2000'lerin başına kadar, bilinen tek gezegenler kendi uzay mahallemiz olan Güneş Sistemi'nde bulunuyordu. Bu gezegenler genel olarak iki kategoriye ayrıldı: İç Güneş sistemindeki küçük kayalık gezegenler ve dış kısımda bulunan soğuk gaz devleri. Güneş dışındaki yıldızların etrafında dönen öte gezegenlerin keşfiyle birlikte farklı gezegen sınıfları keşfedildi ve yeni bir resim ortaya çıkmaya başladı.

Örneğin Kepler görevinden elde edilen veriler, gazdan oluşan büyük öte gezegenlerin yıldızlarının çok yakınında yörüngede dönerek 727 santigrat dereceyi aşan sıcaklıklara ulaştığını gösterdi. Bu gezegenler "sıcak" veya "aşırı sıcak" Jüpiterler olarak adlandırıldı ve bunların çoğu Neptün ile Dünya arasında boyutlara sahip olsa da bileşimleri hakkında pek bir şey bilmiyoruz.

Peki sıcak, gaz halindeki gezegenler yıldızlarına bu kadar yakın bir yerde nasıl oluşup var olabilirler? Burada ne tür aşırı fiziksel süreçler gerçekleşiyor? Bu soruların yanıtları, öte gezegenler ve Güneş Sistemi gezegenlerini anlamamızda büyük bir etkiye sahip. The Astrophysical Journal Letters'da yayımlanan son çalışmada gezegen oluşumu ve evrim bulmacasına bir parça daha eklendi.

Kelt-9b

Sıcak Jüpiterler aslında aşırı fiziksel ve kimyasal süreçlere açılan bir penceredir. Bunları incelemek, kimyasal ve termal süreçler, atmosferik dinamikler ve bulut oluşumu hakkındaki anlayışımızı büyük ölçüde geliştirebilir.

Hâlâ gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve su gibi elementlerin kendi Güneş sistemimize nasıl iletildiğini açıklamaya çalışıyoruz. Bunu anlamak için öte gezegenlerin atmosferlerini gözlemleyerek kimyasal bileşimleri hakkında daha fazla şey öğrenmemiz gerekiyor.

Atmosferleri gözlemlemek

Öte gezegen atmosferlerini incelemek için iki ana yöntem vardır. 'Geçiş' yönteminde, yıldızının önünden geçerken öte gezegenin atmosferinden süzülen yıldız ışığını yakalayabilir ve orada bulunan herhangi bir kimyasal elementin parmak izlerini ortaya çıkarabiliriz.

Bir gezegeni araştırmanın diğer yöntemi ise yıldızının arkasından geçtiği 'tutulma' sırasındadır. Gezegenler ayrıca ışığın küçük bir kısmını yayar ve yansıtır, böylece gezegenin gizlendiği ve görünür olduğu anlarda toplam ışıktaki küçük değişiklikleri karşılaştırarak gezegenden gelen ışığı çıkarabiliriz.

Her iki gözlem türü de farklı dalga boylarında veya renklerde gerçekleştirilir ve kimyasal elementler ve bileşikler çok özel dalga boylarında emilip yayıldığından, gezegenin atmosferinin bileşimini anlamlandıracak bir spektrum üretilebilir.

Kelt-9b'nin sırları

Çalışma kapsamında araştırmacılar, bu gezegenin tutulma spektrumunu elde etmek için Hubble Uzay Teleskobu tarafından kaydedilen görüntüleri kullandı. Yapılan incelemeler sonucunda bol miktarda metale rastlandı. Bu keşif ilginçtir zira daha önce bu moleküllerin bu kadar aşırı sıcaklıklarda bulunamayacağı düşünülüyordu.

Kelt-9b, etrafında döndüğü yıldızından gelen güçlü kütleçekim kuvvetine maruz kalıyor; bu da 'kütleçekim kilidi' olarak bilinen ve gezegenin aynı yüzünün sürekli olarak yıldıza dönük kalmasına neden olan bir duruma yol açıyor. Dolayısıyla gezegenin gündüz ve gece tarafları arasında güçlü sıcaklık farkları bulunuyor.

Araştırmacılar, tutulma gözlemleriyle daha sıcak olan tarafı araştırırken, gözlemlenen moleküllerin aslında yıldıza dönük olmayan daha soğuk bölgelerden veya gezegenin iç kısmının daha derinlerinden dinamik süreçlerle sürüklenebileceğini öne sürdü. Bu gözlemler, uç koşullara sahip bu dünyaların atmosferlerinin çok az anlaşılan karmaşık süreçler tarafından yönetildiği gösteriyor.

Kelt-9b'yi ilginç kılan bir diğer yanıysa yaklaşık 80 derecelik eğimli yörüngesi. Bu, olası çarpışmalarla dolu şiddetli bir geçmişe işaret ediyor ve aslında bu sınıfta yer alan birçok gezegende de görülüyor. Araştırmacılar, bu gezegenin ana yıldızından uzakta oluşmuş olabileceğini ve çarpışmaların yıldıza doğru göç ederken meydana gelmiş olabileceğini düşünüyor. Bu, büyük yıldızların gezegenlerine doğru göç ederken gazlı ve katı materyalleri yakalayan önyıldız disklerde, ana yıldızlarından uzakta oluşma eğiliminde oldukları teorisini destekliyor.

Gelecek görevler

Hubble Uzay Teleskobu gibi gözlemevleri, dış gezegen atmosferlerini incelemek için tasarlanmamıştır. Bu noktada James Webb Uzay Teleskobu ve Ariel görevi gibi yeni nesil uzay teleskopları, özellikle dış gezegen atmosferlerinin titiz bir şekilde gözlemlenmesi için özel olarak tasarlanmış gelişmiş yeteneklere ve araçlara sahip olacak.

Sıcak Jüpiter gezegen sınıfın ortaya attığı birçok temel soruyu yanıtlamamıza izin verecek bu teleskoplar, ayrıca küçük dünyaların atmosferlerini de inceleyecek. Özellikle 2029 yılında fırlatılması beklenen Ariel, ötegezegen bilimindeki en temel soruların bazılarının üstesinden gelmek için yaklaşık 1000 ötegezegen gözlemleyecek.

Ariel aynı zamanda bu dünyaların atmosferine ayrıntılı olarak bakan ilk uzay görevi olacak. Nihayetinde bize bu dış gezegenlerin nelerden ve nasıl oluştuğunu, nasıl evrimleştiğini anlatabilir.

webtekno