Dünyanın Ötesinde: Webb Uzay Teleskobu, Ötegezegen K2-18 b’deki Önemli Molekülleri Tespit Etti

Dünyanın Ötesinde: Webb Uzay Teleskobu, Ötegezegen K2-18 b'deki Önemli Molekülleri Tespit Etti
Dünyanın Ötesinde: Webb Uzay Teleskobu, Ötegezegen K2-18 b'deki Önemli Molekülleri Tespit Etti
Exoplanet K2-18 b

Bu sanatçının konsepti, ötegezegen K2-18 b’nin bilimsel verilere göre nasıl görünebileceğini gösteriyor. Dünya’dan 8,6 kat daha büyük bir ötegezegen olan K2-18 b, yaşanabilir bölgedeki soğuk cüce yıldız K2-18’in yörüngesinde dönüyor ve Dünya’dan 120 ışıkyılı uzaklıkta yer alıyor. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ile K2-18 b üzerinde yapılan yeni bir araştırma, metan ve karbon dioksit de dahil olmak üzere karbon taşıyan moleküllerin varlığını ortaya çıkardı. Metan ve karbondioksitin bolluğu ve amonyak eksikliği, K2-18 b’de hidrojen açısından zengin atmosferin altında bir su okyanusu olabileceği hipotezini desteklemektedir. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI), Nikku Madhusudhan (IoA)

Veriler, olası sıvı okyanus yüzeyine sahip ötegezegen olduğuna dair ipuçları veriyor.

Karbon taşıyan moleküller, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan verileri kullanan uluslararası bir gökbilimci ekibi tarafından yaşanabilir bölge dış gezegeni K2-18 b’nin atmosferinde keşfedildi. Bu sonuçlar, hidrojen açısından zengin bir atmosferin altında okyanusla kaplı bir yüzey içerebilecek bir ötegezegenin varlığıyla tutarlıdır. Bu keşif, Güneş Sistemimizdeki hiçbir şeye benzemeyen bir gezegene büyüleyici bir bakış sağlıyor ve Evrenin başka yerlerindeki potansiyel olarak yaşanabilir dünyalar hakkında ilginç olasılıklar ortaya çıkarıyor.

Atmosphere Composition of Exoplanet K2-18 b

K2-18 b’nin spektrumu, şu şekilde elde edilmiştir: Webb’in NIRISS (Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarıksız Spektrograf) ve NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrograf), dış gezegenin atmosferinde bol miktarda metan ve karbondioksitin yanı sıra dimetil sülfit (DMS) adı verilen bir molekülün olası tespitini de gösteriyor. Metan ve karbondioksitin tespiti ve amonyak eksikliği, K2-18 b’de hidrojen açısından zengin atmosferin altında bir su okyanusu olabileceği hipotezini desteklemektedir. Dünya’dan 8,6 kat daha büyük olan K2-18 b, yaşanabilir bölgedeki soğuk cüce yıldız K2-18’in yörüngesinde dönüyor ve Dünya’dan 120 ışıkyılı uzaklıkta yer alıyor. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI), Nikku Madhusudhan (IoA)

Webb, K2-18 b’nin Atmosferinde Metan ve Karbon Dioksiti Keşfediyor

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ile Dünya’dan 8,6 kat daha büyük bir ötegezegen olan K2-18 b üzerinde yapılan yeni bir araştırma, metan ve karbon dioksit de dahil olmak üzere karbon taşıyan moleküllerin varlığını ortaya çıkardı. Webb’in keşfi, K2-18 b’nin, hidrojen açısından zengin bir atmosfere ve suyla kaplı bir yüzeye sahip olma potansiyeline sahip bir Hycean ötegezegeni olabileceğini öne süren son çalışmalara katkıda bulunuyor.

Atmosferik atmosfere ilişkin ilk görüş yaşanabilir bölgedeki bu ötegezegenin özellikleri, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemlerden elde edildi ve bu da o zamandan bu yana sistemle ilgili anlayışımızı değiştiren daha ileri çalışmalara yol açtı.

K2-18 b, soğuk cüce yıldız K2-18’in yörüngesinde dönüyor. yaşanabilir bölge ve Aslan takımyıldızında Dünya’dan 120 ışıkyılı uzaklıkta yer alıyor. Boyutları Dünya ile Neptün’ünkiler arasında olan K2-18 b gibi ötegezegenler, güneş sistemimizdeki hiçbir şeye benzemiyor. Yakınlarda eşdeğer gezegenlerin bulunmaması, bu ‘Neptün altlarının’ yeterince anlaşılmadığı ve atmosferlerinin doğasının gökbilimciler arasında aktif bir tartışma konusu olduğu anlamına geliyor.

Öte Gezegen Yaşamına İlişkin Çıkarımlar

Neptün altı K2-18 b’nin bir Hycean ötegezegeni olabileceği yönündeki öneri ilgi çekicidir, çünkü bazı gökbilimciler bu dünyaların ötegezegenlerde yaşam için kanıt aramak için umut verici ortamlar olduğuna inanıyorlar.

“Bulgularımız, Cambridge Üniversitesi’nden gökbilimci ve bu sonuçları açıklayan makalenin baş yazarı Nikku Madhusudhan, “Başka yerlerde yaşam arayışında çeşitli yaşanabilir ortamlar göz önünde bulunduruluyor” dedi. “Geleneksel olarak dış gezegenlerde yaşam arayışı öncelikle daha küçük kayalık gezegenlere odaklanıyordu, ancak daha büyük Hycean dünyaları atmosferik gözlemler için önemli ölçüde daha elverişlidir.”

