Türkler Jüpiter Benzeri Öte Gezegen Keşfetti

Ankara ve Ege Üniversitesi Dünya’dan 210 ışık yılı uzakta Jüpiter’e benzeyen bir öte gezegen keşfetti. Güneş Sistemi dışındaki gezegenlere öte gezegen diyoruz. Ancak, şimdiye dek bulunan Sıcak Jüpiterlerin tersine, yeni gezegen yıldızına dünya mesafesinde ve dairesel bir yörüngede dönüyor. İşte bu Türkiye’nin astronomiye katkısı açısından nadir bir keşif.

Yerli keşif gezegeni

Ankara ve Ege Üniversitesi Dünya’dan 210 ışık yılı uzakta Jüpiter’e benzeyen bir öte gezegen keşfetti. Güneş Sistemi dışındaki gezegenlere öte gezegen diyoruz. Ancak, şimdiye dek bulunan Sıcak Jüpiterlerin tersine, yeni gezegen yıldızına dünya mesafesinde ve dairesel bir yörüngede dönüyor. İşte bu Türkiye’nin astronomiye katkısı açısından nadir bir keşif.

Öte gezegenler son 20 yılda evrene bakışımızı değiştirdi ve bize Güneş Sistemi dışındaki yıldızların da gezegenleri olabileceğini gösterdi. Ankara ve Ege Üniversitesi de 1,5 metrelik Türk-Rus teleskopuyla Türkiye Ulusal Gözlemevi’nde yaptıkları araştırmalarla ilk kez öte gezegen keşfettiler.¹

Bunun için klasik bir teknik kullanan astronomlar, HD 208897 adındaki gezegeni kendi yıldızının önünden geçerken gözlemledi. Bu yöntemle hem uzak gezegenleri hem de yakın gezegenleri keşfedebiliyoruz. Yıldız ve gezegen ne kadar büyükse bize o kadar uzak öte gezegenleri tespit ediyoruz.

Nitekim 20 yıl önce bulunan ilk gezegenler yıldızına çok yakın olan gaz devleriydi; çünkü bunları görmek kolaydı. Sonuçta yıldızın önünden geçen gezegenler onu gölgeliyor ve yıldız ışığının azalmasına neden oluyor. Bu da gezegenin varlığına işaret ediyor.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Öte gezegen boy ve kütle ölçümü

Bu tür radyal hız ve tayf gözlemlerinin en büyük eksiği, uzaktaki yıldızların çevresinde dönen küçük gezegenleri görmenin neredeyse imkansız olması; ama bir yıldız bize ne kadar yakınsa o kadar küçük gezegenleri ayırt edebiliyoruz.

Her durumda en büyük yardımcımız yıldızlar: Nükleer fizik yasaları gereği bir yıldızın parlaklığı o yıldızın kütlesini ele veriyor. Yıldız ne kadar parlaksa o kadar sıcak oluyor ve bu da merkezindeki nükleer füzyon tepkimelerinin artmasına bağlı.

Tepkimelerin artması ise yüksek basınç ve sıcaklıkla alakalı: Kısacası bir yıldız ne kadar ağırsa çekirdeği o kadar sıcak oluyor ve bu sebeple yıldızın parlaklığı artıyor. Yıldızın sıcaklığı arttıkça rengi de değişiyor.

Ultra soğuk kırmızı cücelerden sonra Güneşimize benzeyen sarı cüceler ve mavi devler geliyor. Nükleer yakıtı tükenen kırmızı devler ise çapına göre soluk olduğu için yaşını ele veriyor. Üstelik bu bağıntıları öte gezegen keşfetmekte kullanıyoruz.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Öte gezegenleri tartmak

Bir kez yıldızın kütlesini ölçünce önünden geçen gezegenin hızını hesaplayabiliyoruz (radyal hız derken kast edilen bu. Tayf derken de yıldızın rengini kast ediyoruz). Gezegenin hızı ise öte gezegen gölge diskinin çapıyla birlikte ele alınınca gezegenin kütlesini veriyor.

