Güneş’in gençlik dönemiyle benzerlikler gösterdiği düşünülen bir yıldız çeşitli uzay teleskoplarıyla gözleniyor. Çalışma ile Güneş’in gençlik dönemini, gezegenimizin atmosferi ve yaşamın nasıl başladığı hakkında bilgilere ulaşılması hedefleniyor.
4.65 milyar yıl yaşındaki Güneş’in gençlik dönemini bilme şansımız yok. Ancak milyarlarca yıldızın bulunduğu Samanyolu’nda her on yıldızdan biri Güneş benzeridir. Değişik yaşlardaki bu yıldızları inceleyerek Güneş’in gençlik dönemi hakkında bilgi edinilebilir.
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezinden astrofizikçi Vladimir Airapetian: “Bebeklik döneminizdeki tüm fotoğraflarınız kaybolsaydı ne yapardınız? Ben, ailedeki diğer kişilerin benzer yaştaki fotoğraflarına bakarak küçükken nasıl göründüğümü tahmin etmeye çalışırdım. Astrofizikte de yaptığımız buna benzemektedir. Genç yıldızlara bakarak yıldızımızın geçmişi ve yaşam barındıran bir gezegenimizin kökenlerini ortaya çıkarabiliriz” diyor.
Kappa 1 Ceti bu tür bir yıldızdır. Komşu yıldız olma ayrıcalığındaki Kappa 1 Ceti sadece 30 ışık yılı uzağımızda olup 600-750 milyon yıl yaşındadır. Güneş ile benzer sıcaklık ve kütleye sahip olan yıldıza ait tüm değerler, yaşamın Dünya’da yeşermeye başladığı sıralardaki genç Güneş’le ikiz olduğu anlamına geliyor.
Kappa 1 Ceti’ye ait bilgilerle mevcut Güneş Sistemi karşılaştırılıyor. Bilgiler Hubble teleskopu, NASA’nın TESS ve NICER uyduları ile ESA’nın XMM-Newton teleskopu ile elde ediliyor. Ekip çalışmasını The Astrophysical Journal’de yayınladı.
Yıldız gücü
Yeni yürümeye başlayan çocuklar gibi genç yıldızlarda yüksek enerji ve etkin patlamalarla kendilerini gösterir. Yıldızlarda biriken enerjinin çıkışı yıldız rüzgârları yoluyla olur.
Yıldız rüzgârları genellikle bir gazdaki parçacıkların pozitif ve negatif yüklü iyonlara parçalanmasıyla oluşan aşırı sıcak madde hali olan plazmadan oluşur. Yüksek enerjili plazma yıldızın manyetik alanının da yardımıyla yıldızın atmosferinin en dış kısmındaki sıcak koronasından dışarı fırlayabilir ve yıldız rüzgârı adını alarak gezegenlere doğru ilerleyebilir. Bu rüzgâr yakındaki gezegenlerin yapısını etkileyebilir.
Genç yıldızlar yaşlı olanlara göre daha sıcak olup daha güçlü yıldız rüzgârları ve plazma atımları üretir. Bu tür patlamalar yakınlarındaki gezegenlerin atmosferini ve kimyasını etkileyebilir ve hatta bu gezegenlerdeki organik maddenin gelişimini kolaylaştırabilir.
Yıldız rüzgârı yaşamın herhangi bir aşamasında etkili olabilir. Ancak genç yıldızların güçlü ve yoğun yıldız rüzgârları gezegenlerin manyetik kalkanlarına çarparak, olası yaşama etkisinin daha az olmasını sağlayabilir.
Buna en güzel örnek Güneş’tir. Güneş gençlik döneminde şimdikine göre üç kat daha hızlı dönmekteydi ve daha güçlü manyetik alana sahipti. Bu nedenle uzaya daha yoğun yüksek enerjili ışınım ve parçacık yayıyordu. Günümüzde bunun sonuçlarını kuzey ve güney kutup bölgelerinde kutup ışımaları (aurora) olarak görmekteyiz. Geçmişte muhtemelen bu tür ışımalar gezegenin her bölgesinden gözlenmekteydi.
