Yıldızlar her zaman gökyüzümüzü süsleyen sessiz tanıklarımız olmuştur. Bilimdeki son gelişmelerle birlikte, varoluşsal bir sorunun peşindeyiz: Acaba bu yıldızların ışığı, yaşam barındırabilecek gezegenlere ulaşıyor mu?
Bu arayışta, yaşamın varlığı için iki temel kriter öne çıkıyor: Dünya benzeri yapıya sahip gezegenler bulmak ve bu gezegenlerin yıldızlarının 'yaşanabilir bölge'sinde, yani sıvı suyun var olabileceği uzaklıkta bulunmaları.
Gökbilimciler, 20 yılı aşkın süredir ötegezegen atmosferlerini tespit ediyorlar. Ancak bugüne dek sadece devasa, gaz dolu ve yoğun radyasyona maruz kalan, Dünya'dan çok farklı gezegenlerin atmosferlerini gözlemleyebildik.
Şimdi ise gökbilimciler, uzun süredir incelenen, potansiyel olarak yaşanabilir 'süper Dünya' olarak adlandırılan LHS 1140 b adlı gezegenin atmosferini başarıyla tespit etti.
Harvard Üniversitesi'nde bir gezegen bilimci ve Science dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmanın baş yazarı olan araştırmacı, 'Bu, yaşam barındırma potansiyeli olan bir yıldızın yaşanabilir bölgesindeki kayalık bir gezegende ilk kez atmosfer tespit edilmesi,' açıklamasını yaptı.
LHS 1140 b'nin kütlesi Dünya'nın beş katından fazla, yarıçapı ise 1.7 katı. Bu ölçümler, gezegenin kayalık bir yapıya sahip olduğunu ve ince bir atmosfer ile belki de bir miktar su gibi düşük yoğunluklu unsurları barındırabileceğini gösteriyor.
Ayrıca, LHS 1140 b'nin bulunduğu sistem, sadece yaklaşık 50 ışık yılı uzaklıkta olması nedeniyle de büyük ilgi görüyor. Gezegen, Güneş'in yaklaşık beşte biri kütle ve boyuta sahip, önemli ölçüde daha serin olan kırmızı cüce türü bir yıldızın yörüngesinde dönüyor.
Araştırmanın yazarlarından biri, 'Yirmi yıl önce başka karasal gezegenlerin var olup olmadığını bile merak ediyorduk,' diye belirtti. 'Sonra onların yaygın olduğunu öğrendik ve yaşanabilir bölgede olanlarını bulduk. Sıradaki soru ise bu gezegenlerden herhangi birinin atmosferini koruyup koruyamadığıydı. Şimdi en azından bir tanesinin başardığını biliyoruz.'
Daha önce yapılan araştırmalarda, kütle ayrışımı adı verilen bir süreci detaylı bir bilgisayar modellemesiyle inceleyen araştırmacı, LHS 1140 b'nin helyum atmosferinin varlığını öngörmüştü. Bu model, belirli koşullara sahip gezegenlerin hidrojenini kaybedip helyumu koruyarak helyum ağırlıklı bir atmosfer oluşturabileceğini ve bu tür gezegenlerin 'helyum dünyaları' olarak adlandırılabileceğini gösteriyordu.
Araştırmacı, 'Bu, egzotik olmaktan ziyade, birçok küçük gezegenin evriminde doğal bir adım olabilecek yeni bir gezegen sınıfıydı. Bu tahmini test etmek istedim ve kaçan helyumu buldum!' diye ekledi.
Bu tespit için araştırmacılar, Şili'nin Atacama Çölü'ndeki Las Campanas Gözlemevi'nde bulunan WINERED spektrografını kullanarak LHS 1140 b ve kardeş gezegenini incelediler. Her iki gezegenin de yıldızlarının önünden geçişi sırasında, tıpkı bir kurabiye veya köpüklü bir içeceğin içinden sızan güneş ışığı gibi, gezegen atmosferlerinin hangi dalga boylarındaki ışığı emdiğini gözlemlediler.
LHS 1140 b'nin, kardeş gezegenin aksine, saniyede yüz binlerce kilogram hızla uzaya kaçan bir helyum atmosferinin varlığına işaret eden bulgular elde edildi. Yıldız radyasyonu tarafından 4.700 santigrat derecenin üzerinde bir sıcaklığa ısıtılan bu çıkışın, muhtemelen yıldız rüzgarları veya gezegen ile yıldız arasındaki manyetik etkileşimlerle kolaylaştığı düşünülüyor. Araştırmacılar gezegeni tekrar gözlemlediklerinde bu çıkışı tespit edemediği için, bu durumun değişken olduğu da anlaşılıyor.
Kırmızı cüce yıldızların hareketli şöhretine rağmen, LHS 1140 b'nin bu atmosferi 3 milyar yılı aşkın süredir korumuş olması şaşırtıcı. Gezegen, yıldızından Dünya'nın Güneş'ten aldığı enerjinin %42'sini alıyor. Bu nedenle, geçmişinde kayalık gezegen atmosferlerini soyma eğiliminde olan yüksek düzeyde X-ışını ve UV radyasyonuna maruz kalmasına rağmen, oluşum sırasında muhtemelen topladığı bir miktar helyumu korumayı başarmış.
Modeller, geçmişteki daha yüksek radyasyon seviyelerine rağmen, gezegenin yıldızından yeterince uzakta olduğunu ve ilkel helyumunun büyük bir kısmını koruduğunu gösteriyor. Bu durum, gezegende okyanuslar veya yaşamı destekleyebilecek başka özellikler olup olmadığını ortaya çıkarmak için daha fazla araştırmanın önemini vurguluyor.
Bu tür yöntemler, atmosferle çevrili başka dünyaların ve belki de sakin yıldızların yaşanabilir bölgelerinde dönen başka Dünya benzeri gezegenlerin keşfedilmesine de ilham verebilir. Son olarak, bu keşfin karasal bir teleskop kullanılarak yapılmış olması, bu gözlemevlerinin de yabancı atmosferleri tespit etmede James Webb Uzay Teleskobu kadar etkili olabileceğini gösteriyor.
Araştırmacının da belirttiği gibi, 'Bu bir modelin doğrulanmasıydı ve umarım bu, gelecek birçok gözlemin sadece ilki olur.' Bu araştırma, Science dergisinde yayımlandı.