Bu da aslında göreli basit bir hesap: 16. yy’ın ünlü astronomu Kepler, gökcisimlerinin eşit uzaklıklarda eşit alanları taradığını bulmuştu. Buna göre bir gezegen Güneş’e ne kadar uzaksa o kadar yavaş dönüyor. Ancak ağırlığı arttıkça dönüş hızının da mesafeye göre artması gerekiyor.

Biz de yıldızın çapını bildiğimiz için gezegenin çapı ve hızını birlikte ele alarak öte gezegen kütlesini ölçebiliyoruz.

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Selim Osman Selam & Yrd. Doç. Dr. Mesut Yılmaz ile Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Varol Keskin & doktora öğrencisi İbrahim Özavcı işte bunu yaptılar. Sonuçta yeni gezegenin Jüpiter’den 1,4 kat ağır ve biraz daha büyük olduğu ortaya çıktı.

İlgili yazı: NASA Türkiye’de Deprem Tahmin Merkezi Açmadı

 

Ancak çok büyük değil

Sonuçta gaz devleri adı üstünde yuvarlak bir gaz topundan oluşuyor (merkezindeki olası kayalık çekirdeği saymazsak). Bu sebeple gaz devleri ne kadar ağırsa kendi ağırlığı altında o kadar eziliyor ve ezilip büzüldükçe çapı daralıyor.

HD 208897 gezegenin en ilginç yanı ise G sınıfı Güneşimizden 5 kat büyük olan K0 sınıfı bir yıldızın çevresinde 1,05 astronomik birim mesafede dönüyor olması. Dünya’nın Güneş’e ortalama uzaklığı 1 astronomik birim olarak kabul ediliyor ve bu da 150 milyon km’ye eşit. Dolayısıyla yeni öte gezegen de yıldıza 157,5 milyon km mesafede dönüyor.

İlgili yazı: Dünyanın Derinliklerinde Yeraltı Okyanusu Bulundu

 

Dünya mesafesinde dairesel devinim

Güneş Sistemi’nden 210 ışık yılı uzakta yer alan bu yabancı yıldızın kütlesi Güneş’in 1,25 katı. Ancak, ek ağırlık yüzünden merkezi o kadar sıcak ki genleşerek Güneş’in 5 katı genişliğe ulaşmış durumda. Bu da aslında ilginç bir detay:

Bebek Gezegenlerin Doğumu ve Göçebe Jüpiter yazılarında anlattığım gibi, gaz devleri ya yıldızlara çok yakında ya da Jüpiter’den daha uzakta dönüyor (bu bağlamda 5, 30, 800 ve 1400 milyon km sık rastlanan aralıklar). Bu sebeple yıldızının kütlesine oranla Dünya mesafesinde dönen bir gaz devi bulmak nadir bir olay.

Ancak, bu gaz devinin yıldızlara aşırı yakın Sıcak Jüpiterler gibi eliptik yörüngede dönmek yerine dairesel yörüngede dönmesine şaşırmamalıyız. Kütlesine göre yıldızına Dünya uzaklığında devinen bir gezegenin dairesel yörünge izlemesi Kepler yasaları gereği son derece normal. Öyle ki yeni öte gezegenin bir yılı 353 Dünya günü!

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Metalci yıldız

Daha doğrusu metalik yıldız: Bilim insanları evreni oluşturan büyük patlama esnasında oluşan hidrojen, helyum ve az miktarda lityum dışında ağır elementler içeren bütün yıldızlara metalik yıldızlar diyor. Hatta yıldızların yaşını metalik olma seviyesine göre ölçüyor.

Ne de olsa ağır elementler süpernova halinde patlayan yıldızların çekirdeğinde, patlama sırasında alev alan dış gaz katmanlarında ve çarpışan nötron yıldızlarının süpernova olarak patlamasıyla sentezleniyor. Bu durumda Türklerin bulduğu öte gezegenin çevresindeki metalik yıldızın da ikinci kuşak yıldız olduğunu söyleyebiliriz.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Bunu nereden biliyoruz?

