Gezegen Avcısı TESS 3 Yeni Öte Gezegen Buldu
NASA tarafından 2018’de uzaya gönderilen gezegen avcısı TESS teleskopu, Samanyolu’ndaki ilk 6 sektörü taradı ve Dünya’dan 73 ışık yılı uzaktaki M sınıfı bir kırmızı cüce yıldızın çevresinde dönen 3 yeni öte gezegen buldu. Üstelik içlerinden biri yaşama elverişli görünüyor.
18 Nisan 2018’de Dünya yörüngesine yerleşen Yıldız Önünden Geçiş Yapan Öte Gezegen Tarama Uydusu (TESS), 17 aylık ilk gözlem turunda Samanyolu’ndaki 6 uzay sektörünü elden geçirerek 300’den fazla gezegen adayı buldu. Bunlardan sekizi ise gerçek öte gezegen olarak teyit edildi. Peki TESS uzay teleskopu yaşama elverişli öte gezegenleri nasıl ve ne tür teknolojiler kullanarak arıyor?
İlgili yazı: Kuantum Darwinizm: Evren Doğal Seçilimle mi Oluştu?
Öncelikle doğru yöntemle
Uzayda yaşama elverişli öte gezegenler bulmak istiyorsanız ilk olarak doğru yöntemi kullanmanız gerekiyor. Nitekim bilinen ilk öte gezegenlerin büyük kısmını Kepler uzay teleskopu görüntüledi ve yaşlanıp arızalanarak emekliye ayrılmadan önce, galakside bilinen gezegen sayısını 3000’e çıkardı.
Oysa Kepler öncelikle kırmızı cüceler gibi soluk yıldızlara odaklanırken, gezegen avcısı TESS parlak güneşlere yöneliyor. Açıkçası Kepler’den daha geniş açılı fotoğraflar çekerek her seferde uzayın daha büyük kısmını tarıyor. Bu da TESS’in Dünya benzeri kayalık gezegenler aramasını kolaylaştırıyor.
Ancak, bu işin doğru yöntemi kullanmakla ilgili kısmı. Bir de doğru teknolojiyi kullanmak var ki gezegen avcısı TESS bu alanda da Kepler’den üstün. Yüksek çözünürlüklü bir kamera ve güçlü bir aynaya sahip olan TESS, uzaktaki küçük gezegenleri veya yakındaki büyük kayalık gezegenleri (süper dünyalar) gayet net görüyor.
Her ne kadar bir gezegenin Dünya kadar net fotoğrafını çekemese de ana yıldızın önünden geçerken oluşturduğu en küçük gölgeyi bile seçiyor. Üstelik Kepler’in yapamadığını yaparak, yıldız önünden geçen gezegenlerin arka ışıkla aydınlanan atmosferine kenardan bakıp hava tabakasının kimyasal analizini de yapabiliyor. Böylece atmosferde yaşam izi olan oksijen ve metan arıyor.
İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?
Gezegen avcısı ve yeni dünyalar
Siz de gezegen avcısı TESS teknolojisinin ayrıntılarını TESS Teleskopu Uzayda Hayat Arıyor yazısında görebilirsiniz. Ancak, bugün TESS’in en büyük özelliğine odaklanacak ve Dünya büyüklüğündeki gezegenlerden tutun da Neptün olmasına ramak kalan en büyük süper dünyalara dek birçok kayalık gezegeni nasıl bulduğunu ele alacağız.
Sonuçta yaşam kayalık gezegenlerde ortaya çıkıyor ve uzayda hayat bulmak için asıl Dünya benzeri dünyaları aramak gerekiyor. TESS uzay teleskopu da buna özel geliştirildi. Astronomlar bu kez Kepler gibi gaz devlerini aramak yerine, yaşam barındırabilecek olan kayalık gezegenlere odaklanmak istedi.
Nitekim TEES bizden 73 ışık yılı uzakta yer alan TOI-270 yıldız sisteminde, ikisi Alt Neptün ve biri Süper Dünya sınıfı olmak üzere 3 yeni öte gezegen tespit etti. Üstelik hafif elementler içeren ılıman atmosferiyle öne çıkan yeni süper dünya yaşamın ortaya çıkmasına oldukça elverişli görünüyor.
