Webb Uzay Teleskobu ötegezegen K2-18b’de büyük moleküller tespit etti

Veriler olası sıvı okyanus yüzeyine sahip bir ötegezegenin varlığına işaret ediyor

Yaşanabilir bölgenin atmosferinde karbon taşıyan moleküller tespit edildi ötegezegen K2-18 b, uluslararası gökbilimcilerden oluşan bir ekip tarafından NASA‘S James Webb Uzay Teleskobu. Bu sonuçlar, yüzeyi hidrojen açısından zengin bir atmosfer altında okyanuslarla kaplı olabilecek bir ötegezegenin varlığıyla tutarlıdır. Keşif, güneş sistemimizdeki hiçbir şeye benzemeyen bir gezegene büyüleyici bir bakış sağlıyor ve evrenin başka yerlerindeki potansiyel olarak yaşanabilir dünyalar hakkında ilgi çekici beklentiler ortaya çıkarıyor.

Webb’in NIRISS (yakın kızılötesi görüntüleyici ve yarıksız spektrograf) cihazı ve NIRSpec (yakın kızılötesi spektrometre) ile elde edilen K2-18 b’nin spektrumları, ötegezegenin atmosferinde bol miktarda metan ve karbondioksit olduğunu gösteriyor. Bir dış gezegenin olası keşfi. Dimetil sülfit (DMS) adı verilen bir molekül. Metan, karbondioksit ve amonyak eksikliğinin tespiti, K2-18 b’de hidrojen açısından zengin bir atmosferin altında bir su okyanusu olabileceği hipotezini desteklemektedir. Dünya’nın kütlesinin 8,6 katı olan K2-18 b, yaşanabilir bölgedeki soğuk cüce yıldız K2-18’in yörüngesinde dönüyor ve Dünya’dan 120 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Resim katkıları: NASA, ESA, Kanada Uzay Ajansı, Ralph Crawford (STScI), Joseph Olmstead (STScI), Niko Madhusudan (IoA)

Webb, K2-18b’nin atmosferinde metan ve karbondioksit tespit etti

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu tarafından Dünya’nın kütlesinin 8,6 katı bir ötegezegen olan K2-18 b üzerinde yapılan yeni bir araştırma, metan ve karbondioksit dahil olmak üzere karbon taşıyan moleküllerin varlığını ortaya çıkardı. Webb’in keşfi, K2-18 b’nin hidrojen açısından zengin bir atmosfere ve su okyanusuyla kaplı bir yüzeye sahip olma potansiyeline sahip bir ötegezegen olabileceğini öne süren son çalışmalara katkıda bulunuyor.

Bu gezegenin yaşanabilir bölgedeki atmosferik özelliklerine ilişkin ilk bilgi NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu gözlemlerinden geldi ve o zamandan bu yana sistem hakkındaki anlayışımızı değiştiren daha ileri çalışmalara yol açtı.

K2-18 b, yaşanabilir bölgedeki soğuk cüce yıldız K2-18’in yörüngesinde dönüyor ve Aslan takımyıldızında, Dünya’dan 120 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Boyutları Dünya’dan Dünya’ya kadar değişen K2-18 b gibi dış gezegenler NeptünGüneş sistemimizdeki hiçbir şeye benzemiyor. Yakınlarda eşdeğer gezegenlerin bulunmaması, bu “Neptün altı gezegenlerin” iyi anlaşılmadığı anlamına geliyor ve atmosferlerinin doğası gökbilimciler arasında aktif bir tartışma konusu.

Güneş dışı yaşam için çıkarımlar

Neptün’ün altındaki gezegen K2-18 b’nin bir ötegezegen olabileceği iddiası ilgi çekici çünkü bazı gökbilimciler bu dünyaların ötegezegenlerde yaşamın kanıtlarını aramak için umut verici ortamlar olduğuna inanıyor.

Cambridge Üniversitesi’nden gökbilimci ve bulguları açıklayan makalenin baş yazarı Nico Madhusudan, “Bulgularımız, başka yerlerde yaşam ararken çeşitli yaşanabilir ortamları dikkate almanın öneminin altını çiziyor” dedi. “Geleneksel olarak dış gezegenlerde yaşam arayışı öncelikle daha küçük, kayalık gezegenlere odaklanıyordu, ancak daha büyük Hessian dünyaları atmosferik gözlemler için daha uygundur.”

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

DMS sonucu daha az sağlamdır ve daha fazla doğrulama gerektirir.

Madhusudan, “Yaklaşan Webb gözlemleri, DMS’nin K2-18 b’nin atmosferinde gerçekten önemli seviyelerde mevcut olup olmadığını doğrulayabilmelidir” diye açıkladı.

