Bu Sıcak Jüpiter Sadece Üç Milyon Yıl İçinde Yıldızına Çarpmaya Mahkum
2008 yılında SuperWASP araştırmasını yürüten gökbilimciler, WASP-12b’yi yıldızının önünden geçerken tespit ettiler. O zamanlar, on yıldan biraz daha uzun bir süre önce keşfedilen yeni bir dış gezegen sınıfının (“sıcak Jüpiterler”) bir parçasıydı. Ancak daha sonra yapılan gözlemler, WASP-12b’nin ana yıldızına çok yakın bir yörüngede dönerek deforme olduğunu gösterdi; bu, gözlenen ilk sıcak Jüpiter’di. Bu gözlemleri açıklamak için birkaç makul senaryo öne sürülmüş olsa da, yaygın olarak kabul gören bir teori, gezegenin yavaşça yıldızının içine düşerken parçalandığıdır.
Gözlemlenen “gelgit bozunumu” oranına dayanarak, gökbilimciler WASP-12b’nin yaklaşık on milyon yıl içinde ana yıldızına düşeceğini tahmin ediyorlar. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, The Asiago Search for Transit Timing Variations of Exoplanets (TASTE) projesinden gökbilimciler, La Silla Gözlemevi’nden alınan yeni spektral verileri, 12 yıllık yayınlanmamış geçiş ışık eğrileri ve arşiv verileriyle birleştiren bir analiz sundular. Elde ettikleri sonuçlar, WASP-12b’nin hızla gelgit dağılımına uğradığını ve yıldızı tarafından tüketileceğini gösteren önceki gözlemlerle tutarlıdır.
Elde ettikleri sonuçlar, “TASTE V. Ultra-sıcak Jüpiter WASP-12b’de yörünge bozunmasının yer tabanlı yeni bir araştırması” başlıklı Astronomy & Astrophysics dergisi tarafından kabul edildi. Makaleye arXiv ön baskı sunucusundan ulaşılabilir. Bu makale, Ulusal Astrofizik Enstitüsü (INAF), “Giuseppe Colombo” Üniversitesi Uzay Çalışmaları ve Etkinlikleri Merkezi (CISAS) ve birçok İtalyan üniversitesi ve gözlemevinden astronom ve astrofizikçilerin yer aldığı ortak bir çalışma olan TASTE projesi tarafından yayınlanan serinin beşincisidir.
WASP-12b, Warwick Üniversitesi ve Keele Üniversitesi tarafından finanse edilen ve işletilen uluslararası bir konsorsiyum olan Wide Angle Search for Planets (WASP) tarafından keşfedilen birçok sıcak Jüpiter’den biriydi. Dış gezegen keşifleri açısından WASP, Kepler misyonundan sonra ikinci sıradaydı ve aynı zamanda Transit Yöntemine dayanıyordu. Bu, gezegenlerin varlığını ortaya çıkarmak ve boyutlarını ve yörünge dönemlerini kısıtlamak için parlaklıktaki periyodik düşüşlerin izlenmesinden oluşur. WASP araştırması, F-tipi (sarı-beyaz cüce) gözlemlerine dayanarak, 1,1 günlük bir yörünge periyoduna sahip Jüpiter’den 1,465 kat daha büyük bir gaz devi olduğunu belirledi.
Trento Üniversitesi’nde Uzay Bilimi ve Teknolojisi alanında doktora öğrencisi olan Pietro Leonardi, makalenin baş yazarıdır. Universe Today’e e-posta yoluyla yaptığı açıklamada, sıcak Jüpiterlerin (HJ) keşfinin dış gezegen çalışmalarında büyük bir atılımı temsil ettiğini söyledi:
“Mayor & Queloz (1995) tarafından Güneş tipi bir yıldızın etrafında bir ötegezegenin ilk keşfi, gezegenlerin bir yıldızın yörüngesinde bulunması gerektiğini ve bulunabileceğini düşünme şeklimizde tamamen devrim yarattı. İnsanoğlu olarak, genellikle yeni kavramları halihazırda anladıklarımıza yakın bir şekilde tasavvur etme eğilimindeyizdir. Bu bilişsel önyargı, sonuçta sıradan bireyler olan bilim insanları için de aynı derecede geçerlidir.
“1995 yılına kadar, dış gezegenlerin (güneş sistemimizin ötesindeki yıldızların yörüngesinde dönen gezegenler) kendi güneş sistemimizdekilere benzeyeceği yaygın bir varsayımdı. Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün gibi büyük, gaz halindeki dev gezegenlerin ev sahibi yıldızlardan önemli uzaklıklarda yer alacağı, Merkür, Venüs, Dünya ve Mars gibi daha küçük, kayalık gezegenlerin ise iç bölgelerde bulunacağı düşünülüyordu.”