Metan ve karbondioksitin bolluğu ve amonyak kıtlığı, K2-18 b’de hidrojen açısından zengin atmosferin altında bir su okyanusu olabileceği hipotezini desteklemektedir. Bu ilk Webb gözlemleri aynı zamanda dimetil sülfit (DMS) adı verilen bir molekülün olası bir tespitini de sağladı. Dünya’da bu yalnızca yaşam tarafından üretilir. Dünya atmosferindeki DMS’nin büyük bir kısmı, deniz ortamlarındaki fitoplanktonlardan yayılır.

DMS’nin çıkarımı daha az sağlamdır ve daha fazla doğrulama gerektirir.

“Yaklaşan Webb gözlemleri, aşağıdakileri doğrulayabilecektir: Madhusudhan şöyle açıkladı: DMS gerçekten de K2-18 b’nin atmosferinde önemli düzeylerde mevcut.” Karbon taşıyan molekülleri barındırıyor olması, gezegenin yaşamı destekleyebileceği anlamına gelmiyor. Gezegenin büyük boyutu (yarıçapı Dünya’nın yarıçapının 2,6 katı), gezegenin iç kısmının muhtemelen Neptün gibi yüksek basınçlı buzdan oluşan büyük bir manto içerdiği, ancak daha ince, hidrojen açısından zengin bir atmosfere ve okyanus yüzeyine sahip olduğu anlamına geliyor. Hycean dünyalarının su okyanuslarına sahip olduğu tahmin ediliyor. Ancak okyanusun yaşanabilir veya sıvı olamayacak kadar sıcak olması da mümkündür.

“Güneş sistemimizde bu tür bir gezegen bulunmamasına rağmen, Neptün altı bilinen gezegen türleri arasında en yaygın olanıdır. şimdiye kadar galakside,” diye açıkladı Cardiff Üniversitesi’nden ekip üyesi Subhajit Sarkar. “Neptün’ün altındaki yaşanabilir bölgeye ilişkin bugüne kadarki en ayrıntılı spektrumu elde ettik ve bu, onun atmosferinde var olan moleküller üzerinde çalışmamıza olanak sağladı.”

K2-18 gibi ötegezegenlerin atmosferlerini karakterize etme b – gazlarını ve fiziksel koşullarını tanımlamak anlamına gelir – astronomide çok aktif bir alandır. Bununla birlikte, bu gezegenler, çok daha büyük ana yıldızlarının parıltısı nedeniyle kelimenin tam anlamıyla gölgede kalıyor, bu da dış gezegen atmosferlerini keşfetmeyi özellikle zorlaştırıyor.

Ekip, K2-18 b’nin ana yıldızından gelen ışığı analiz ederek bu zorluğun üstesinden geldi. ötegezegenin atmosferinden geçti. K2-18 b, geçiş yapan bir ötegezegendir; bu, ev sahibi yıldızın yüzünden geçerken parlaklıktaki bir düşüşü tespit edebileceğimiz anlamına gelir. Dış gezegen ilk kez 2015 yılında NASA’nın K2 misyonuyla bu şekilde keşfedildi. Bu, geçişler sırasında yıldız ışığının çok küçük bir bölümünün Webb gibi teleskoplara ulaşmadan önce ötegezegenin atmosferinden geçeceği anlamına geliyor. Yıldız ışığının ötegezegenin atmosferinden geçişi, gökbilimcilerin ötegezegenin atmosferindeki gazları belirlemek için bir araya getirebilecekleri izler bırakıyor.

James Webb’in Yetenekleri ve Gelecekteki Araştırmalar

“Bu sonuç yalnızca genişletilmiş dalga boyu aralığı ve Webb’in benzeri görülmemiş duyarlılığı, yalnızca iki geçişle spektral özelliklerin sağlam bir şekilde tespit edilmesini sağladı” dedi Madhusudhan. “Karşılaştırma yapmak gerekirse, Webb ile yapılan bir geçiş gözlemi, Hubble’ın birkaç yılda ve nispeten dar bir dalga boyu aralığında gerçekleştirdiği sekiz gözlemle karşılaştırılabilir bir kesinlik sağladı.”

“Bu sonuçlar, K2-‘nin yalnızca iki gözleminin ürünüdür. 18b, çok daha fazlası da yolda,” diye açıkladı Cambridge Üniversitesi’nden ekip üyesi Savvas Constantinou. “Bu, buradaki çalışmamızın, Webb’in yaşanabilir bölgedeki ötegezegenlerde gözlemleyebildiği şeylerin yalnızca erken bir gösterimi olduğu anlamına geliyor.”

Ekibin sonuçları The Astrophysical Journal Letters’da yayınlanmak üzere kabul edildi.

Ekip şimdi teleskopun MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) spektrografı ile, bulgularını daha da doğrulayacağını ve K2-18 b’deki çevresel koşullara ilişkin yeni bilgiler sağlayacağını umdukları takip araştırmaları yürütmeyi planlıyor.

“Nihai hedefimiz Hedefimiz, evrendeki yerimize dair anlayışımızı değiştirecek, yaşanabilir bir ötegezegende yaşamın tanımlanmasıdır” diye tamamladı Madhusudhan. “Bulgularımız, bu arayışta Hycean dünyalarının daha derinlemesine anlaşılmasına yönelik umut verici bir adımdır.”

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını, kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, ortakları ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı ile birlikte NASA tarafından yürütülen uluslararası bir programdır.