev Hulk gibi kaslı yaratıklar olurdu. Dünya’dan 7 kat güçlü bir yerçekimi alanında, ancak fil gibi iri kemikleri olan ve çok yavaş hareket eden canlılar yaşayabilir (Mass Effect video oyunundaki Elcor ırkı gibi).

HD 40307g’ye ışıktan hızlı giden bir gemiyle astronot gönderseydik, bu gemiyle gezegene iniş yapamazdık. HD 40307g’in güçlü yerçekimi, geminin kendi ağırlığı altında prese girmiş gibi ezilmesine ve kağıt gibi buruşmasına yol açardı.

Astronotların ise 2 dakika içinde beyin ölümü gerçekleşirdi. Çünkü bu güçlü çekim alanında zayıf kalan insan kalbi, damarlarımızdaki kanı beynimize pompalayamazdı ve kan hemen ayaklarımıza çökerdi. Bize öncelikle uzun boyunlu zürafaların yerden altı metre yüksekteki beynine kan pompalayacak kadar büyük bir kalp gerekirdi.

Yine de HD 40307g Dünya’ya sadece 42 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Bu da 20 yıl içinde inşa edilecek güçlü bir uzay teleskopu ile gezegende hayat olup olmadığını birebir inceleyebileceğimiz anlamına geliyor. Tek yapacağımız şey teleskopun gözünü gezegene çevirmek ve atmosferinin tayfını inceleyerek kimyasal kompozisyonunu ölçmek. Atmosferde yüzde 21 oranında oksijen ve yüzde 78 oranında azot varsa, HD 40307g’de hayat olduğunu varsayabiliriz.

 

Gliese 163c, 1 ayı 1 yıla denk dünya

Gliese 163c, yerel güneşe hayata uygun bir mesafede; ne çok yakın ne çok uzak ve tıpkı HD 40307g gibi Dünya’dan 7 kat kütleli bir gezegen… Elimizdeki teleskoplar uzaktan iyi seçemediği için, Gliese 163c’nin kayalık bir gezegen mi yoksa küçük bir gaz devi mi olduğunu bilmiyoruz. Ancak, Kırmızı Cüce sınıfına giren soluk bir yıldızın etrafında döndüğünü biliyoruz (bizim Güneşimizden biraz daha soluk bir yıldız).

Gliese 163c, kendi güneşinin çevresinde bir dönüşünü 26 günde tamamlıyor. Dolayısıyla orada yaşayan bir uzaylı olsaydınız, her ay yeni bir doğum günü kutlardınız (Bu gezegende 1 ay, 1 yıla denk geliyor!) 🙂

 

 

Dört güneşli yıldız sistemi!

Bizler Yıldız Savaşları’ndaki Tatooine gezegeninden “iki yıldızlı” güneş sistemlerine alışığız. Hatta Luke Skywalker’ın Kumul Denizi’ni seyrettiği sahneyi hatırlayacak olursanız, iki güneşin Tatooine akşamlarında muhteşem göründüğünü kabul edersiniz.

Oysa gerçek hayat en ilginç bilimkurgu filmlerinden daha çok hayranlık uyandırıyor. Örneğin, gökbilimciler bu yıl iki değil, tam dört güneşten oluşan bir yıldız sistemi keşfettiler. Bu “dörtlü yıldız sistemi” aslında kompozit bir sistem: İki farklı “çift yıldız sistemi” birbirinin çekim etkisine kapılmış ve birleşerek dörtlü yıldız sistemi oluşturmuş. Bu sistemde PH1 olarak adlandırılan bir gaz devi de var.

Sistemin merkezinde iki yıldız bulunuyor. Bunlardan biri Güneşimizden 1,5 kat daha büyük bir kütleye sahip. Diğeri ise çok daha hafif ve kütlesi Güneşimizin yüzde 40’ı kadar… İki yıldız, birbirinin etrafında 150 milyar kilometre mesafede dönüyor. Bu da Güneş Sistemimizin en uzak gezegeni (aslında cüce gezegeni) Plüton’un Güneş’e uzaklığının 25 katına karşılık geliyor (Plüton’un uzaklığı ortalama 6 milyar kilometre).

 

Dörtlü yıldız sisteminin merkezinde, iki yıldız birbirinin çevresinde 20 günde dönüyor. Aralarındaki büyük mesafeyi dikkate alacak olursak, aslında çok hızlı dönüyorlar. Bunun sebebi yıldızların büyük bir kütleye sahip olması… Dörtlü yıldız sistemi oluşurken o kadar büyük bir enerji açığa çıkmış ki iki yıldız birbirinin etrafında hızla dönmeye başlamış.

Merkezdeki iki yıldızın etrafında PH1 adlı bir gaz devi dönüyor. Büyük ölçüde gazdan oluşan bu gezegen, yıldızların yörüngesindeki dönüşünü 138 günde tamamlıyor. PH1 çok sıcak bir gezegen. Her ne kadar merkezdeki yıldızlara uzak olsa da bu gezegen bir değil, iki yıldızın birden ışığını alıyor ve fırını andıran gezegenin yüzey sıcaklığı 251-340 santigrat arasında değişiyor.

