Uzaydaki Dev Kasırgalar: Hubble, Dış Gezegenin Atmosferindeki 3 Yıllık Değişimi Açığa Çıkardı!
Bilgisayar modellemeleriyle Hubble Uzay Teleskobu’nun birkaç yıllık gözlemlerini birleştiren gökbilimciler, 880 ışık yılı uzaklıktaki Jüpiter büyüklüğündeki sıcak bir gezegende büyük kasırgaların ve diğer dinamik hava olaylarının yaşandığına dair kanıtlar buldular.
WASP-121 b adı verilen gezegen yaşama elverişli değil. Ancak bu sonuç, uzak dünyalardaki hava modellerini incelemek ve belki de sonunda istikrarlı, uzun vadeli iklimlere sahip potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenler bulmak için önemli bir erken adımdır.
Son birkaç on yıldır, güneş sistemimizdeki komşu gezegenlerin ayrıntılı teleskopik ve uzay aracı gözlemleri, çalkantılı atmosferlerinin durağan olmadığını, tıpkı Dünya’daki hava durumu gibi sürekli değiştiğini göstermektedir. Bu değişkenlik diğer yıldızların etrafındaki gezegenler için de geçerli olmalıdır. Ancak bu tür değişiklikleri gerçekten ölçmek için çok sayıda ayrıntılı gözlem ve hesaplamalı modelleme gerekiyor.
Bu keşfi yapmak için uluslararası bir gökbilimci ekibi, WASP-121 b’nin 2016, 2018 ve 2019 yıllarında çekilen Hubble gözlemlerini bir araya getirdi ve yeniden işledi.
Gezegenin zaman içinde değişen dinamik bir atmosfere sahip olduğunu buldular. Ekip, bu dramatik zamansal değişimlerin dış gezegenin atmosferindeki hava modelleriyle açıklanabileceğini göstermek için sofistike modelleme teknikleri kullandı.
Ekip, WASP-121 b’nin atmosferinin gözlemler arasında kayda değer farklılıklar gösterdiğini tespit etti. En dramatik olanı, dış gezegenin yıldıza bakan tarafı ile karanlık tarafı arasındaki büyük sıcaklık farkı nedeniyle tekrar tekrar yaratılan ve yok edilen büyük hava cepheleri, fırtınalar ve büyük siklonlar olabilir. Ayrıca, ötegezegenin en sıcak bölgesi ile gezegenin yıldıza en yakın noktası arasında belirgin bir kayma ve ötegezegenin atmosferinin kimyasal bileşiminde (spektroskopi yoluyla ölçüldüğü gibi) değişkenlik tespit ettiler.
Ekip, bu sonuçlara, dış gezegenin atmosferinde gözlemlenen değişiklikleri açıklamaya yardımcı olmak için hesaplamalı modeller kullanarak ulaştı. Pasadena, Kaliforniya’daki Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı ve bu çalışmanın eş lideri olan Jack Skinner, “Dış gezegen atmosfer simülasyonlarımızın olağanüstü ayrıntıları, WASP-121 b gibi ultra sıcak gezegenlerdeki hava durumunu doğru bir şekilde modellememize olanak tanıyor” dedi. “Burada, bu gezegenlerdeki zamanla değişen hava durumunu anlamak için gözlemsel kısıtlamaları atmosfer simülasyonlarıyla birleştirerek ileriye doğru önemli bir adım atıyoruz.”
“Ekibin baş araştırmacılarından biri olan ve Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü’nde Avrupa Uzay Ajansı Araştırma Görevlisi olarak çalışan Quentin Changeat ise şunları söyledi: “Bu, ötegezegenlerdeki hava durumunu gözlemleme konusunda ilerleme kaydetmemiz açısından son derece heyecan verici bir sonuç. “Dış gezegenlerin hava durumunu incelemek, diğer dünyalardaki dış gezegen atmosferlerinin karmaşıklığını anlamak, özellikle de yaşanabilir koşullara sahip dış gezegenleri aramak için hayati önem taşıyor.”
Çalışma, arXiv ön baskı sunucusunda yayınlanmıştır.
WASP-121 b ana yıldızına o kadar yakın ki yörünge periyodu sadece 1,27 gün. Bu yakınlık, Ay’ımızın her zaman aynı tarafının Dünya’ya dönük olması gibi, gezegenin de her zaman aynı yarımkürenin yıldıza dönük olması için gelgitsel olarak kilitlendiği anlamına gelir. Gündüz sıcaklıkları gezegenin yıldıza bakan tarafında 3,450 Fahrenheit dereceye (2,150 Kelvin derece) yaklaşmaktadır.
Ekip, WASP-121 b’nin dört set Hubble arşiv gözlemini kullandı. Tüm veri seti, yıldızının önünden geçen WASP-121 b (Haziran 2016’da çekildi); ikincil tutulma olarak da bilinen yıldızının arkasından geçen WASP-121 b (Kasım 2016’da çekildi); ve yıldıza olan faz açısının bir fonksiyonu olarak WASP-121 b’nin parlaklığı (Ay’ımızın faz döngüsüne benzer şekilde, ana yıldızının yörüngesinde dönerken bir dış gezegenden Dünya’ya alınan değişen ışık miktarı) gözlemlerini içeriyordu. Bu veriler sırasıyla Mart 2018 ve Şubat 2019’da alınmıştır.
Changeat, “Bir araya getirilen veri seti, tek bir gezegen için önemli miktarda gözlem süresini temsil ediyor ve şu anda bu tür tekrarlanan gözlemlerin tek tutarlı seti” dedi. Bu gözlemlerden elde ettiğimiz bilgiler, farklı zamanlarda WASP-121 b atmosferinin kimyası, sıcaklığı ve bulutları hakkında çıkarım yapmak için kullanıldı. Bu da bize gezegenin zaman içindeki değişimine dair mükemmel bir resim sağladı.”
Hubble’ın eşsiz yetenekleri, 1 Aralık’ta başlayan 31. Döngü gözlemleri sayesinde mümkün kılacağı geniş kapsamlı bilim programlarında da kendini gösteriyor. Hubble’ın zamanının yaklaşık üçte ikisi görüntüleme çalışmalarına ayrılırken, geri kalanı WASP-121 b için kullanılanlar gibi spektroskopi çalışmalarına ayrılacak. 31. Döngü bilimi hakkında daha fazla ayrıntı yakın zamanda yapılan bir duyuruda yer alıyor.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Uzaydaki Dev Kasırgalar: Hubble, Dış Gezegenin Atmosferindeki 3 Yıllık Değişimi Açığa Çıkardı!
Evrendeki Manyetik Alanlar: Karanlık Madde Kökenlerini Keşfetmemize Yardımcı Olabilir.