NASA/ESA Hubble, Spitzer ve Kepler Uzay Teleskoplarının verilerini inceleyen gökbilimciler Güneş Sistemi dışındaki bir gezegende açık gökyüzünü ve su buharını keşfetti. HAT-P-11b olarak bilinen Neptün büyüklüğündeki gezegen su buharı olduğu bilinen en küçük gezegen oldu.
Keşif, Dünya benzeri karasal gezegenlerin atmosferinde var olan moleküllerin de yakın zamanda gözlenebileceği sinyalini veriyor. Gezegenin atmosferindeki bulutlar yüzeyinin görülmesini engeller. Atmosferdeki moleküllerin tespiti gezegen yüzeyinin nasıl olabileceği hakkında fikir verebilir. Neptün büyüklüğündeki gezegende gökyüzünün açık olması bazı küçük gezegenlerde de aynı durumun olabileceğini gösteren güçlü bir işarettir.
ABD Maryland Üniversitesi’nden Jonathan Fraine: “Gökbilimciler gözlem yapmaya başlamadan önce birbirlerine ‘gökyüzün açık olsun’ temennisinde bulunurlar. Gökyüzündeki su bulutları görüşü engeller ancak bu uzak gezegende şansımız yolunda gitti” diyor.
Başka bir yıldızın yörüngesinde dolanan Neptün büyüklüğündeki HAT-P-11b öte-Neptün sınıfındadır. Gezegen 120 ışık yılı uzakta olup Kuğu takımyıldızındadır. Neptün’ün tersine bu gezegen yıldızına çok yakın olduğundan bir turunu yaklaşık beş günde tamamlamaktadır. Sıcak gezegenin bir kayalık çekirdeği, sıvı ve buzdan oluşan kalın bir mantosu ve kalın gaz atmosferine sahip olduğu düşünülüyor. Bunun dışında gezegenle ilgili çok fazla bilgi yoktu.
Gezegenin yeterince büyük olmaması gözlemleri zorlaştırdı. Araştırmacılar için Jüpiter büyüklüğündeki bir gezegenin atmosferindeki su buharını gözlemek daha kolaydır. Ancak daha küçük bir gezegenden gelen ışık çok soluk olacağından çalışması daha zor olmaktadır.
Hubble’ın Geniş Alan Kamerası-3’ü kullanan keşif ekibi gözlemlerini gezegenin yıldızının önünden geçişlerinde gerçekleştirdi. Yıldızdan gelen ışık gezegenin atmosferinin üst kısmından kırılarak geçer ve belirgin bir imza bırakır.
İngiltere Cambridge’den Nikku Madhusudhan: “HAT-P-11b’nin atmosferine bakmak için kolları sıvadığımızda açık bir gökyüzüyle karşılaşacağımızı bilmiyorduk. Bulutsuz gökyüzüyle karşılaşmamız tamamen şanstı ve bunun sonucunda gezegende su buharı olduğunu belirledik. Bu çok önemli bir adım” diyor.
Ekip gördükleri su buharının yıldızın yüzeyindeki soğuk bir lekeden kaynaklanıp kaynaklanmadığından emin olmak için ek bilgiye ihtiyaç duydu. Kepler’in HAT-P-11b için elde ettiği verilere başvuruldu. Optik verilerle Spitzer’in kızılötesi veriler birleştirildi. Bu sayede gökbilimciler gördükleri su buharının kaynağının yıldızın yüzeyindeki leke değil gezegenin kendisi olduğunu gördüler.
Üç teleskopla elde edilen sonuçlara göre atmosferde su buharı, hidrojen ve henüz kimliği belirlenemeyen moleküllere rastlandı. Yani atmosferde sadece su buharı değil çeşitli moleküller bulunuyor [1].
HAT-P-11b Güneş Sistemi’ndeki herhangi bir gezegenden farklıdır. Bu öte-Neptün’ün geçmişinde neler yaşadığını anlatan izlere de ulaşılabilir. Bu gibi yeni kanıtlar uzak dünyaların kökeni hakkında oluşturulan kuramların test edilmesine yardımcı olabilir.
Maryland Üniversitesi’nden Drake Deming: “Çalışma alanımızı sıcak Jüpiter’lerden öte-Neptün’lere çekmeyi başardık. Yelpazeyi daha da genişleterek bilgimizi arttırmak istiyoruz” diyor.
Gökbilimciler öte-Neptün için kullanılan yöntemin gelecekte daha küçük süper-dünyalara (Dünya’nın on katı büyüklüğündeki gezegen sınıfı) kadar yayılabileceğini ümit ediyor. Güneş Sistemi’nde süper-Dünya sınıfında bir gezegen yoktur. 2018 yılında göreve başlaması planlanan NASA/ESA James Webb Uzay Teleskopu (JWST) ile bu tür gezegenlerden çok sayıda bulunacağı tahmin ediliyor. Ayrıca JWST ile bu tür gezegenlerin atmosferleri daha rahat gözlenerek molekül analizi yapılabilecek. Yüzeylerinde okyanus ve hatta yaşam izleri bile taranabilecek.
Bu çalışma gelecekte yapılacak süper-Dünya çalışmaları için çok önemlidir. Gökbilimciler sadece Dünya’daki gökyüzü için kullandıkları şans sözünü artık diğer gezegenler için de kullanacağa benziyor.
Notlar
[1] Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda HAT-P-11b’de rastlanan moleküler hidrojenin daha küçük gezegenlerde de olabileceği yönünde görüşler ortaya atılmıştı. Ancak hiçbirinde bu molekül doğrudan gözlenememişti.