Gerçi Kepler gökyüzünde aynı bölgeyi yıllarca tararken, TESS her ay bölge değiştiriyor ve bu da 3000 ışık yılı yerine, sadece 30-300 ışık yılı uzakta olan en kolay gezegenleri bulmasını sağlıyor. Bunlar da yıldıza en yakın yörüngelerde dönen dünyalar oluyor. Ancak, 300 ışık yılı uzaklığa dek küçük gezegenleri görebildiği için, TESS’in tarama yöntemi Dünya benzeri öte gezegenler bulma şansını da artırıyor.
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Gezegen avcısı ve kırmızı cüce
TESS’in öte gezegen tarama yöntemi sadece dünya benzeri gezegenler bulmasını kolaylaştırmıyor. Aynı zamanda, astronomların yeni bulduğu dünyaları da uzun süre boyunca araştırmasını kolaylaştırıyor. Bu neden önemli derseniz size kırmızı cüce yıldızlardan kısaca bahsedeyim.
Bunlar evrendeki yıldızların yüzde 75’ini oluşturuyor. Dolayısıyla da sırf sayı üstünlüğüyle yaşama uygun dünyalar bulmaya en elverişli yıldız grubunu meydana getiriyor. Öte yandan, kırmızı cüceler küçük olduğu için çekirdekleri dış gaz katmanlarıyla termal etkileşim kurarak taşınım hareketiyle dış gazlara aşırı enerji yüklüyor (bunların yüzeyi kettle’daki sıcak su gibi fokur fokur kaynıyor).
Bu da kırmızı cücelerin boyuna göre oldukça şiddetli güneş parlamaları, püskürmeleri ve içlerinde yaşam için en tehlikeli olan taçküre kütle atımları üretmesine neden oluyor. Dahası kırmızı cüceler küçük ve soluk yıldızlar olduğu için yaşama elverişli olacak öte gezegenlerin de yıldıza çok yakın dönmesi gerekiyor ki yeterince ısınsın.
İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?
Peki bu ne anlama geliyor?
Bu, kırmızı cücelerin kendi gezegenlerinin atmosferini morötesi radyasyonla yakıp kavurması, atmosferini yok etmesi ve gezegen yüzeyini morötesi radyasyonla yakmasına sebep oluyor. Sözün özü ve sırf bu nedenle, uzayda yaşama uygun gezegenlere sahip olma ihtimali en yüksek olan yıldızlar kırmızı cüceler değil de Güneşimiz gibi sarı cüceler oluyor.
Ancak, bunun bir istisnası var: Gezegen avcısı TESS’in 3 yeni öte gezegen keşfettiği TOI-270 gibi yıldız sistemleri… Sonuçta bunlar ultra soğuk kırmızı cücelere sahip ki bunlar da Satürn boyuna ancak erişen, evrenin en küçük yıldızlarıdır. Ultra soğuk kırmızı cücelerin sayısı sarı cücelerden fazla değil; ama bunlar çok sakin yıldızlar olduğu için yaşama elverişli öte gezegenleri yakmıyor.
Ayrıca ultra soğuk kırmızı cüceler hemen hiç güneş parlamasına yol açmadığı için gezegen avcısı TESS gibi teleskopların gözünü alarak yıldız önünden geçen küçük gezegenlerin gölgesini seçmesini de engellemiyor. Nereden baksanız kazan-kazan durumu oluyor.
Özetle TESS, TOI-270 yıldız sisteminde 3 yeni gezegen keşfetti. Bilim insanları da bunları son derece yaratıcı olarak TOI-270-b, c ve d olarak adlandırdı. 🙂 Süper dünya sınıfına giren TOI-270-b, Dünya’dan 1,2 kat büyük ve yaklaşık 1,4 ağır olan kayalık bir gezegen. Alt Neptün sınıfına giren diğerleri ise Dünya’dan yaklaşık iki kat büyük olan buzlu cisimler (Karşılaştırma açısından, Neptün Dünya’dan ~8 kat büyüktür).
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Gezegen avcısı için neden önemli?
Dünya ile Neptün arasında kalan gezegenler galaksimizdeki en yaygın gezegen türünü oluşturuyor. Ancak, yaramaz Jüpiter yüzünden Güneş Sistemi’nde süper dünya ile alt Neptün sınıfına girebilecek gezegenler bulamıyor. Astrofizikçiler de bunları ancak TESS gibi gezegen avcısı uzay teleskoplarıyla başka yıldız sistemlerinde araştırabiliyor.