Güneş’in gençlik dönemindeki bu yüksek aktivite, Dünya’nın koruyucu manyetosferini geri itmiş ve biyolojik sürecin oluşumu için atmosferin doğru kimyasal moleküllerle kaplanmasını sağlamış olabilir.
Benzer süreçler gökadamızdaki ve evrendeki yıldız sistemlerinde ortaya çıkıyor olabilir.
“Gezegenimizin 4 milyar yıldan daha önce yaşadığı aşamaları şu an genç bir yıldız çevresinde yaşayan bir gezegende görmek en büyük hayalim” diyor Airapetian. “Güneşin nasıl evrildiğini ve Dünya’da yaşamın gelişimine olan katkısını anlamak, yaşama evsahipliği yapan ötegezegenleri bulma arayışımıza katkı sağlayacaktır.”
Güneş İkizi
Güneş verileri ile genç Güneş hakkında bilgi edinmek süreçteki tek karmaşık etken değil. Yıldızın uzaklığı da burada etkilidir.
Güneş rüzgârlarını doğru biçimde ölçen aletlerimiz bulunuyor. Ancak Kappa 1 Ceti gibi gökadamızdaki diğer yıldızların rüzgârını doğrudan gözlemlemek uzak olmaları nedeniyle mümkün değil.
Bilim insanları doğrudan gözleyemedikleri bir olayı açıklayabilmek için bilimsel modelleme yoluna giderler. Modeller mevcut bilimsel veriler göz önüne alınarak kurularak oluşturulmuş cisimlerin temsilleri ya da tahminleridir. Yıldız rüzgârlarına yönelik modellemeler yapılmış olsa da bu çalışmada daha basit varsayımlar dikkate alındı.
Çalışmada üretilen Kappa 1 Ceti modelinin temeli Michigan Üniversitesinde geliştirilen Uzay Hava Modelleme Düzeneği içinde yer alan Alfvén Dalga Güneş Modelidir. Model yıldız rüzgâr aktivitesini tahmin etmek için manyetik alan ve morötesi emisyon hattı verileri de olmak üzere yıldıza ait bilinen tüm bilgilerin girilmesiyle çalışır. Model Güneş üzerinde denendiğinde doğrulanmıştı ve tahminlerinin doğru olduğu yapılan gözlemlerle gösterilmişti.
Airapetian: “Modeli oluşturmak ve çıktısına bakabilmek için veri girmek gerekiyor. Doğru çıktı almanın tek yolu verilerin doğru olmasıdır. Kappa 1 Ceti’den gelen veriler elimizde olduğu için tahmininizi netleştirecek modeli oluşturabildik” diyor.
Aslında yapılan iş doktorun elinde tuttuğu rapor gibidir. Bir hastanın nasıl olduğunu tam anlamıyla bilmek için doktor hastayla konuşur, kalp hızı, sıcaklık gibi değerleri ölçer ve gerekirse kan testi ya da ultrason gibi birkaç özel test daha gerçekleştirir. Tüm bunların sonucunda hastanın iyileşmesi için gerekli tedaviyi uygular.
Kappa 1 Ceti yıldızına ait alınan tüm veriler ışığında yıldızın koronasını ve rüzgârı daha iyi tahmin edilebiliyor. Yıldız rüzgârı yakındaki bir gezegenin manyetik kalkanını etkileyebileceği için yaşam için önemli rol oynamaktadır.
Güneşimizin Geçmişi, Yıldızlarda Yazılı
Araştırmacılar modellerini çeşitli yaşam evresinde bulunan diğer Güneş benzeri yıldızlara da uygulamak istiyor.
Özellikle 111 ışık yılı uzakta ve 100 milyon yıl yaşında bulunan, Kappa 1 Ceti’ye göre daha fazla parlayan ve plazma fırlatan, EK Dra yıldızı öne çıkıyor. Farklı yaş gruplarında benzer yıldızların nasıl farklılaştığını belgelemek aynı zamanda o yıldızın yaşam çizgisinin belirgin olmasını sağlayacaktır.
“Güneşimizin geçmişini ve geleceğini anlamak için diğer yıldızları izlemek oldukça önemli” diyor Airapetian.
