James Webb Uzay Teleskobu (JWST), evrende var olmaması gereken uzak bir ötegezegeni gözlemledi. TOI-561 b adı verilen ultra sıcak süper Dünya, kaynar bir lav okyanusuyla kaplı bir gezegeni saran kalın bir sıcak gaz atmosferiyle çevrili. Gökbilimciler, cehennem gezegeninin evrende başka yerlerde bulduklarımızla uyuşmayan birçok özelliğinden dolayı şaşkınlığa uğradı. Bu keşif, gezegenlerin nasıl oluşup evrimleşebileceğine dair bilgilerimizi yeniden şekillendirebilir.
Gezegen, Dünya'dan yaklaşık 280 ışık yılı uzaklıkta, Sextans takımyıldızında yer alıyor. Kendi gezegenimizin yaklaşık 1,4 katı yarıçapa sahip. Kendi Güneş sistemimizden biraz daha küçük ve daha soğuk olan ana yıldızının etrafında sadece 11 saatte bir tam tur atıyor. Bu da onu, ultra-kısa periyotlu ötegezegenler olarak bilinen nadir bir nesne sınıfına sokuyor.
Gezegen, ana yıldızına inanılmaz derecede yakın yörüngede dönüyor; bu mesafe, Merkür'ün Güneş'e olan mesafesinin sadece 1/40'ı kadar. Bu durum, gezegenin "gelgitlenmiş" olmasına neden oluyor; yani gezegenin bir tarafı sürekli olarak yıldıza dönük kalıyor. Bu durum, Dünya'nın Ay'ının kendi gezegenimize gelgitlenmiş olmasına benziyor. Böyle gelgitlenmiş gezegenlerin kalıcı bir gündüz ve kalıcı bir gece tarafı bulunur.
Uzak cehennem gezegeni, araştırmacılar için birçok yönden kafa karıştırıcı. Birincisi, beklenenden daha düşük bir yoğunluğa sahip. Bu durum, muhtemelen bizim en çok aşina olduğumuz gezegenlerden çok farklı bir şekilde oluştuğu anlamına geliyor. Gezegen, Samanyolu'nun kalın disk olarak bilinen ve Güneş'ten iki kat daha yaşlı, demir açısından fakir bir yıldızın etrafında dönüyor. Bu da gezegenin kendi Güneş sistemimizdeki gezegenlerden çok farklı bir kimyasal ortamda oluşmuş olması gerektiği anlamına geliyor.
Ancak daha büyük sürpriz, araştırmacılar JWST ile inceleme yaptıklarında ortaya çıktı. Teleskobun NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrograf) cihazı, gezegenin ana yıldızının arkasından geçerken kararttığı ışığın miktarını ölçerek gezegenin gündüz tarafındaki sıcaklığını ortaya çıkardı. Gezegenin yörüngesinde döndüğü yıldızın türü ve mesafesi göz önüne alındığında, gezegen çıplak kaya olsaydı sıcaklığın 4.900 Fahrenhayt dereceye (2.700 Santigrat derece) kadar çıkması bekleniyordu. Ancak TOI-561 b'de sıcaklık sadece 3.200 F (1.800 C) olarak ölçüldü.
Ekip, anomal ölçülen soğuk sıcaklığın birkaç olası açıklamasını test etti ve ardından reddetti. Biri hariç hiçbiri tutarsızlığı açıklayamadı: gezegenin kalın bir atmosfere sahip olması. Bu, beklentilerine aykırıydı. Yıldızlarına bu kadar uzun süredir bu kadar yakın yörüngede dönen gezegenlerin bir atmosfere sahip olmaması beklenir, çünkü ana yıldızdan gelen uzun süreli radyasyon onu tamamen yok etmiş olmalıydı. Peki TOI-601 b atmosferini nasıl koruyabildi?
Gökbilimciler, atmosferin Dünya atmosferinden daha fazla uçucu kimyasal içermesi gerektiğini belirtiyor. Bu, gezegenin gündüz tarafındaki ısıyı kalıcı gece tarafına taşıyan güçlü rüzgarların oluşmasını sağlar. Bir atmosfer ayrıca, atmosferden geçerek JWST'nin enstrümanlarına ulaşamadan önce bazı yakın kızılötesi ışığı emebilecek su buharı sağlayabilir. Ve Dünya'daki kayaların temel bir bileşeni olan silikatlarla dolu parlak bulutlar da yıldız ışığını yansıtarak gezegenin daha serin görünmesine neden olabilir.
Araştırmacılar bulgularını 11 Aralık'ta The Astrophysical Journal Letters'da yayımladı. JWST'nin temel görevlerinden biri, ötegezegenlerin etrafındaki atmosferleri bulmak ve karakterize etmektir, çünkü bildiğimiz kadarıyla atmosfer, yaşamın ön koşuludur. Bu kaynar cehennem gezegeninin herhangi bir anlamda yaşanabilir olması pek olası olmasa da, JWST ile atmosferini incelemek bilim insanlarının gezegen atmosferlerinin nasıl oluştuğunu ve güçlü teleskobun uzaylı yaşamın kanıtlarını bulmak için en iyi nasıl kullanılabileceğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