Yıldızına çok yakın bir yörüngede dönen büyük bir gaz devinin keşfi, bu beklentileri yerle bir etti ve gökbilimcileri gezegen oluşumu ve evrimi konusundaki teorilerini yeniden değerlendirmeye zorladı. Örneğin, bilim insanları uzun zamandır dış gezegen sistemlerinin güneş sistemine benzediğini ve gezegenlerinin yörüngelerine yakın bir yerde oluştuğunu düşünüyorlardı. Bu senaryoda, kayalık gezegenler güneşlerine daha yakın yerlerde oluşurken, gaz devleri “Donma Çizgisi” nin -uçucu elementlerin (hidrojen, karbon, nitrojen ve oksijen) donmaya başladığı sınırın- ötesinde, dış bölgelerde oluşuyordu.
Leonardi, “Güneş sistemimizin evrendeki tipik gezegen sistemini temsil etmediği gerçeğini vurguladı; daha ziyade, bir aykırı değer gibi görünüyor” dedi. Bununla birlikte, WASP-12b’nin, yörüngesinde değişimler yaşıyor gibi görünen tek gezegen olmasıyla diğer HJ’lerden ayrılıyordu. Bunun için gelgit bozunumu (yavaşça yıldızına düşme) yaşama olasılığı da dahil olmak üzere birden fazla senaryo önerildi. Leonardi’nin açıkladığı gibi:
“WASP-12b çok uç bir gezegen. Gerçekten de ultra-sıcak Jüpiterler olarak adlandırılan alt kategorinin bir parçasıdır. Gezegen, ev sahibi yıldızına çok yakın, yörüngesinde sadece 1,09 günde dönüyor ve 2600 K yüzey sıcaklığına sahip. Ev sahibi yıldızına aşırı yakınlığı nedeniyle gezegen, atmosferinin bir kısmını ağır metallerden arındıran ve yıldızın etrafında bir disk oluşturan güçlü bir yerçekimi hissediyor. WASP-12b’nin değişen bir yörüngeye sahip olduğu ilk keşfedildiğinde, araştırılan diğer açıklamalar Römer etkisi ve Apsidal presepsiyondu.”
İlk senaryoda, zamanlama değişimi yıldızın görüş hattı yönünde Dünya’ya daha yakın olmasına bağlanıyordu. İkincisinde ise bu durum gezegenin yörüngesinin kademeli olarak dönmesinden kaynaklanıyordu. Leonardi ve meslektaşları çalışmaları için Asiago Gözlemevi tarafından 2010-2022 yılları arasında toplanan ve daha önce yayınlanmamış 28 transit ışık eğrisine dayanan yeni bir analiz sundular. Bu analiz, mevcut tüm arşiv verileri ve La Silla Gözlemevi’ndeki ESO 3,6 metrelik teleskopta bulunan High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher-North (HARPS-N) cihazı tarafından elde edilen güncellenmiş yüksek çözünürlüklü spektrumlarla birleştirildi.
Bu gözlemler, ekibin gezegenin yörüngesinin bozulmakta olduğunu ve yıldızının onu beklenenden daha kısa sürede (10 yerine 3 milyon yıl içinde) tüketeceğini doğrulamasını sağladı. Bu sonuçlar, bu gezegenin kendine özgü yörüngesi hakkındaki tartışmayı etkili bir şekilde çözdü ve takip çalışmaları için fırsatlar sundu. Leonardi şunları söyledi:
“Bu çalışma, yörüngesel gelgit bozunmasının nadir senaryosunu anlamaya yaklaşmamıza yardımcı oluyor ve bize yıldız-gezegen etkileşimlerini incelemek için mükemmel bir laboratuvar sunuyor. Sistem hala çeşitli yönleriyle aydınlatılmayı bekliyor, örneğin bu hızlı gelgit dağılmasının nasıl mümkün olduğunu hala anlamamız gerekiyor. Teorilerimize göre gözlemlediğimiz gelgit dağılımının hala ana dizide olan bir yıldızda mümkün olmaması gerekir. Ancak HARPS@TNG spektrumlarından elde ettiğimiz kesin yıldız parametreleri yıldızın hala ana dizide olduğunu doğrulamaktadır.”
Son 30 yılda, ötegezegen çalışmaları alanı muazzam ve hızlanan bir büyüme yaşadı. Üzerinde çalışılabilecek 5.000’den fazla doğrulanmış ötegezegenle birlikte bu alan artık keşiften karakterizasyona geçiş yapıyor. Güneş sistemimizin ötesindeki dünyalar hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, evrenimizdeki gezegenlerin doğası ve zamanla nasıl oluşup geliştikleri hakkında o kadar çok çıkarımda bulunabiliriz. Bir gün bu, yaşamın doğası ve hangi koşullar altında ortaya çıkabileceği konusunda yeni bir anlayışa yol açabilir.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Bu Sıcak Jüpiter Sadece Üç Milyon Yıl İçinde Yıldızına Çarpmaya Mahkum
Jüpiter’in “Büyük Mavi Noktası” Gezegenin Derinliklerinde Yaşanan Tuhaf Olayların İpuçlarını Veriyor
Jüpiter’in “Büyük Mavi Noktası” Gezegenin Derinliklerinde Yaşanan Tuhaf Olayların İpuçlarını Veriyor
Bu Sıcak Jüpiter Sadece Üç Milyon Yıl İçinde Yıldızına Çarpmaya Mahkum