Son sınır gökyüzü >> Güneşin komşusu Alpha Centauri yıldız sisteminin Dünya benzeri gezegenlerinde hayat ihtimali

Astronomlar bizden sadece 4,37 ışık yılı uzakta olduğu için kapı komşumuz sayılan Alpha Centauri üçlü yıldız sisteminde kayalık yapısı itibariyle Dünya benzeri bir gezegen keşfettiler. Kütlesi Dünya’dan biraz büyük bu gezegen, Alpha Centauri B yıldızının çevresinde 6 milyon km mesafede dönüyor.

Yıldıza çok yakın bir yörüngede dönmesi nedeniyle yüzeydeki suyu buharlaştıracak kadar sıcak olan kurak gezegen, Dünya gibi hayata elverişli değil. Ancak Alpha Centauri B, yüzey sıcaklığı ve parlaklık açısından bize hayat veren Güneşimize benzeyen bir yıldız.

 

“Alpha Centauri B b” de Güneşe benzer bir yıldızın etrafında keşfedilen Dünya benzeri bir gezegen olması sebebiyle uzayda hayat araştırmalarında önem taşıyor. Gezegen avcıları teleskopların gözünü şimdiden Alpha Centauri sistemindeki 3 yıldıza dikti ve yeni gezegenler arıyor.

Alpha Centauri yıldızlarının etrafında keşfedilen ilk gezegen hayata elverişli değil, ama bu yıldızların çevresinde yaşam barındıran başka gezegenler dönüyor olabilir. Sonuçta Alpha Centauri’de keşfedeceğimiz bütün gezegenler, önümüzdeki 50 yılda füzyon roketleriyle araştırabileceğimiz kadar yakın olacak.

 

 

Akıllı uzaylılar komşumuz mu?

Alpha Centauri üçlü yıldız sistemi elimizi uzatsak tutabileceğimiz mesafede. Bu yıldızların yörüngesinde hayatın yeşerdiği gezegenler varsa, bunlara önümüzdeki 50 yılda geliştirilecek “füzyon motoru” teknolojisi ile 10-20 yıl içinde ulaşabiliriz.

Alpha Centauri’de hayat barındıran gezegenler veya bir gün insanların yerleşerek hayata elverişli hale getirebileceği gezegenler bulmak harika olurdu. Alpha Centauri yıldızlarından birinde akıllı uzaylılara ait yabancı bir uygarlık tespit etmek ise insanlık tarihinin en büyük keşfi olarak kayıtlara geçerdi.

 

Bize komşu bir uygarlık henüz radyo ve televizyonu icat etmediyse, önümüzdeki 50-60 yıl içinde biz bir uzay gemisine atlayıp onları ziyarete gidebiliriz. Ancak elimizdeki tek seçenek bu değil. İnsansız uçuşlar çok daha gerçekçi bir seçenek. 2070 yılına kadar Alpha Centauri’ye araştırma sondaları göndermemiz mümkün.

İnsanlı uçuşlar olmasa da Satürn’ü ve uydularını keşfeden Galileo ve Cassini benzeri uzay sondaları, Güneş Sistemi’nin dışında keşfedilen en yakın gezegenleri incelememizi sağlayacak. Tabii kapı komşumuzda uzaylılar bir uygarlık kurmuşsa onlarla da tanışmış olacağız. Buradaki asıl sorun uzaylıların bize nasıl yaklaşacağı. Sondalarımızı imha ederler mi? Bize savaş açarlar mı? Uzayda görünmez küçük bir nokta halinde ilerleyen ve dünyaya yaklaşan nükleer başlıklı roketler gönderirler mi?

Bütün bu sorular şimdilik bilimkurgunun konusu; ama astronomi tarihinde ilk defa araştırabileceğimiz kadar yakın gezegenler bulduğumuz için, bunlara uzay gemisi gönderirken ilgili ihtimali mutlaka değerlendirmemiz gerekiyor. Uzayı keşfetmenin bedeli bu tür riskleri hesaplamak.

