Genellikle ötegezegenlerden bahs ettiğimizde, doğrudan yıldızlarının önünde süzülen, yıldızın da dev bir projektör işlevi gördüğü düzgün küreleri düşünürüz. Bakış açımızdan bakıldığında, kürelerden çok iki mükemmel boyutlu daireye benzerlerdi. Ancak doğa neredeyse asla bu kadar keskin çizgili değildir. Cornell Üniversitesi ve Bristol Üniversitesi araştırmacılarının Nature Astronomy’da yayımladığı yeni bir makale, dikkat çekici derecede asimetrik olan ilk ötegezegen çalışmasını detaylandırıyor.
WASP-17 b adlı gezegen, 2009’da keşfedildiğinden beri ötegezegen araştırmacılarının favori konusu. Scorpius takımyıldızında yaklaşık 1.300 ışık yılı uzaklıkta yer alıyor ve bugün “sıcak Jüpiter” olarak adlandırdığımız kategorinin aşırı bir versiyonu sayılıyor. Yılı yalnızca dört gün sürüyor; Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık yarısına sahip olsa da, çapı neredeyse iki katına şişerek polistiren köpükle eşleşir düzeyde bir yoğunluğa sahip. Ancak bu kadar büyük ve sıcak olması, bilim insanlarına ötegezegen atmosferleri hakkında teoriler sınamaları için doğal bir laboratuvar sağlıyor.
Geleneksel ötegezegen araştırmaları, gezegenin atmosferinden süzülen yıldız ışığını analiz etmeye ve gezegenin tüm atmosferi hakkında bir görüntü oluşturmak için tüm gezegen silueti üzerinde ortalamaya odaklanır. İletim spektroskopisi olarak adlandırılan bu teknik, bir ötegezegen atmosferinin genel kimyasal yapısını anlamaya çalışırken son derece yararlıdır. Ancak gezegeni düzgün bir halka olarak ele alır ve sabah tarafı, akşam tarafı ya da kutuplar arasında gerçekleşebilecek ayrı kimyaları tamamen görmezden gelir.
Fraser ve Pamela, ötegezegenlerdeki hava durumundan bahseder.
Gezegenin o belirli noktalarında atmosferi ayırt etmeyi sağlayacak bu farklılaşmayı mümkün kılmak için Lili Anderson önderliğindeki araştırma ekibi, iletim dizileri olarak adlandırılan bir teknik kullandı. Harmonica adlı özel bir modelleme yazılımı kullanarak gezegenin siluetini statik bir daire yerine ayarlanabilir bir halka gibi modelliyor. Gezegen transitine girip çıktığında model, atmosferin kalınlığının kenarlarında nasıl değiştiğini hesaplıyor ve ardından bu farklı açılardan geçen ışığın dalga boylarını analiz ediyor.
Özellikle bu makale için araştırmacılar, James Webb Uzay Teleskopu’nda çalışma süresi elde etti; kızılötesi kamerası bu iş için benzersiz şekilde uygun ve gezegenin atmosferinin kenarlarını ayırt edebilecek kadar yüksek çözünürlüğe sahipti. Buldukları şey, tam da bekledikleri şeydi: WASP-17 b’nin atmosferi son derece asimetriktir. Gezegen gelgit kilidi altında olduğundan, gündüz ve gece arasındaki sıcaklık farkı devasadır; gezegenin sabah tarafındaki kenarda 858 Kelvin’den akşam tarafındaki terminatörde 1.522 Kelvin’e sıçrar, yani gezegenin iki arasında 650 K’lik bir fark vardır.
Her lise fizik dersi size söyleyecektir ki, sıcak gaz genişler. Bu kadar büyük bir sıcaklık farkıyla, bu genişlemenin dikkat çekici olması gerekir. Makaleye göre, daha sıcak akşam terminatörü kenarında atmosfer, sabah tarafının 1.8 katına kadar genişlemiştir. Webb’in bakış açısından gezegen, mükemmel bir küre yerine yan yatmış bir yumurta gibi görünüyor.
Fraser, Dr. Heather Knutson ile Sıcak Jüpiteleri açıklar.
Atmosferik genişlemenin bir kısmı hava durumundan kaynaklanır. Gelkilit kilidi altında olan gezegenler, ısıtılmış gazı sıcak gündüz tarafından soğuk gece tarafına taşıyan gezegenin ekvatoru boyunca doğuya doğru hareket eden devasa jet akışlarına sahiptir. Karanlık gece tarafında olduğu sırada önemli ölçüde soğur ve atmosferin şişkinliğini kaybetmesine olanak tanır.
Ancak bu kadar güçlü rüzgarlara rağmen, atmosferi oluşturan kimyasalların nispeten dengeli olduğu görülüyor. Makale, su buharı ve karbondioksitin gezegenin çevresi boyunca eşit dağıldığını, ekvator ile kutuplar arasında bile kararlı kaldığını gösteriyor. Bununla birlikte, metan ve kükürt dioksit söz konusu olduğunda, gezegenin jet akışlarından uzakta hayatta kalmada daha iyi görünen, doğrudan kutuplardaki kimyasal bileşimde bazı değişiklikler de görünüyor.
Bu, uzun uzun incelenen bu dünyayı anlama konusundaki başarılarımızın yenisidir. Son zamanlarda astronomlar gezegenin gündüz tarafından gelen kızılötesi ısıyı haritalandırdı, bu ısıyı yayarken gece parıldamasını inceledi ve üst atmosferinde süzülen minik kuvars kristallerine dair izlenimler bile yakaladı. Artık, bir ötegezegen atmosferinin şimdiye kadar görülmüş en kapsamlı üç boyutlu görünümlerinden birine, atmosferin boyutu ve bileşimine dair ayrıntılı bir harita ekleyebiliriz.
Büyük olasılıkla bu, aynı tür incelemeye maruz kalacak son gezegen olmayacak. Çalışma, bir gezegenin “düzensiz” olduğu ilk kez gösterildiği için önemli olsa da, Webb ve yüzyılın ilerleyen dönemleri için planlanan daha güçlü teleskoplar, pek çok başka ötegezegen için bu tür bir içgörü sağlayabilir. Birkaç yıldızlararası komşumuzun boyut ve şeklini şimdiye kadar olduğundan çok daha iyi anlama konusunda zamanın meselesi sadece.
Cornell – İpler çekmek: Ötegezegenin gerçek şeklini haritalandıran yeni yöntem
L. Anderson ve ark. – Sıcak Jüpiter’in atmosferik limbının uzaysal haritası
UT – WASP-17b’nin atmosferi
UT – Kuvarsdan bulutlar yapan kadar sıcak bir ötegezegen
Bu gelişme hakkında düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi veya sorularınızı Topluluk Forumumuzda paylaşın.
Foruma Katıl & Yanıtla ➔
Henüz yorum yok