PH1, Neptün’den biraz daha büyük bir gezegen ve Satürn gibi bu gaz devinin de 60’dan fazla uydusu olabilir. Ancak, iki güneşin enerjisiyle ısınan bu uydularda sıvı su bulunması olasılığı çok düşük (Normalde Satürn gibi gaz devleri güneşe uzaktır ve soğuk oldukları için bunların uydularında bol miktarda su bulunur).

 

Çift güneşli Yıldız Savaşları gezegeni Tatooine

Kepler-47, gökbilimcilerin bulduğu ilk çift güneşli yıldız sistemi değil ama yıldızlarına hayata elverişli olacak kadar yakın bir gezegen barındırıyor. Kepler-35b adlı gezegenin kütlesi, Güneş Sistemimizin en büyük gezegeni olan Jüpiter’in 8 katı (Kepler-35b’yi, Çift güneşli Yıldız Savaşları gezegeni Tatooine başlıklı yazımda anlattım).

 

Güneş Sisteminin dışında bize en yakın gezegen

Dünya’ya en yakın komşu yıldız sistemi, 4,37 ışık yılı mesafeyle Alpha Centauri’dir. Alpha Centauri aynı zamanda bir çift yıldız sistemi. Hatta Proxima Centauri olarak adlandırılan yıldızla birlikte, üçlü bir yıldız sistemi olduğu da düşünülüyor. Bu yıldızlardan birinin, Alpha Centauri B’nin çevresinde kayalık bir gezegen dönüyor.

Yıldızına Merkür’ün Güneşe uzaklığından 10 kat yakın olan gezegen, yerel güneşe sadece birkaç milyon kilometre mesafede olduğu için aşırı ısınıyor. Gökbilimciler, bu gezegenin erimiş kayalardan oluşan dev bir magma okyanusuyla kaplı olduğunu düşünüyor.

Alpha Centauri yıldız sisteminde başka gezegenlerin de bulunması gerekiyor. Sistemin en büyük avantajı, bize en yakın yıldız sistemi olması. Bu sebeple, yeni kuşak uzay teleskoplarını Dünya yörüngesine yerleştirdiğimiz zaman Alpha Centauri’yi yakından inceleyeceğiz.

 

 

Galaksimizde bilinen diğer küçük gezegenler

Yazımızın başında büyük gezegenleri tespit etmenin nispeten kolay olduğunu söylemiştik. Gerçekten de keşfettiğimiz gezegenlerin büyük kısmının Dünya’dan, hatta Jüpiter’den daha büyük olduğunu görüyoruz. Ancak, yeni bulduğumuz bir yıldız sistemindeki gezegenler Dünya’nın yarısı büyüklüğünde ve bu yüzden, uzayda hayat bulma yolunda bizi umutlandırıyor.

Kepler uzay teleskopu bu gezegenleri KOI-961 yıldız sisteminde buldu. Sonunda Dünya kadar küçük gezegenler bulabilmiş olmamız başlı başına sevindirici bir gelişme ama KOI-961’in aynı zamanda bir “kırmızı cüce” olması daha büyük bir önem taşıyor.

Eskiden galaksideki en yaygın yıldız türü olan kırmızı cücelerin hayata elverişli gezegenlere sahip olamayacağını sanıyorduk. Çünkü bu yıldızlar çok soluk ve soğuktur, gezegenlerini yeterince aydınlatmazlar. Oysa son araştırmalar, kırmızı cücelere yakın gezegenlerin yeterince sıcak olabildiğini gösteriyor.

KOI-961’deki küçük gezegenlerin yıldıza uzaklığı 90-225 milyon kilometre. Dünya’nın yüzde 50’si ile yüzde 70’i büyüklüğündeki üç gezegenin sıcaklığı ise 170 ila 450 santigrat derece arasında değişiyor.

Belki KOI-961’in kaynar gezegenlerinde hayat ihtimali düşük ama en azından, onları büyüklük açısından Dünya ile karşılaştırabiliyoruz… Ve Kırmızı cücelerin gelecek vaat etmesiyle birlikte bu keşif, galakside hayat olan gezegenlerin sayısının sandığımızdan fazla olabileceğine işaret ediyor.

 

Yıldız olmanın kıyısından dönmüş gezegen

Formül basit: Bir gezegen yeterince gaz biriktirirse alev alıp bir yıldıza dönüşebilir. Yeterince gaz biriktiremezse, Jüpiter gibi bir Gaz Devi olarak kalır. Ancak, Kahverengi Cüce denilen bir grup gezegen var ki bunların yüzey sıcaklığı binlerce dereceyi buluyor.

Jüpiter’den 13 kat büyük Kappa Andromedae b işte bu tür bir gezegen, güneş gibi tutuşup parlamasına ramak kalmış süper sıcak bir gaz devi… 1400 derece sıcaklıktaki bu “Kahverengi Cüceye” yakından bakabilseydik, parlak kırmızı renkte dev bir gaz topu görürdük.

Önümüzdeki 20 yılda, uzaya çok daha güçlü teleskoplar göndereceğiz. Bunlar yakın yıldızlar arasında Dünya büyüklüğündeki gezegenleri seçecek ve atmosferin tayf analizini yapabilecekler. Böylece hangi gezegende hayat olduğunu anlamamız kolaylaşacak, gezegen araştırmaları hız kazanacak.