 

 

İlk yıldızlar arası yolculuk

Yıldızlar arası yolculuklarda yabancı uygarlıklarla, örneğin Uzay Yolu’ndaki Klingonlara benzeyen akıllı türlerle karşılaşmak bizim için tam bir varoluş şoku olurdu. Ancak bilim adamları bu şoku 20 yıl önce yaşadı dersek abartmış olmayız:

Son yıllarda gezegenbilimciler Mars’tan veya Asteroit Kuşağından gelen asteroitlerin Dünya’ya çarparak okyanuslarımızı dolduran suyu ve hayatın kökeni olan organik bileşikleri Dünya’ya taşıdığını gösteren kanıtlar elde ettiler. Bu da Dünya’ya hayatın uzaydan ya da Mars’tan gelmiş olabileceğine yönelik yeni teoriler geliştirilmesini sağladı ve bize uzayda hayat ararken önce kendi Güneş Sistemimize bakmamız gerektiğini öğretti.

 

Günümüzde Jüpiter’in uydusu Europa’da, Dünya okyanuslarından 3 kat daha fazla su barındıran bir buzul altı okyanus olduğunu biliyoruz. Mars’ın oksijenli atmosferi ile eskiden hayata elverişli olduğunu ve yüzeyinin yaklaşık yarısının 4 milyar yıl önce bir okyanusla kaplı olduğunu biliyoruz. Satürn’ün donmuş uydusu Titan ve buzlu Enceladus’ta hayat olabileceğini düşünüyoruz.

Ancak, bütün bu spekülasyonlara ve keşiflere rağmen, Güneş Sistemi’nde Dünya’dan başka kompleks hayat barındıran başka bir gezegen veya uydu olduğuna dair umutlarımız gittikçe azalıyor. Mars’ta, Europa veya Titan’da bakteriler yaşıyor olabilir. Hatta bunlar Dünya’daki canlılarla uzaktan akraba olabilir. Oysa Mars’ta ya da Titan’da yeşil ormanlar, at sürüleri, balinaların ve köpekbalıklarının yüzdüğü okyanuslar, verimli otlaklar yok. Güneş Sistemi’nde Dünya’dan başka bir “bahçe dünya” yok.

 

 

Peki ya komşumuz Alpha Centauri’de?

Bu açıdan bakıldığında Dünya’daki gibi kompleks canlı türleri ve uzaylı uygarlıkları keşfetmek istiyorsak işe Güneş Sistemi dışından başlamak gerektiğini anlıyoruz. Yakın komşumuz Alpha Centauri sistemi Dünya’ya benzeyen en az bir yıldız barındırdığı için hem mesafe hem de fiziksel özellikler açısından yıldızlar arası yolculuklar için en güçlü aday.

Yazımızın giriş resminde Alpha Centauri üçlü yıldız sisteminin teleskopla çekilmiş fotoğrafını görüyorsunuz. Resimde Güneşimize çok benzeyen Alpha Centauri A ve B yıldızları net bir şekilde görülüyor. Ancak sistemin üçüncü yıldızı olarak “kırmızı cüce” sınıfına giren küçük ve soluk Proxima Centauri fotoğrafta seçilemiyor.

Bunun için Hubble uzay teleskopunun yakın tarihte çektiği fotoğrafa bakabilirsiniz (biraz aşağıda). Proxima Centauri de Dünya’dakinden farklı bir hayat barındırıyor olabilir. Kırmızı Cüceler güçlü bir radyasyon yaymadıkları ve uzun ömürlü oldukları için teorik olarak Dünya benzeri bir gezegen barındırabilirler. Ancak bu yıldızların çevresinde dönen bir bahçe gezegenin yeterince enerji alarak ısınmak için kırmızı cücelere çok yakın olması gerekiyor.

 

 

Kapı komşumuz dedik ama o kadar yakın değil

Alpha Centauri yıldızlarına ışık hızıyla gitmek 4 yıldan uzun sürerdi. Satürn’ün Dünya’ya ortalama uzaklığı 1,5 milyar km ve Alpha Centauri bize 30 bin kat daha uzak! Bu nedenle 50 yıl içinde geliştirilecek ve ışık hızının yarısına ulaşacak füzyon motorlu roketlerle bile Alpha Centauri’ye ulaşmak en az 10 yıl alacaktır.

Her halükarda gökbilimcilerin insanların gözünden kolayca kaçan gizli bir silahları var: Keskin gözlü teleskoplar! Örneğin Hubble bu yaz aslında 2005 yılında keşfedilmiş olan ve başka bir güneş sisteminin yörüngesinde dönen HD 189733b gezegeninin atmosfer rengini gösteren son derece net fotoğraflar çekmeyi başardı.

Halter Bulutsusu’ndaki Tilkicik (Vulpecula) takımyıldızında yer alan bu gezegen bizden 62 ışık yılı uzaklıkta ve Jüpiter büyüklüğünde bir gaz devi. Bu yüzden Dünya benzeri hayata elverişli olmasını beklemiyoruz. Ancak, Alpha Centauri sistemi bizden sadece 4,37 ışık yılı uzakta ve biz 62 ışık yılı mesafedeki bir gezegeninin mavi atmosferini görebiliyorsak, komşu yıldızlarda keşfedebileceğimiz yeni gezegenleri de oturduğumuz yerden araştırabiliriz. Bunun için gelişmiş yer veya uzay teleskopları kullanabiliriz; yıldızlara insanlı veya insansız uçuşlar düzenlemek için acele etmek zorunda değiliz.

 

 

Gezegenlerin uzaktan resmini çekmek

Ekim 2012’de Avrupalı gökbilimciler, Alpa Centauri B yıldızının yörüngesinde, kütlesi Dünya’nın 1,13 katı ve çapı Yeryüzü’ne eşit olan kayalık bir gezegen keşfettiler.¹ Yazımıza konu olan ve Alpha Centauri B b olarak adlandırılan bu gezegenin yüzey sıcaklığı 870 derece (kayalar 700 derecede eridiği için bu dünyanın yüzeyi lav okyanuslarıyla kaplı olabilir).

Dünya’ya benzerlik listesinde 0,27 puan alan sıcak gezegen, yıldızına 6 milyon km uzakta yer alıyor ve bir dönüşünü 3,24 günde tamamlıyor. Şili’de bulunan Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) kompleksinin La Silla ünitesindeki 3,6 metrelik teleskopta kullanılan HARPS aygıtı ile keşfedilen kaynar gezegenin bir özelliği daha var. Bu kavruk kaya topu, Güneş’e benzeyen en yakın yıldızın etrafında dönen ilk Dünya benzeri gezegen olma özelliğini taşıyor.

 

 

Sistemin en parlak yıldızı Alpha Centauri A

Alpha Centauri sistemindeki üç yıldız parlaklığa göre sınırlanıyor. Alpha Centauri A, B ve üçüncü sırada da en soluk yıldız Proxima Centauri. Proxima Centauri aynı zamanda Dünya’ya en yakın yıldız, ama Dünya’ya benzeyen gezegen Alpha Centauri B’nin yörüngesinde bulundu.

Cenevre Gözlemevi’nden Stéphane Udry yaptıkları keşiften duyduğu heyecanı şöyle dile getiriyor: “Bu, Güneş’e benzeyen bir yıldızın etrafında bulunan ve Dünya’ya yakın bir kütleye sahip olan ilk gezegen. Ancak, birkaç gezegen daha barındıran bir sistemde bulduğumuz ilk gezegen de olabilir. HARPS’tan elde ettiğimiz diğer sonuçlar ile Kepler’in sağladığı yeni bulgular, düşük kütleli gezegenlerin büyük kısmının bu tür sistemlerde bulunduğunu açıkça gösteriyor.”

 

 

Stéphane Udry, Dünya benzeri gezegenlerin daha çok Güneş’e benzeyen sarı cüce yıldızların etrafında bulunduğunu söylemek istiyor. Gökbilimciler Güneş benzeri yıldızların gezegenlerinde hayat bulunma ihtimalinin daha yüksek olduğunu uzun yıllardır söylüyordu. Udry ve meslektaşlarının keşfi bu konudaki teorileri güçlendirdi.

Elbette bunun en güçlü kanıtı Dünya’da hayat olması, bu soruları soracak insanların olması. 🙂 Ancak söz konusu varsayımı güçlendiren tek kanıt bu değil. Güneş benzeri yıldızlar yaydıkları ısının şiddeti, radyasyon değerleri, kimyasal yapısı ve 10 milyar yılı bulan ömrüyle hayatın bir gezegende gelişmesine zaman tanıyor, canlılara güvenli bir ortam sunuyor.

 

 

Alpha Centauri gezegenleri yeni bir fikir değil

Gökbilimciler 19. yüzyıldan bu yana Alpha Centauri’de gezegenler olabileceğini düşünüyordu. O yıllarda Alpha Centauri’nin Güneş Sistemimiz gibi tek yıldızlı bir sistem olduğu tahmin ediliyordu. Daha sonraki araştırmalar Alpha Centauri’nin üç yıldızdan oluştuğunu gösterdi. Bununla birlikte, Alpha Centauri B’nin yörüngesindeki gezegen, gelişmiş araştırma tekniklerine rağmen ancak 2012 yılında keşfedilebildi.

Konuyla ilgili bilimsel makalenin başyazarı olan Xavier Dumusque, yeni bir gezegen bulmanın zaman alan bir süreç olduğunu, uzun yıllara dayanan bilgisayar analizleri ve gözlemler gerektirdiğini söylüyor: “HARPS aygıtını kullanarak yaptığımız gözlemler dört yıldan uzun sürdü ve Alpha Centauri B’nin çevresinde 3,2 günde dönen bir gezegene ait zayıf ama güçlü bir sinyal sağladı. Sıra dışı bir keşifti ve kullandığımız tekniği sınırlarına kadar zorladı!”

HARPS bir yıldızın radyal hızını büyük bir kesinlik payıyla ölçüyor. Bu da yıldızın uzayda Dünya’ya yaklaşırken veya uzaklaşırken ölçülen hızı anlamına geliyor. Yıldızın Dünya’ya olan uzaklığının küçük ölçüde değişmesi kütleçekim etkisinden kaynaklanıyor. Yıldızın etrafında dönen bir gezegenin kütlesi yıldızın hafifçe yalpalamasına yol açıyor. İşte HARPS’ın süper keskin gözleri yıldızdaki bu yalpalamayı ölçüyor. Çevresinde gezegen olan bütün yıldızlar ağırlık merkezi üzerinde yalpalıyor.

 

 

İşin sırrı ışıkta

Elbette HARPS gözlem aygıtının veya gelecekte inşa edebileceğimiz bir teleskopun yıldızdaki yalpalamayı deyim yerindeyse çıplak gözle görmesi olanaksız. Yıldızın ağırlık merkezinde belli belirsiz bir yalpalama söz konusu ve bu, yıldızın yüzeyindeki bir noktanın (yörüngedeki gezegenin 1 tam turu sırasında) bize en fazla birkaç yüz kilometre yaklaşması veya uzaklaşması demek.

Güneşten gelen ışık ışınları Satürn’e yaklaşık 90 dakikada ulaşıyor ve Güneş ışınlarının Alpha Centauri’ye ulaşması 4 yıldan uzun sürüyor. Bu kadar büyük mesafelerde birkaç kilometrelik bir oynamayı asla ölçemeyiz, ama fizikte Doppler Etkisi olarak adlandırılan bir olgu imdadımıza yetişiyor.

 

Doppler Etkisi yıldızın ışık tayfını oluşturan elektromanyetik dalga boylarında kaymaya yol açıyor. Alpha Centauri B yıldızı Dünya’ya doğru yalpalarken yıldızın ışığı hafifçe maviye kayıyor. Yıldız Dünya’dan uzağa bakan bir yönde yalpalarken yıldız ışığı kırmızıya kayıyor. Sonuç olarak Alpha Centauri B, bütün yıldızlar gibi kendi etrafında dönüyor ve ışığı belirli aralıklarla kırmızıya veya maviye kayıyor. Bu kaymanın şiddeti ve sıklığı, yıldızın çevresinde dönen gezegenin kütlesini gösteriyor. HARPS işte yıldız ışığındaki bu değişiklikleri ölçüyor.

 

 

Uzaya bakan kartal gözler

Avrupalı araştırma ekibi Alpha Centauri B yörüngesinde dönen gezegenin yıldızın saniyede 51 cm ve saatte sadece 1,8 km hızla ileri geri yalpalamasına yol açtığını tespit etti. Dünya’dan yalnızca biraz daha kütleli küçük bir kayalık gezegenin normalde bir yıldızda ölçülebilir yalpalamaya yol açması mümkün değildi. Ancak hem Alpha Centauri B bize çok yakındı hem de gezegen yıldıza, kütleçekime bağlı gelgit dalgalarının etkili olacağı kadar yakın bir mesafede bulunuyordu.

Tabii bu noktada Alpha Centauri’nin üçlü bir yıldız sistemi olduğunu unutmamak gerek. Proxima Centauri gezegenden bakıldığında görülemeyecek kadar, yani gökyüzündeki diğer yıldızların arasında seçilemeyecek kadar soluk olmalı. Ancak Alpha Centauri A parlak bir yıldız. Bu yüzden de gezegene Alpha Centauri B’den yüzlerce kat uzakta olmasına rağmen, kayalık dünyanın akşam göğünde belirgin bir şekilde parlıyor.

 

 

Tecrübeli gezegen avcıları

Bu buluş Avrupalı ekibin ilk başarısı değil. Aynı ekip Dünya benzeri bir yıldızın etrafında dönen ilk gezegeni 1995 yılında bulmuştu ve araştırmacılar o zamandan beri 1000’den fazla teyitli gezegen keşfine imza attılar. Sırada Güneş’e benzeyen bir yıldızın etrafında dönen Dünya’ya benzer başka gezegenler bulmak var.

Yıldızının etrafında Dünya–Güneş mesafesinde dönen bir gezegende hayat olma ihtimali güçleniyor. Dünya’ya 20 ışık yılı uzaklıkta böyle bir gezegen keşfedersek, torunlarımız bu gezegeni yakından görmek için uzay gemisiyle yıldızlar arası yolculuğa çıkabilir.

Araştırma sonuçlarını ekibiyle birlikte Nature dergisinin web sitesinde 17 Ekim 2012 tarihinde yayınlayan Xavier Dumusque konuyu şu sözlerle bağlıyor: “Bu sonuç Dünya ikizlerinin Güneş’e yakın mesafelerde saptanabilmesi anlamında büyük bir adım teşkil ediyor. Heyecan verici zamanlarda yaşıyoruz!”

 

 

Dünya büyüklüğündeki kayalık gezegen Alpha Centauri B b

 

 

 

Güneş Sistemi’nin dışında Dünya benzeri en yakın gezegen

 

 

¹An Earthmass planet orbiting AlphaCentauri B; Xavier Dumusque, Francesco Pepe, Christophe Lovis, Damien Ségransan, Johannes Sahlmann, Willy Benz, François Bouchy, Michel Mayor, Didier Queloz, Nuno Santos and Stéphane Udry. Nature 491, 207–211 doi:10.1038/nature11572