Ayrıca 3 dünya da kırmızı cüce yıldız çevresindeki bir turunu 11 günden daha kısa sürede tamamlıyor. Bu da yıldıza yüzeyinde sıvı su bulundurabilecek kadar yakın olmaları demek. Öte yandan, TOI-270 yıldız sisteminde başka gezegenler de olabilir. Sonuçta TESS bu yıldız sistemini sadece 27 gün boyunca ve kısa aralıklarla gözlemledi. Gözünden kaçanları bulma görevi ise diğer teleskoplara düşüyor.
Dahası üç gezegen de birbiriyle rezonansa girmiş bulunuyor. Bu da yakın gezegen güneş çevresinde 1 tur atarken bir sonrakinin 2 veya 5 tur gibi tam sayılı çarpanlarla artan “yerine oturmuş” istikrarlı yörüngelere sahip olması demek. İstikrarlı yörüngeler de süper dünyanın yaşama elverişli olma şansını artırıyor.
TOI-270 sistemindeki rezonans oranları ise şöyle: Yıldıza en yakın gezegen 5 tur atarken, orta gezegen 3 tur atıyor. Ayrıca uzak gezegen bir turunu tamamlarken orta gezegen 2 tur atmış oluyor. Hatta bu size matematik sorusu olsun: Bu durumda en yakın gezegen 1 tur atarken en uzak gezegen kaç tur atar? 😀
İlgili yazı: Çin Ay’dan Helyum 3 Füzyon Yakıtı Getirecek
Gezegen avcısı kopya çekiyor
İşin ilginci bizim güneş sistemimizde de bu kez uydular arasında benzer rezonanslar görülüyor: Örneğin Jüpiter’in en yakın üç uydusu ile cüce gezegen Plüton ve Neptün arasında bu tür rezonanslar var. Şimdi diyeceksiniz ki hocam neden bu kadar detay verdiniz? Gezegen avcısı TESS’in öte gezegenleri nasıl tarttığını anlatmak istiyorum da ondan!
Rezonans halindeki gezegenleri toplu halde gözlemlediğiniz zaman onların dengeli yörüngesi öte gezegenlerin kütlesini ölçmenizi kolaylaştırır. Bu da gezegenlerin sıcaklığıyla bir araya geldiğinde yaşama ne kadar elverişli olabilecekleri hakkında alt ve üst eşikleri belirler.
Nasıl derseniz yalpalama ile diyebiliriz. Gezegenlerin birbiri üzerindeki yerçekimi bunların yörüngesinde yalpalamasına ve dolayısıyla da ideal yörünge çizgisine göre, yıldızın önünden biraz veya erken geçmesine neden oluyor. İşte rezonans öte gezegenlerin kütlesini bu şekilde ölçmemizi sağlıyor. Gördüğünüz gibi “TESS 3 yeni gezegen keşfetmiş. Aman ne güzel” deyip geçmek yanıltıcı olabilir. En basit haber bile astronomiye değerli bilgiler kazandırıyor. 😉
Son olarak
Gezegen avcısı TESS, NASA’nın sürekli geciken ama uzayda hayat varsa mutlaka bulacak kadar keskin gözlü olan James Webb uzay teleskopuna hazırlık yapıyor. Sonuçta TESS’in şöyle bir bakıp geçtiği dünyalar içinde en önemli olanları James Webb’in keskin gözleriyle taranacak. Peki Öte Gezegenlerde Yaşam Aramanın 5 Yolu Nedir? Şimdi bu yazıyı okuyabilir ve hızınızı alamayarak Kepler Dünya’ya En Çok Benzeyen Gezegeni Buldu başlığına göz atabilirsiniz. İyi çalışmalar ve keyifli okumalar.
Gezegen avcısı için yeni avlar
1A super-Earth and two sub-Neptunes transiting the nearby and quiet M dwarf TOI-270
2A Sub-Neptune Exoplanet with a Low-Metallicity Methane-Depleted Atmosphere and Mie-Scattering Clouds
3Dynamics and Transit Variations of Resonant Exoplanets
