25 Mayıs 2013

Sıcak Jüpiterlerde Hava Durumu

NASA’nın Kepler Uzay Aracı tarafından keşfedilen yeni gezegenlerin yüzlercesi arasında olan “sıcak Jüpiterler”, sıradışı dünyalar sınıfındadır. Güneş’ten güvenli bir uzaklıkta bulunan yaşam dostu Dünya’mıza göre bu dev gezegenler yıldızlarına meydan okurcasına yakındırlar. Bunların bir kısmı yoğun ve sıcak, bir kısmı ise Merkür büyüklüğündeki ksıımlarını yörüngesinde iz bırakarak kaybeden gezegenlerdir.

Aşağıdaki filmi izlerken insan bu gezegenlerde ne tür hava değişimlerinin yaşandığını merak ediyor. Yanıt olarak “büyük” diyebiliriz.

Caltech’ten Heather Knutson ilk sıcak Jüpiter’in hava haritasını yaptı.

“Bu bir hava fotoğrafı çekmeye benzemiyor” diyor. Bu gezegenler Dünya’dan yüzlerce ışık yılı uzakta ve yıldızının boğucu ışığı altında kaldıklarından görülmezler. “Öyle ki bir yıldızın yanında sadece bir piksel ölçeğinde gezegen görmek bile büyük bir başarıdır.”

Bu zor çalışma için Knutson ve Northwestern Üniversitesi’nden Nick Cowan hayal güçlerini kullandılar. “Bu işin anahtarı, çok sıcak Jüpiter’lerin kendi yıldızına kilitli dolanmasıdır. Yani bu gezegenlerin bir yüzü hep gece diğer yüzü her zaman gündüzdür. Böyle gezegenin kızılötesi parlaklığını ölçerek sıcaklığını ve büyüklüğünü elde edebilirsiniz.”

NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu bu işi yapabilecek tek kızılötesi gözlemevidir. Knutson 2007 yılında çalışmaya başladığından bu yana bir düzine sıcak Jüpiter Spitzer yardımıyla gökbilimcilerce haritalanmıştır.

Hat-P-2b’nin atmosferini ele alan benzetim.

MIT’den NASA Sagan Exoplanet çalışanlarından Nikole Lewis önderliğindeki ekip ise HAT-P-2b adlı gaz devini çalıştı. “Gezegenin karanlık kısmında sıcaklık 900 C (1200 K) azalmaktadır. Gündüz kısmında 2100 C (2400 K) gibi yüksek sıcaklığa ulaşabilmektedir. Bu gezegen, Jüpiter’den 10 kat daha sıcaktır.”

Bu ötegezegen haritaları Dünya’da yaşayan birine göre çok basit gelebilir. Ama gezegenlerin trilyonlarca kilometre uzakta olduğu düşünülürse çalışmanın fantastik bir başarısı olduğu kesindir.

Haritalar genellikle gece-gündüz sıcaklık değişimi 1000 dereceyi aşan durumlar gözönünde bulundurularak oluşturuldu. Araştırmacılar bu büyük sıcaklık farklılığının saatte binlerce kilometre hızla esen rüzgârlara neden olduğunu düşünülüyor.

Bir örnek olmadan araştırmacıların bu tür rüzgârlı bir havanın neye benzediğini söyleyemez. Bununla birlikte Knutson ve ekibi bir rehber olarak Jüpiter’i ele alarak çalışma yapmaya istekliler.

Geçen zaman içinde gezegen bilimciler Jüpiter atmosferindeki fırtınaları ve bulut kuşaklarını dikkate alarak bilgisayar modelleri geliştirdi. Bu modellere göre yüksek ısı alan ve kilitli bir Jüpiter’de hava desenleri süper boy olur. Örneğin sıcak bir Jüpiter üzerindeki Kırmızı Leke güney ve kırmızı yarıkürenin dörrte birini kaplayacak kadar büyüyebilir.

“Bunun nasıl olacağını hayal etmek için uzaya bakan dev bir çift göz yeterli” diyor Lewis.

Bu arada Jüpiter’in ünlü bulut kuşakları iki ya da üç gezegenin çevresini saracak kadar büyüyebildiğini belirtmek gerek.

Su ve metandan oluşmuş sıradan bulutlar sıcak bir ortamda tutunamaz. Bunun yerine Knutson sıcak Jüpiter’lerde silikattan oluşmuş çok daha yoğun bulutlar olacağını varsayıyor.

“Silikatların böylesi bir ortamda yoğunlaşacağı düşünülmektedir. Biz bu gezegenlerde bu tür yoğun bulutların varlığını belli eden ipuçlarına sahibiz ancak, bu gezegenlerin karasal olup olmadığını bilmiyoruz.”

Şimdilik kesin olan tek şey var: sıcak Jüpiterler’deki hava bildiğimizden çok farklıdır.

Science NASA


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>

*