Güneşimiz üçüncü kuşak bir yıldız; çünkü yüksek oranda ağır element içeriyor. Bu da Güneş’in büyük patlamadan sonra doğan ilk yıldızların torunu olduğunu gösteriyor.

Türk astronomların keşfettiği yıldız ise metal bakımından zengin olmasına karşın ikinci kuşak bir yıldız; çünkü astronomlar bunun kırmızı dev aşamasına girmek üzere olduğunu saptadı. Mademki yaşlı bir yıldız ve mademki bu tür yıldızların ömrü Güneşimizden kısa, öyleyse ikinci kuşak olmak zorunda.

Sonuçta Güneş’in ömrü 10 milyar yıl ve yaklaşık 5 milyar yıl önce doğan yıldızımız ömrünün yarısını tamamlamış bir yetişkin. Buna karşın, K0 tipi yeni yıldız Güneş’ten ağır olduğu için çekirdekteki nükleer yakıtını daha hızlı yaktığından yıldızımızdan kısa ömürlü olmak zorunda.

10 milyar yerine 6-8 milyar yıllık ömrü olabilir ve şimdiden balon gibi şişip kırmızı dev evresine girdiğine göre, Güneş’ten daha önce doğan ihtiyar bir yıldız olduğunu söyleyebiliriz.

İlgili yazı: Uzayda Keşfedilen En Şaşırtıcı 3 Su Dünyası

 

Kayıp halkayı tamamladık

Bütün bunlar astronomi için önemli detaylar; çünkü Güneş’ten yaşlı olan K0 türü bir yıldızın çevresinde dairesel yörüngelerde ve uygun mesafelerde dönen kayalık gezegenler varsa bunlar da yaşlı gezegenler olmak zorunda.

Öyle ki Dünya dışındaki gezegenlerde hayat varsa bu gezegenlerde bizden 1 milyar yıl önce zeki uygarlıklar gelişmiş olabilir. Dolayısıyla Güneş’e genel olarak benzeyen bu tür yaşlı alt dev yıldızlar bulursak gelecekte dünya dışı uygarlıklar bulma şansımız da artacaktır.

Nitekim Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Mesut Yılmaz, bu tür ara yıldız sistemlerinin kayalık gezegen ile gaz devi oluşumunda kayıp halkayı tamamladığını söylüyor:

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Dünya dışı uygarlıklar

Trappist-1 tarzı kırmızı cüce sistemler, Güneş Sistemi benzeri sistemler ve Sıcak Jüpiter sistemleri arasındaki eksik halka K0 türü Güneş benzeri yıldız sistemleriyle tamamlanıyor. Mesut Yılmaz sözlerini şöyle sürdürüyor:

“Bildiğim kadarıyla Japonya, ABD, Fransa ve Kanada keşfettikleri ilk gezegene bir isim verdiler. Benim de aklıma Türk, Türk1 ve Atatürk isimleri geldi.”

İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?

 

Sıra en sıcak gezegende

Yazımıza başlarken Sıcak Jüpiterler hakkında bilgi verdik. Bu bağlamda astronomların bilinen evrenin en sıcak gezegenini de bulduğunu ekleyelim. Bu gaz devinin sıcaklığı 4600 derece! Kısacası Güneş’ten küçük kırmızı cüce yıldızlar kadar sıcak bir gezegen.²

Ancak, bunun sebebi çekirdeğinde nükleer füzyon gerçekleşmesi değil. Bunun yerine yıldızına çok yakın olması. Jüpiter’den yaklaşık 3 kat büyük olan KELT-9b, Dünya’dan 650 ışık yılı uzakta bulunuyor ve yüzey sıcaklığı 11 bin 400 derece olan bir beyaz devin çevresinde, sadece 5,25 milyon km mesafede dönüyor.

KELT-9b Güneş’ten iki kat kütleli yıldızın çevresinde sadece 18 saatte dönüyor! Ancak, saniyede 10 milyon ton gazı buharlaşma nedeniyle kaybetmesine karşın varlığını korumayı başarıyor ki bunu iki şeye borçlu:

Birincisi A tipi yıldızların güneş rüzgarı son derece zayıf. Bu da gezegenlerin atmosferinin uzaya üflenmesini önlüyor. İkinci olarak Jüpiter’den yaklaşık 3 kat kütleli bu gezegenin güçlü bir yerçekimi ve bol miktarda gazı var. Bu sebeple keşfettiğimiz gezegen, çevresinde döndüğü beyaz dev yıldız ömrünü tamamlayana kadar hayatta kalmayı başaracak.

İlgili yazı: Kontrollü Güç >> Telefon pil ömrünü uzatmak için en çarpıcı 5 yöntem

 

Öyleyse uzayda hayat ne kadar yaygın?

Astrofizikçiler uzayda hayatın ortaya çıkışını zorlaştıran yeni bir dinamik buldular: Genç yıldızlar soluk ve soğuk olduğu için göreli yakın mesafedeki gezegenler buz tutuyor. Ancak, bu yıldızlar Güneş gibi olgunluk dönemine girip ısınmaya başladığı zaman sahip oldukları gezegenler aşırı sıcak oluyor.

Kısacası bir yıldız sisteminde hayatın ortaya çıkması için Dünya benzeri gezegenlerin yıldızına uygun uzaklıkta dönmesi yetmiyor. Aynı zamanda bunlar doğru zaman aralığında var olmak zorunda.

İlgili yazı: HAARP Depreme Yol Açar mı?

 

Doğru aralık derken

Kayalık gezegenin yıldıza yüzeydeki okyanusların donmayacağı kadar yakın, buharlaşmayacağı kadar uzak olmasını kast ediyoruz. Örneğin, Venüs Güneş’e çok yakın olduğu için bütün okyanusları buharlaştı ve küresel ısınma ile yüzey sıcaklığı 460 derece olan bir düdüklü tencere dünyası oldu.

Mars ise Güneş’e fazla uzak olduğu ve güneş rüzgarı yüzünden atmosferini kaybettiği için soğuk ve süper kurak bir çöle dönüştü. Dünyamız ise ılıman iklimi sayesinde hayata elverişli bir gezegen. Buna rağmen 700 milyon yıl önce dev bir kartopuydu.

Ancak, zamanla gezegeni kaplayan buzlar eridi. Gerçi bunun nedeni Güneş’in ısınmasından çok, nefes verirken atmosfere metan salan bakterilerdi. Bakteriler karbondioksitten 30 kat etkili bir sera gazı olan metanı atmosfere saldılar. Böylece buzlar eridi ve Dünya’da kara hayvanları ortaya çıktı.

Oysa 1 milyar yıl sonra Güneş yüzde 10 sıcak olacak ve o zaman Dünya aşırı ısınarak ölü Venüs’e dönüşürken, kızıl gezegen Mars atmosferini kaybetmiş olmasına rağmen ılıman bir gezegen haline gelecek.

İlgili yazı: Kök Hücrelerle Körlük Tedavisi Ne Zaman Geliyor

 

Oysa bir sorun var

Astrofizikçiler genç yıldızların yavaş yavaş ısındığını sanıyordu. Ancak, yıldızların ve özellikle de gezegenlerin genellikle çok hızlı ısındığı ortaya çıktı. Bir gezegenin hayatı desteklemesi için yavaş ısınması çok önemli. Nitekim böyle bir süreçten geçen Dünyamız sadece son 500 milyon yılda bildiğimiz anlamda canlı türlerini doğurdu:

Böcekler, sinekler, çiçekli bitkiler, odunsu bitkiler, memeliler, sürüngenler, omurgalılar dengeli sıcaklıklar sayesinde ortaya çıktı ve bu açıdan Dünyamız en az 400 milyon yıl daha bildiğimiz anlamda hayatı destekleyecek. Basit bakteri düzeyinde ise 1 milyar yıl daha hayata elverişli olacak.

Ancak, Jüpiter’in hayata elverişli olabilecek Europa uydusu ve Satürn’ün buz altı okyanusu olan Enceladus uydusuna güvenmeyin; çünkü Güneşimiz dengeli bir sarı yıldız olarak uzayda istisna olabilir!

