İnsanlık olarak hayatta kalma şansımızı merak ettiğimiz zamanlarda, akıllara başka dünyalar, başka yaşam formları ve bu büyük zorluklarla başa çıkmada bizden daha iyi olabilecek varlıklar gelmesi doğal. Bu düşünceler fantastik gibi görünse de, altında bilimsel bir gerçeklik yatıyor. Bilim insanları, diğer yıldızların yörüngesinde yaşanabilir bölgelerde bulunan gezegenleri tespit etmeye çalışıyorlar. Bu, sıvı su ve yaşamı destekleyebilecek bir atmosfere sahip olma potansiyeliyle başlıyor.
Birkaç yıl önce keşfedilen TRAPPIST-1 sistemi, keşfedilen yedi Dünya benzeri gezegenle büyük heyecan yaratmıştı. Bu gezegenlerden üç ila dördü, kırmızı cüce yıldızın kompakt yaşanabilir bölgesinde yer alıyor. Yapılan bazı araştırmalara göre, TRAPPIST-1 d isimli gezegenin yüzeyinde veya en azından bazı kısımlarında su bulunabileceği düşünülüyordu. Ancak, bir gezegenin yüzey suyunu koruyabilmesi için uygun bir atmosfere sahip olması gerekiyor. James Webb Uzay Teleskobu'ndan (JWST) gelen yeni gözlemler, TRAPPIST-1 d'nin Dünya benzeri bir atmosfere sahip olmadığını gösteriyor.
JWST, Kasım 2022'de TRAPPIST-1 d'nin iki ardışık geçişini NIRSpec/PRISM cihazıyla gözlemledi. Kanadalı, İngiliz, Fransız ve ABD'li araştırmacılar tarafından analiz edilen veriler, umut vadeden bu ötegezegenin Dünya benzeri bir atmosfere sahip olmadığını ortaya koydu. Elde edilen sonuçlar, bilimsel bir dergide yayınlanan bir makalede detaylandırıldı. Makalenin baş yazarı, Montreal Üniversitesi'nden bir araştırmacı, yakınlardaki TRAPPIST-1 sisteminin, küçük kayalık gezegenleriyle, ılıman karasal dünyalarda ikincil atmosferleri araştırmak için eşsiz bir fırsat sunduğunu belirtti.
TRAPPIST-1 d, yıldızın yaşanabilir bölgesinin iç kenarında yer alıyor ve atmosferik geçiş spektroskopisi için harika bir hedef. JWST'nin bu gözlemleri, gezegenin atmosferinin ilk detaylı geçiş spektrumunu sunuyor. Ancak ne yazık ki, bu spektrum düz çıkmış, yani tespit edilebilir atmosferik özellikler bulunmuyor. Baş araştırmacı, James Webb Uzay Teleskobu'nun Dünya büyüklüğündeki gezegenleri ilk kez keşfetme yeteneğiyle bu soruyu keşfetme olanağı sağladığını, ancak şu anda TRAPPIST-1 d'yi potansiyel Dünya ikizleri veya kuzenleri listesinden çıkarabileceklerini ifade etti.
JWST, Dünya atmosferinde bulunan metan, karbondioksit ve su gibi molekülleri tespit edemedi. Ancak bu durum tamamen bir atmosferin olmamasını gerektirmiyor; birkaç olasılık daha mevcut. Araştırmacıya göre, TRAPPIST-1 d etrafında bir atmosfer tespit etmememizin birkaç olası nedeni var: Ya çok ince, tespit edilmesi zor bir atmosfere sahip olabilir (Mars'a benzer şekilde), ya da belirli atmosferik imzaları engelleyen çok kalın, yüksek irtifa bulutlarına sahip olabilir (Venüs'e daha çok benzer). Üçüncü bir olasılık ise, hiç atmosferi olmayan çıplak bir kaya olması.
TRAPPIST-1 d ve atmosferini incelemek, sadece yaşanabilirliğini dışlamakla ilgili değil. Bu araştırmanın altında daha büyük bir bilimsel çaba yatıyor. TRAPPIST-1 gibi kırmızı cüce yıldızlar Samanyolu'nda oldukça yaygın ve bu yıldızların yörüngesinde yaşam barındırabilecek kayalık dünyalar bulunuyor. Ancak kırmızı cüceler, şiddetli patlamalarıyla da biliniyor ve TRAPPIST-1 de bir istisna değil. Bu güçlü patlama aktivitesi, gezegen atmosferlerini parçalayarak TRAPPIST-1 gezegenlerini yaşanmaz hale getirebilir. Yine de, bazı araştırmalar gezegenlerin bu patlamalara karşı atmosferlerini koruyabileceğini öne sürüyor. Örneğin, güçlü gezegensel manyetik alanlar bir koruyucu bariyer sağlayabilir. JWST, kırmızı cüce patlamalarının atmosferler üzerindeki etkilerini anlamak için bir yol açıyor.
Çalışmaya katkıda bulunan başka bir araştırmacı, Webb'in hassas kızılötesi enstrümanlarının bu küçük, daha soğuk gezegenlerin atmosferlerini ilk kez incelememize olanak tanıdığını belirtti. Webb'i kullanarak Dünya büyüklüğündeki gezegenlerde atmosfer arama konusunda daha yeni başladıklarını ve atmosfer tutabilen gezegenlerle, tutamayanlar arasındaki çizgiyi tanımladıklarını ekledi.
JWST'nin spektrumlarındaki tek özellikler, atmosferik soğurma yerine yıldız kaynaklı kirlilik olarak tanımlandı. Araştırmacılar, hassas geçiş spektrumlarının, yıldız kaynaklı kirlilikle tamamen açıklanabileceğini ve bu sayede geniş bir potansiyel atmosferik metaliklik aralığında bulutsuz veya kalın atmosfer senaryolarını eleyebileceklerini belirtiyor. Düşük moleküler ağırlıklı bir atmosferi tutmak gezegenler için daha zordur ve bu gözlemler, hidrojen ağırlıklı atmosferleri dışladı. Gözlemler ayrıca Venüs veya Titan gibi daha kalın atmosferleri de dışladı.
Geriye kalan tek olasılıklar, yaşanabilirliği desteklemeyecek kadar ince atmosferler veya JWST'den gelen moleküler soğurma özelliklerini gizleyen yüksek bulutlarla dominated atmosferlerdir. Ancak araştırmalar bu olasılıkları da büyük ölçüde dışlıyor. Araştırmacılar, bulutsuz hidrojen açısından zengin kalın atmosferlerin elendiğini, yıldız radyasyonunun etkileri göz önüne alındığında ince H2-zengini alternatiflerin güçlü bir şekilde dışlandığını ve düşük metaliklik atmosferlere sahip TRAPPIST-1 d'de yüksek irtifa bulutlarının veya dumanların oluşmasının beklenmediğini açıklıyor.
Bu çalışma büyük olasılıkla TRAPPIST-1 d'yi potansiyel olarak yaşanabilir, su tutabilen ötegezegenler listesinden çıkarıyor. Ancak, bilimdeki kesinlik her zaman görecelidir. Araştırmacılar, gözlemlerinin TRAPPIST-1 d için literatürde öngörülen diğer potansiyel atmosfer senaryolarını henüz tamamen dışlayamadığını, ancak iklim modellerini içeren diğer araştırmaların, gelgit kilitli gezegenin son noktasında yüksek irtifa su bulutları oluşturarak atmosferik soğurma sinyallerini engellemesi olasılığını ima ettiğini belirtiyor.
Peki ya sistemdeki diğer gezegenler? Baş araştırmacı, TRAPPIST-1 gezegenleri etrafındaki atmosferler için tüm umutların tükenmediğini, gezegen d'de büyük bir atmosferik imza bulamasalar da, dış gezegenlerin hala bol su ve diğer atmosfer bileşenlerini tutma potansiyeline sahip olduğunu söyledi. Ancak dış gezegenler, gezegen d kadar ilgi çekici bilimsel hedefler değil. Yıldızdan daha uzaktalar ve daha soğuklar. JWST'nin güçlü enstrümanları bile bu koşullarda zorlanıyor. Bu dünyalar için detaylı spektrumlar mevcut olmasa da, araştırmacılar bazı sonuçlara ulaştılar.
Araştırmacılar, TRAPPIST-1 d için tamamen atmosfer kaybının bile, dış yaşanabilir bölge gezegenleri TRAPPIST-1 e, f ve g'de atmosfer varlığını dışlamadığını belirtiyorlar. İç gezegenlerin aksine, bu dış gezegenlerin başlangıçta sadece birkaç Dünya okyanusu kadar uçucu madde biriktirmiş olsalar bile, sularını tutmuş olmaları mümkün. Makalenin başka bir yazarı, dedektiflik çalışmalarının henüz başladığını, TRAPPIST-1 d'nin misafirperver bir dünyadan uzak olduğunu ve Dünya'nın evrende daha da özel olduğunu öğrendiğimizi ekledi.
İnsan olmak, insanlığın en büyük, en muzaffer başarılarına ve birliktelik anlarına tanıklık etmek anlamına gelir, ancak aynı zamanda birbirimize karşı işlediğimiz aşağılık eylemlere de. Düşünen insanların zihinleri, orada yaşam barındıran başka dünyaların olup olmadığını merak etmeye mahkumdur. Potansiyel olarak yaşanabilir her dünya, insanların, tüm mücadeleleriyle birlikte, tek akıllı tür olmadıklarına dair bir umut ışığıdır. Eğer céuze ve ötegezegenlere bakıp insanlığın sorunlarından bir kurtuluş arıyorsak, TRAPPIST-1 d bunu sağlamayacaktır. Eğer bu araştırma doğruysa, umut verici ötegezegenler listesinden çıkarılmıştır. Sıradaki neyse ona geçelim.
