15 Haziran 2015

Helyum Kaplı Gezegenler

Helyum balonu gökyüzünde süzülerek yükselir. Buna karşılık Samanyolu’nda helyumdan oluşmuş gezegenler özel bir sınıfa ait olabilir. Yeni bir çalışma Neptün büyüklüğünde, helyum bulutlarıyla kaplı binlerce sıcak gezegen olabileceğini dile getiriyor.

otegezegen_helyum atm

Bu görselde helyumla kaplı atmosferi olan bir gezegen görülüyor. Sıcak Neptünlar gazın çevrelediği karasal ya da sıvı bir çekirdeğe sahip olabilir. Eğer gezegende helyum baskın miktarda bulunuyorsa gezegen gri ya da beyaz görünür. Ancak Güneş Sistemi’ndeki Neptün parlak mavi renktedir. Bunun nedeni ise kırmızı rengi emen ve Neptün’e mavi rengi veren metan gazıdır (NASA/JPL-Caltech).

NASA Jet İticileri Laboratuvarı’ndan (JPL) Hubble gözlemecisi Renyu Hu: “Güneş Sistemi’nde böyle bir gezegen yok. Ancak biz diğer yıldızların çevresinde bol miktarda atmosferi helyumla kaplı gezegenlerin olduğunu düşünüyoruz” diyor.

Çalışmaya sıcak Neptün adı verilen büyüklükleri Güneş Sistemimizdeki gaz devi Neptün’e benzer olanlarla başlandı. Ancak bunlar yıldızına Merkür’ün Güneş’e olan uzaklığından daha yakın olduklarından, Neptün’e göre oldukça sıcaktır. Sıcaklıkları 700 C dereceye kadar ulaşan bu gezegenler, yıldızları çevresinde ortalama iki günlük süreyle dolanırlar. Kepler bu özelliğe sahip gezegenlerden yüzlerce buldu.

Hu ve ekibi Neptün’e göre daha küçük olanların helyum zengini atmosferi olabileceğini düşünüyor. Çünkü bu gezegenlerin hem küçük olması hem de yıldıza yakın olması hidrojenin kaybolmasına ya da kaynamasına neden olduğu görüşündeler.

“Hidrojen helyumdan dört kat daha hafif olduğundan zamanla helyuma göre atmosferde kaybolması daha kolay olur” diyor Hu.

Üstte; Gezegen oluştuğu andaki durum: Sıvı bir çekirdek ve onu saran hidrojen, helyum atmosferi. Orta; Yaklaşık 100 milyon yıl sonraki durum: Hidrojen azalmaya başlıyor. Alt; birkaç milyar yıl sonra: Artık atmosferde hidrojen yok. Metan ise çok az (NASA/JPL-Caltech).

Sıcak Neptünlar gazın çevrelediği karasal ya da sıvı bir çekirdeğe sahip olabilir. Eğer gezegende helyum baskın miktarda bulunuyorsa gezegen gri ya da beyaz görünür. Ancak Güneş Sistemi’ndeki Neptün parlak mavi renktedir. Bunun nedeni ise kırmızı rengi emen ve Neptün’e mavi rengi veren metan gazıdır.

Hu ve ekibini helyum gezegeni kuramını geliştirmesine iten ise metanca fakir olduğu belirlenen GJ 436b gezegeni. 33 ışık yılı uzaklıktaki GJ 436b gezegeninde karbon olmasına karşılık metanın az miktarda olduğu saptanmıştı. Metan molekülü bir karbon ve dört hidrojen atomundan oluşur. Bu tür bir gezegende bol miktarda hidrojen ve dolayısıyla da metan olması beklenir. Peki, neden metan beklenenden daha azdı? Yanıt hidrojende saklı.

Yeni araştırmaya göre hidrojen yıldızdan gelen ışımanın etkisiyle yavaş yavaş yok olmuş olabilir. Bununla birlikte karbon atmosferdeki oksijenle birleşip karbon monoksite de dönüşebilir. Spitzer uzay teleskopu GJ 436b’nin atmosferinde karbon monoksit varlığını belirledi.

Kuramın test edilmesi için helyum atmosferi olan diğer sıcak Neptünlardaki karbondioksit ve karbon monoksit miktarına bakmak gerekecek. Ekip bunun NASA’nın Hubble uzay teleskopu yardımıyla olacağını ümit ediyor. Ayrıca birkaç yıl sonra göreve başlayacak James Webb Uzay Teleskopu ile de daha ayrıntılı ölçümler yapılabilecek.

Öyle anlaşılıyor ki ötegezegenler gökbilimcileri şaşırtmaya devam ediyor.

JPL’den Sara Seager: “Fizik ve kimya yasaları çerçevesinde çok farklı gezegenler hayal edilebilir. Ancak gerek boyutları, kütleleri gerekse atmosferlerinin büyüklükleri ve yörüngeleri inanılmaz ölçüde çeşitli ötegezegen sınıfları oluşuruyor” diyor.

Spitzer


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*