İlgili yazı: 10 Adımda kara deliğe düşen astronota ne olur?

 

Demek istiyorum ki

İlk bakışta başka yıldız sistemlerinde birçok buzlu uydu var. Siz de bundan yola çıkarak kayalık gezegenler olmasa da bu uyduların buz altı okyanuslarında balıklar gibi deniz canlıların yaşadığını düşünebilirsiniz.

Hatta genç yıldızlar ısınınca uzak ve buzlu uydular kısmen eriyerek hayat doğuracaktır diyebilirsiniz. Ancak büyük olasılıkla yanılıyorsunuz:

Diğer yıldızlar hızlı ısınıyorsa ve o yıldızların çevresinde hayata elverişli Dünya benzeri başka gezegenler yoksa sıcaklık artışı tam bir hüsran olacaktır. Buzlu uydular hayatı doğurmaya vakit kalmadan hızla buharlaşarak yok olacak veya eriyip büyük ölçüde küçülecektir.

Çin, Beijing Üniversitesi’nden Jun Yang diyor ki Europa gibi güneşe uzak buzlu uydular, yerel yıldız ısındığı taktirde, sadece 20 ila 400 milyon yıl için hayata elverişli olabilirler; çünkü çok hızlı ısınacaklar. Öte yandan, Dünya’da karmaşık hayat 4 milyar yılda, yani bunun 10 katı bir sürede ortaya çıktı!

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Sözün özü

Bir yıldız sisteminde hayatın oluşması için buzlu uydulardan medet umamayız. Bunun yerine Dünya benzeri kayalık öte gezegen örneklerine bakmalıyız. Buzlu uydular sıcakta kısa ömürlü olduğu için uzaydaki gelişmiş uygarlıklar gezegenlere mahkum olmalı ve gezegen sayısı uydu sayısından az olduğundan potansiyel uygarlık sayısı azalmalı.

Özetleyecek olursak başta bu yazının konusunu araştırmak için Kepler teleskopu olmak üzere birçok gözlemevinden yararlandık ve uzayda 3000’den fazla öte gezegen bulduk. Bunların içinde Güneş’e benzeyen yıldızların çevresinde dönen Dünya benzeri kayalık gezegenler de var. Ancak, bunların okyanusları donma veya buzlanma aşamasında olabilir.

İlgili yazı: NASA Mars’a nükleer roket teknolojisiyle gidecek

 

Hayatın denklemi

Öyleyse evrendeki gelişmiş uygarlıkların sayısını hesaplamaya çalışan Drake denklemine geri dönüyoruz: Uzayda dünya dışı uygarlık gelişme olasılığı önemli değil. Önemli olan, bizim uygarlığımızla aynı anda gelişen ve bizimle iletişim kuracak mesafede olan kaç tane çağdaş uygarlık bulunduğu. Yine de evren çok büyük. Sadece Samanyolu’nda 40 milyar Dünya benzeri gezegen olabilir!

Ankara ve Ege Üniversitesi astronomları, K0 tarzı bir alt dev yıldızın çevresinde yeni keşfettikleri Jüpiter benzeri öte gezegen ile bu sorunu çözmeye başladılar. Aslında evrende genel olarak Güneş Sistemi’ne benzeyen ve hayata elverişli olabilecek daha çok yıldız sistemi olduğunu gösterdiler.

Peki buzlu uyduların sanıldığı kadar hayata elverişli olmamasına rağmen, uzayda hayat olasılığı sandığımızdan yüksekse neden dünya dışı uygarlıklar şimdiye kadar gelip bize merhaba demediler? Onu da Herkes Nerede ve İlk Temas yazılarında okuyabilirsiniz. İletişiminiz kolay olsun.

Yıldızlar kadar sıcak gezegen

¹A Jupiter-mass planet around the K0 giant HD 208897
²A giant planet undergoing extreme-ultraviolet irradiation
³Abrupt climate transition of icy worlds from snowball to moist or runaway greenhouse