NASA, tarihi bir buluşa imza attı: NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu, dış gezegen WASP-80 b'yi galaksi yıldızının çevresinden geçerken gözlemledi ve metan gazı ve su buharı içeren bir atmosferin göstergesi olan spektrumları ortaya çıkardı. Bugüne kadar bir düzineden fazla gezegende su buharı tespit edilmiş olsa da Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün’ün atmosferlerinde bol miktarda bulunan metan, ötegezegenlerin atmosferlerinde yakalanması zor bir molekül olarak görülmekteydi.
Yaklaşık 825 Kelvin (551,85 °C) sıcaklığa sahip olan WASP-80 b, boyut ve kütle bakımından güneş sistemimizdeki Jüpiter gezegenine benzeyen ancak sıcaklığı kat kat daha fazla olan gezegenlerden biri olduğundan bilim adamları tarafından “sıcak Jüpiter” kategorisine sokulmuştur. WASP-80 b, kırmızı cüce yıldızının etrafındaki yörüngesini üç günde tamamlar ve bizden 163 ışık yılı uzaklıkta, Kartal takımyıldızında yer alır.
Hem gezegen yıldızına çok yakın olduğundan hem de Dünya’dan çok uzak olduğundan Webb gibi en gelişmiş teleskoplarla bile WASP-80 b doğrudan gözlemlenememektedir. Bunun yerine araştırmacılar, bilinen dış gezegenlerin çoğunu keşfetmek için kullanılan “geçiş” ve “tutulma” yöntemlerini kullanarak gezegenin analizini yapmakta başarıya ulaştılar.
Geçiş yöntemi, basitçe birinin bir lambanın önünden geçmesi ve bu kişinin gözlemciye göre lambanın hizasına girdiği an gözlemciye göre lambadan gelen ışığın kararması sayesinde çıkarımlarda bulunmak olarak açıklanabilir. Gezegen, gözlemci (bu senaryoda Dünya) ve ışık kaynağı hizasına girdiğinde atmosferi, gezegenin gövdesine kıyasla ince bir halka şeklinde aydınlanır. Gezegenin atmosferinde bulunan farklı tip moleküllerin ışığı emme miktarı birbirinden farklıdır, moleküllerin ışığı emdiği belirli ışık renklerinde atmosfer daha kalın görünür ve yıldız ışığını daha fazla engeller. Bu da atmosferin şeffaf göründüğü diğer dalga boylarına kıyasla daha derin bir kararmaya neden olur. Bu yöntem, bilim adamlarına ışığın hangi renklerinin engellendiğini göstererek gezegenin atmosferinin nelerden oluştuğunu anlamalarına yardımcı olur.
Peki metan neden bu kadar önemli bir keşif?
James Webb, sadece bulunması zor bir molekül bulmakla kalmadı. Yapılan keşif ve analizler, aynı zamanda bu kimyasal bileşim bilim adamlarına gezegenin doğuşu, evrimi ve hatta olası hayat izlerine dair bilim dünyasına ışık olacak. Metanın sadece dev gezegenlerdeki atmosferik bileşim ve kimyanın izlenmesinde önemli bir gaz olmaması, aynı zamanda oksijenle birleştiğinde biyolojinin temek yapıtaşını oluşturması bu keşfin gelecekte aralayacağı kapıların merakını yaşatıyor. Metan ve su miktarını ölçülmesi aynı zamanda karbon atomlarının oksijen atomlarına oranını da bulmaya yardımcı olmakta. Gezegenlerin yaşına ve konumuna göre değişen bu oran, WASP-80 b’nin yaşamı boyunca gerçekleştirdiği harekete dair çıkarımların yapılmasını sağlayabilir. Bu karbon/oksijen oranının incelenmesi, gezegenin yıldıza ne yakınlıkta oluşup sonrasında nasıl bir hareket izlediği hakkındaki soruları cevaplandırmanın anahtarı olabilir.
Bu keşifle ilgili bilim camiasını heyecanlandıran bir diğer şey ise sonunda güneş sistemimizin dışındaki gezegenleri oluşturan elementleri karşılaştırma fırsatının ortaya çıkmış olması. Artık aynı gazın bir ötegezegende ölçümünü yaparak başka gezegenler ile karşılaştırmasını yapmaya başlayabilir ve güneş sisteminden beklentilerin, onun dışında gördüklerimizle eşleşip eşleşmediğini görebiliriz.
İlk defa bir ötegezegende metan gazı ve su buharının keşfi, bizlere daha heyecan verici bulguların eşiğinde olduğumuzu gösteriyor. WASP-80 b'nin Webb ile ek MIRI ve NIRCam gözlemleri, atmosferin özelliklerini ışığın farklı dalga boylarında araştırmamıza olanak tanıyacak. Bulgular, karbon monoksit ve karbondioksit gibi karbon açısından zengin diğer moleküllerin de gözlemlenebileceğini göstermekte, böylece gezegenin atmosferindeki koşulların daha kapsamlı bir resminin çizilmesi mümkün olacak. Bu keşifler, kimya ve fiziğin Dünya'da sahip olduğumuzdan farklı koşullar nasıl çalıştığına dair bilgimizi genişletmeye devam edecek.
Kesin olarak söylenebilecek tek bir şey var: James Webb Uzay Teleskobu önderliğindeki bu keşif yolculuğu, tahmin edilemeyecek derecede sürprizlerle dolu.
KAYNAKÇA:
NASA Blogs Home NASA’s Webb Identifies Methane In an Exoplanet’s Atmosphere
WASP-80 b NASA
Bell, T.J., Welbanks, L., Schlawin, E. et al. Methane throughout the atmosphere of the warm exoplanet WASP-80b. Nature 623, 709–712 (2023).
James Webb Space Telescope finds water and methane in atmosphere of a 'warm Jupiter' Space.com
Comments