Dış gezegenlerin atmosferlerini karakterize etme

K2-18 b yaşanabilir bölgede yer alsa ve artık karbon taşıyan molekülleri barındırdığı biliniyor olsa da bu, gezegenin mutlaka yaşamı destekleyebileceği anlamına gelmiyor. Gezegenin büyük boyutu (yarıçapı Dünya’nınkinin 2,6 katı), gezegenin iç kısmının muhtemelen Neptün’ünki gibi büyük bir yüksek basınçlı buz mantosu içerdiği, ancak daha ince, hidrojen açısından zengin bir atmosfere ve okyanus yüzeyine sahip olduğu anlamına geliyor. Hessian dünyalarının su okyanusları içermesi bekleniyor. Ancak okyanusun yaşanabilir veya sıvı olamayacak kadar sıcak olması da mümkündür.

Cardiff Üniversitesi’nden ekip üyesi Subhajit Sarkar, “Güneş sistemimizde bu tür bir gezegen bulunmamasına rağmen, Neptün altı gezegenler galakside şu ana kadar bilinen en yaygın gezegen türüdür” dedi. “Neptün’ün yaşanabilir alt bölgesinin bugüne kadarki en ayrıntılı spektrumunu elde ettik ve bu, atmosferindeki molekülleri tanımlamamıza olanak sağladı.”

K2-18 b gibi ötegezegenlerin atmosferlerini karakterize etmek, yani gazlarını ve fiziksel koşullarını belirlemek, astronomide oldukça aktif bir alandır. Bununla birlikte, bu gezegenler, daha büyük yıldızlarının parıltısıyla kelimenin tam anlamıyla gölgede kalıyor, bu da ötegezegenlerin atmosferlerinin araştırılmasını özellikle zorlaştırıyor.

Ekip, K2-18 b’nin ana yıldızından gelen ışığı ötegezegenin atmosferinden geçerken analiz ederek bu zorluktan kaçındı. K2-18 b, geçiş yapan bir ötegezegendir; yani, ev sahibi yıldızın yüzünden geçerken parlaklıkta bir düşüş tespit edebiliriz. Dış gezegen ilk kez 2015 yılında NASA’nın K2 misyonu tarafından bu şekilde keşfedildi. Bu, geçiş sırasında yıldız ışığının küçük bir kısmının Webb gibi teleskoplara ulaşmadan önce ötegezegenin atmosferinden geçeceği anlamına geliyor. Yıldız ışığının bir ötegezegenin atmosferinden geçişi, gökbilimcilerin ötegezegenin atmosferindeki gazları tanımlamak için bir araya getirebileceği izler bırakıyor.

James Webb’in yetenekleri ve gelecekteki araştırmaları

Madhusudan, “Bu sonuç, yalnızca iki geçişle spektral özelliklerin sağlam bir şekilde tespit edilmesini sağlayan Webb’in genişletilmiş dalga boyu aralığı ve benzeri görülmemiş hassasiyeti sayesinde mümkün oldu” dedi. “Karşılaştırma yapmak gerekirse, Webb ile yapılan bir geçiş gözlemi, birkaç yılda ve nispeten dar bir dalga boyu aralığında yapılan sekiz Hubble gözlemiyle karşılaştırılabilir bir çözünürlük sağladı.”

Cambridge Üniversitesi’nden ekip üyesi Savvas Constantinou, “Bu sonuçlar K2-18 b’nin yalnızca iki gözleminin sonucudur ve daha fazlası da yolda” dedi. “Bu, buradaki çalışmamızın, Webb’in yaşanabilir bölgedeki ötegezegenlerde gözlemleyebileceklerinin yalnızca erken bir gösterimi olduğu anlamına geliyor.”

Ekibin bulguları yayınlanmak üzere kabul edildi. Astrofizik Günlük Mektupları.

Ekip şimdi teleskopun MIRI (orta-kızılötesi alet) spektrometresini kullanarak takip araştırması yapmayı planlıyor; bunun bulgularını daha da doğrulayacağını ve K2-18 b’deki çevresel koşullar hakkında yeni bilgiler sağlayacağını umuyorlar.

Madhusudan sözlerini şöyle tamamladı: “Nihai hedefimiz, evrendeki yerimize ilişkin anlayışımızı değiştirecek, yaşanabilir bir ötegezegendeki yaşamı tanımlamaktır.” “Bulgularımız, bu çabada Hessian dünyalarının daha derin anlaşılmasına yönelik umut verici bir adımdır.”

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Güneş sistemimizin gizemlerini çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyaların ötesine bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını, kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. WEB, NASA’nın ortakları Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile birlikte yürüttüğü uluslararası bir programdır.Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı.