Gökbilimciler 2019 yılında keşfedilen Yer’in iki katından daha büyük kütleli bir gezegende yaşamın olası olduğunu keşfettiler. Bu keşifle birlikte yaşam olabilecek gezegen arayışı Yer ile Neptün arası kütleli olan gezegenlere kadar genişletildi. Gezegenin kütle, yarıçap ve atmosferik verilerini kullanan gökbilimciler, gezegenin hidrojen açısından zengin olan atmosferinin altında yaşanabilir koşullarda sıvı suyun olmasının mümkün olduğunu belirledi.
Gezegene ait ayrıntılar Cambridge Gözlemevinden bir ekip tarafından gerçekleşti. Gezegen K2-18b 2.6 Yer çapında ve 8.6 Yer kütlesinde ve yıldızın suyun sıvı halde olabildiği yaşam alanında yer alıyor. 2019 yılının sonbaharında İki farklı ekip tarafından gezegenin hidrojen açısından zengin bir atmosferinde su buharı olduğu belirlenmişti. Bununla birlikte gezegenin atmosfer ve yüzey ayrıntıları bilinmiyordu.
Cambridge Astronomi Enstitüsünden Dr. Nikku Madhusudhan: “Birkaç ötegezegenin atmosferinde su buharı tespit edilmişti. Bu gezegenler yaşam alanında olsa bile yüzeyde yaşanabilir koşulların olduğu anlamına gelmiyor. Yaşanabilirlik için gezegenin iç ve atmosferik koşulların –özellikle atmosfer altında sıvı suyun olup olmadığı- bilinmesi gerekir” diyor.
K2-18b, Yer ile Neptün arası bir büyüklüğe sahiptir. Bu sınıftaki gezegenler ‘mini Nepün’ olarak adlandırılır. Bir mini Neptün’ün iç kaya ve demir çekirdeği ile su tabakasını çevreleyen basınçlı bir hidrojen atmosferinden oluştuğu düşünülüyor. Hidrojen katmanı kalınsa bu suya yüksek basınç ve sıcaklık oluşturacağından yaşamın oluşmasını güçleştirir.
Madhusudhan ve ekibi K2-18b büyüklüğüne karşılık hidrojen katmanının çok kalın olmadığını ve bunun sıvı suyu ve dolayısıyla yaşamı destekleyecek yapıda olduğunu gösterdi. Başta kütle ile yarıçap verileri ile sayısal modeller ve istatiksel yöntemlerle hem atmosfer hem de iç yüzey yapısını ortaya çıkardılar.
Araştırmacılar atmosferin önemli miktarda su buharı ve hidrojen barındırdığını doğruladı. Ayrıca metan ve amonyak gibi diğer kimyasalların da bu tür gezegenlere göre beklenenden düşük olduğunu belirlediler.
Ekip daha sonra atmosferik özellikleri gezegensel iç yapı modelleri için sınır koşullarını değerlendirdi. Atmosferik özellikler gezegenin kütle ve yarıçapı ile açıklayan çok çeşitli modelleri araştırdılar. Bu bilgi ile hidrojen katmanının büyüklüğü, suyun sıcaklığı ve basıncı da olmak üzere iç yapının koşullarını elde ettiler.
Astronomi Enstitüsünden doktora öğrencisi Matthew Nixon: “Hidrojen katmanının kalınlığını belirleyerek hidrojenin ne kadar derinlere indiğini anlamak istedik. Bu birden fazla çözümü olan soru olsa da tüm gözlemler başka modele bakmadan fazla hidrojen olmadığını gösterdi” diyor.
Araştırmacılar hidrojen katmanının gezegen kütlesinin en fazla %6’sını oluşturduğunu gösterdi. Bu değer bilinen diğer değerlere göre oldukça düşüktür. Minimum hidrojen miktarı Dünya için toplam kütlenin milyonda biridir. Hidrojen yeterli sıcaklığın oluşmasına izin vererek yüzeyde okyanusların oluşmasına olanak sağlar.
Çalışma Yer’e göre daha büyük olan ötegezegenlerde biyo-imzaların aranması gerektiğini işaret ediyor. Her şeye rağmen mevcut gözlem teknolojilerinin yenilenmesi ve ayrıntılara ulaşılması gereklidir. Bu nedenle James Webb teleskopu gibi yeni teknolojik ürünler bu zorluğu aşabilir.
