ESO - Avrupa Güney Gözlemevi (European Southern Observatory)

İlk Kez Bir Süper - Dünya Atmosferi Analiz Edildi

Yıldızının Önünden Geçen GJ 1214b Adlı Gezegen

Uluslararası gökbilimcilerden oluşan bir ekip ilk kez ESO’nun Çok Büyük Teleskobunu kullanarak bir süper-Dünya örneği ötegezegenin etrafındaki atmosferin analizini gerçekleştirdi. GJ 1214b olarak bilinen gezegen, yıldızının önünden geçerken gözlendi ve bu sırada gezegenin atmosferi boyunca ilerleyen bir miktar yıldız ışığı yeryüzünden gözlenmiş oldu. Şimdi bu atmosferin çoğunlukla sudan veya buhardan mı ya da kalın bulutlar ve sisten mi oluştuğunu biliyoruz.

GJ 1214b gezegeni 2009 yılında Şili’deki 3.6 metrelik ESO teleskobu üzerindeki HARPS aleti kullanılarak keşfedildi (ESO0950). [1]Gezegenin bir atmosferi olduğuna işaret eden ilk bulgular, şimdi ESO’nun Çok Büyük Teleskobu üzerindeki FORS aletini kullanan Jacob Bean (Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi) liderliğindeki ekibin detaylı çalışmalarıyla doğrulanmış oldu.

“Bu, atmosferi analiz edilen ilk süper-Dünya’dır. Bu dünyaları tanımlama sürecinde gerçekten önemli bir aşama kaydettik,” diyor Bean.

GJ 1214b’nin yarıçapı Dünya’nın 2.6 katı ve 6.5 kat daha büyük kütleye sahip, bu da onu, süper-Dünya’lar olarak bilinen ötegezegenler sınıfının tam ortasına koyuyor. Gezegene ev sahipliği yapan yıldız Yılancı (Ophiuchus) takımyıldızı doğrultusunda yeryüzünden 40 ışık-yılı uzaklıkta yer alıyor. Sönük [2] ve aynı zamanda küçük bir yıldız, bunun anlamı, yıldız diski ile karşılaştırıldığında gezegenin boyutu görece büyük, bu da onu çalışmak için kolay bir hedef haline getiriyor. [3]Gezegen yıldızının diski boyunca her 38 saatte bir, iki milyon kilometre uzaklıktaki yörüngesinde, yıldızın çevresindeki turunu tamamlıyor: bu uzaklık, Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığına göre 70 kez daha yakın.

Ekip, atmosferi çalışmak için, gezegen yıldızın önünden geçtiği sırada yıldızdan gelen ışığı gözledi. [4] Bu geçişler sırasında, bir miktar yıldız ışığı gezegenin atmosferinden geçerek yeryüzüne ulaşmakta, bu sayede gezegenin kimyasal bileşimine ve hava durumuna bağlı olarak, ışık özel dalgaboylarında soğurulmaktadır. Araştırma ekibi daha sonra bu yeni hassas ölçümleri, olası diğer atmosferik bileşim örnekleriyle karşılaştırmaktadır.

Yeni gözlemlerden önce, gökbilimciler GJ 1214b için üç olası atmosfer önermişlerdi. İlginç olan ilk olasılığa göre gezegen suyla kaplanmış, şayet yıldıza yakınsa atmosferi buhar şeklinde olabilirdi. İkinci olasılığa göre ise, kayalık gezegenin atmosferi çoğunlukla hidrojenden oluşmakta, fakat yüzeyden yüksekteki bulutlar nedeniyle görüş engellenmekteydi. Üçüncü ve son olasılığa göre ise, bu ötegezegen aslında küçük bir kayalık merkeze sahipti ve atmosferin derinliklerinde zengin-hidrojen bulunan, mini-Neptün benzeri bir gezegendi.

Yeni gözlemlere göre, hidrojene ait herhangi bir işaret bulunmuyor ve bu nedenle üçüncü seçenek göz ardı ediliyor. Bununla birlikte, gezegenin atmosferi ya buhar bakımından zengin, ya da Güneş Sistemi’ndeki Venüs ve Titan’ın atmosfer özelliklerinde görüldüğü gibi, bulutlar veya sis örtüsü hidrojene ait izleri gizliyor.

“Henüz tam olarak atmosferin hangi bileşenlerden oluştuğunu söyleyemesek te, bu kadar ötede bulunan bir gezegenin buharlı mı yoksa puslu bir atmosfere mi sahip olduğuna dair seçenekleri daraltma anlamında heyecan verici bir adımdı.” diyor Bean. “Şimdi GJ 1214b’de bulunan atmosferin özelliklerini belirlemek için kızılötesi ışıkta, daha uzun dalgaboylarında takip gözlemlerinin yapılması gerekmektedir.”

Notlar:

[1] Onaylanan ötegezegen sayısı 19 Kasım 2010 tarihi itibariyle 500’e ulaşmıştır. O günden sonra, onaylanan yeni ötegezegenler de olmuştur. En güncel sayım için,buraya bakılabilir:Exoplanet

[2] Eğer GJ 1214’ü Güneş kadar uzaktan gözleseydik, 300 kat daha sönük görünecekti.

[3] GJ1214 oldukça sönük - görünür ışıkta, üzerinde en çok çalışılan iki sıcak Jüpiter ötegezenine ev sahipliği yapan yıldızdan 100 kez daha sönük - olduğundan dolayı, bu ölçümler için yeterli sinyali elde etmede büyük toplama alanıyla Çok Büyük Teleskop kritik bir önemdeydi.

[4] GJ 1214b’nin atmosferi elektromanyetik tayfın yakın-kızılötesi bölgesindeki çoklu cisimlerin oldukça hassas tayfölçümlerini gerçekleştirebilen, Çok Büyük Teleskop üzerindeki FORS aleti kullanılarak çalışılmıştır.

Kaynak:ESO Basın Açıklaması/Bilim Bülteni(01 Aralık 2010)

MsXLabs Üye Girişi