Hubble yedi gezegeni olan TRAPPIST-1 sisteminin yaşam alanı içindeki d,e,f ve g gezegenlerinin ilk tayfsal gözlemlerini gerçekleştirdi. Bu çalışma yine Hubble tarafından Mayıs 2016’da b ve c gezegenlerinin atmosferik incelemesinin devamıdır.
Hubble dış gezegenlerden en az üçünün (d, e ve f) Neptün gibi gazdan oluşmasına karşılık hidrojen açısından zengin bir atmosferi olmadığını belirledi.
Dördüncü gezegenin (g) atmosferindeki hidrojen miktarını belirlemek için ek gözlemler gerekiyor. Hidrojen, yıldıza yakın yerlerde dolaşan ve gezegenden sızan bir sera gazıdır ve bulunduğu yeri sıcak ve yaşanmaz hale gelmesini sağlar.
Hubble, gezegenlerin atmosferlerinde bol miktarda hidrojen olmadığını göstererek 2019’da göreve başlaması planlanan James Webb teleskopunun önünün açılmasını sağlıyor. Webb, atmosferin daha derinlerine bakarak karbondioksit, metan, su ve oksijen gibi daha ağır gazların varlığını araştıracak. Bu gazların varlığı ise gezegenlerde yaşam olup olmadığını ya da yaşanabilirlik seviyesi hakkında ipuçları verebilir.
Baltimore’daki Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü (STScI) Hubble çalışma ekibinden Nikola Lewis: “Hubble’ın bu ön keşifleri Webb araştırmacılarına bildirilerek onların gözlem planlarını yapmalarına olanak sağlıyor. Böylesi ortamların varlığı Webb araştırmacılarının atmosfer gözlemleri için gerekli gözlem senaryolarını belirlemelerini sağlıyor” diyor.
Gezegenler Güneş’e göre daha soğuk ve küçük olan bir kırmızı cüce çevresinde dolanmaktadır. Sistemde şimdiye kadar yedi gezegen keşfedildi. Bunlar Merkür’ün Güneş çevresindeki yörüngesi içine sıkışmış yani yıldızlarına oldukça yakın konumlarda dolanmaktadır. Yıldızın soğuk olması yaşam alanının ona daha yakın olmasına ve dolayısıyla da gezegenlerde suyun sıvı halde bulunması şansını arttırmaktadır.
Gezegenlerden ikisi –aslında üç taneydi ama birinin onay görmesi uzun sürdü (AD notu)– 2016 yılında Şili’deki TRAPPIST teleskopu ile keşfedildi. Daha sonra NASA’nın Spitzer teleskopuyla beş gezegeni daha tespit edildi. Böylece sistemdeki gezegen sayısı yediye çıktı. Sistem Dünya’dan 40 ışık yılı uzaktadır.
STScI ekip üyesi Hannah Wakeford: “Hiç kimse böyle bir sistem bulmayı beklemiyordu. Sanki bir müzede tarihi olguları bir sıra içinde görmek gibi birbirine yakın olan Dünya büyüklüğündeki gezegenlerin karakterlerini bir bakışta görebiliyorsunuz” diyor.
Hubble, gezegenlerin birkaç gün süren dolanım dönemi avantajından yararlandı. Geniş Alan Kamerası-3’ün kullanımı ile de kızılötesi ışıkta tayfsal gözlemler yapıldı. Bu sayede atmosferlerinde hidrojenin imzası tarandı. “Gezegenler yıldıza çok yakın konumda olduğundan yörünge dönemleri oldukça kısa. Bu da gözlem yapılmasını ve sonuçların karşılaştırılmasını kolaylaştırıyor” diyor Lewis.
Hubble, hidrojenin varlığını görmemiş olsa da araştırmacılar gezegenlerin atmosferinde bu ilkel elementin olduğunu düşünüyor. Gezegenler, yıldız henüz bebeklik dönemindeyken ondan daha uzaktaki soğuk diskin içinde oluşmuş olabilir.
Lewis: “Sistem şimdi dinamik açıdan kararlı yapıda görünüyor. Ancak geçmişte bu denli sıkı bir pakette gezegenler oluşmuş olamaz. Buna göre gezegenler içe göç etmiş olmalı. Büyük oranda hidrojenden oluşmuş atmosfer bu sayede buharlaşmış ve gezegenlerin ikincil atmosferi kalmış olabilir” diyor.
Güneş Sistemindeki karasal gezegenler Güneş’e daha yakın ve daha sıcak yerlerde konumlanmıştır. Wakeford: “Güneş sisteminde göç etmiş bir gezegen yok. Zaten ötegezegen sistemlerinin çoğunda da buna rastlanmıyor. Bu nedenle de TRAPPIST-1 gözlenmesi gereken olağandışı bir sistemdir” diyor.
Hubble ile atmosferlerinde, su veya metan içeren süreçlerde üretilen ancak gezegenleri terk eden hidrojeni taramak için morötesi ışık altında takip gözlemleri yapılacak.
Bu gezegenlerin belki de Güneş Sistemindeki gezegenlerde olduğu gibi atmosferleri olabilir. Bunun için Webb teleskopu gözlemleri beklenecek.
Wakeford: “Belki de bu dört gezegenden biri sulu bir dünyadır. Biri Venüs gibi sıcak diğeri Mars gibi ekzotermik yapıda olabilir. Elimizde yıldızdan farklı uzaklıklarda ve şüpheli dört gezegen var. Bunlara bakarak Güneş Sistemimiz hakkında da bilgimiz artabilir. Çünkü yıldızın bu gezegen dizisi üzerindeki etkisini daha rahat görebiliyoruz” diyor.
