Bir Trilyon Dünya

[™ Admin]

Bir Trilyon Dünya

Araştırmalar gösteriyor ki güneş sistemimizde bazı tuhaf durumlar mevcut.

Kesinlikle değişim. Yirmi yıldan biraz daha uzun bir süre önce, yeni ekstrasolar gezegenin keşfi her zaman ön sayfa haberleri olarak ele alındı. Son yıllarda, yeni keşfedilen bir dünya neredeyse hiç bahsedilmiyor ve NASA'nın Exoplanet Arşivi'nde biriken binlerce gezegen onayına başka bir veri noktası ekliyor. Birçok çaba alanı gibi, ekzoklantoloji de büyük veri alanına geçiş yapmaktadır.

Bu durum, dünyaları karşılığında giderek azalan övgüler alan gezegen avcıları için sinir bozucu olsa da, galaktik gezegen sayımının ince taneli istatistiksel açıklamasını izlemek heyecan vericidir. Bugüne kadar bulunan hemen hemen her şeyin bir sürpriz haline geldiğini söylemek abartılı değil.

Geriye dönüp bakıldığında, ilk dış-düzlemsel sistem, teleskopunu Jüpiter'e çevirip dört büyük uydunun hareketlerini fark ettiğinde 1610'da Galileo tarafından keşfedildi. Jüpiter'in Galil Uydular (Io, Europa, Ganymede ve Callisto), birbirine yakın dairesel yörüngelerde, birlikte Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık on binde üçüne kadar toplanan ve (Callisto için) iki gün (Io) ila iki haftadan fazla sürün.

Yörünge dönemleri aralığı ve uyduların kütlelerinin gezegeninkine oranı ile tanımlanan bu temel mimari, Satürn ve Uranüs'ün etrafında dönen ay sistemleri için hoş bir şekilde kopyalanmıştır. Ancak, en büyük gezegenin güneş kütlesinin binde biri olduğu ve gezegenlerin yörünge dönemlerinin büyük gezegenlerin uydularından çok daha uzun olduğu güneş sisteminin mimarisine benzemez.

Gökbilimcilerin kalıcı sürprizi için, galaksideki ortalama gezegen sisteminin güneşin gezegenlerinden çok Jovian uydularına benzediği açıktır. Yakındaki yıldızların yarısının kütleleri Dünya'dan önemli ölçüde daha büyük olan ve sadece günler ila haftalar arasında değişen yörünge dönemleri olan en az bir (ve çoğu zaman birkaç) dünyaya sahiptir; sistemimizde, küçük Merkür’ün 88 günlük yörüngesinin iç mekanı tamamen boş.

Kompakt, kısa süreli gezegen sistemlerinin yaygınlığının ilk ipuçları, on yıl önce, Şili'nin La Silla şehrinde bulunan HARPS spektrografının sonuçlarıyla geldi. HARPS, düşük kütleli gezegenlerin bolluğunu tespit etmek için Doppler hız tekniğini kullanmıştır. Sonuçlar o kadar beklenmedikti ki, şüphecilikle karşılandılar. Bununla birlikte, NASA’nın Kepler misyonu, çok sayıda süper Dünya boyutunda gezegene geçiş yapan yüzlerce sistem bulduğunda şüpheler ortadan kalktı.

Transit tekniği ve Doppler hız tekniği tamamlayıcıdır. Birincisi bir gezegenin büyüklüğünü ölçer ve ikincisi kütlesini algılar. Bununla birlikte, Kepler ile bulunan küçük gezegenlerin çoğu için, Doppler yöntemiyle doğru kitleler elde etmek zordur. Sinyaller çok küçüktür ve ana yıldızlar genellikle spektrumlarda karıştırıcı gürültü üretir.

Neyse ki, sıkı aralıklı yörüngelerdeki geçiş gezegenleri genellikle saat gibi düzenlilikten sapmalar gösterir. Gezegenler arasındaki çekicilik ve çekimsel çekim akışı, geçiş sürelerinin değişmesine neden olur ve gezegenlerin sapmalarını analiz ederek, kitlelerin ve yörüngesel detayları genellikle üzerinde çalışılabilir. Eğer bir gezegen için hem kütle hem de boyut ölçümü varsa, o zaman yoğunluğu bilir, bu da gezegenin yapısına ve neden yapıldığına dair önemli bir fikir verir.

Yoğunluk tahminleri artık kütleleri 30 Dünya kütlesinin altında olan yüzün üzerinde gezegen için mevcuttur ve sonuçların toplamı şaşırtıcıdır. Özetle, gezegensel yoğunluklar haritanın her yerinde. Bir gezegenin yarıçapını biliyorsanız (ancak başka hiçbir bilgiye sahip değilseniz), kütlesini tahmin etmek için neredeyse hiç temeliniz yoktur. Dünya ile Neptün arasındaki (Dünya yarıçapının dört katına sahip) boyut aralığında düşen gezegenler arasında, belirli bir yarıçaptaki kütle aralığı 10 katına kadar değişebilir. demirden yapılmış yoğun dünyalardan bol miktarda hidrojen içeren kabarık kürelere kadar gamı çalıştırın.

Ancak son zamanlarda, dış gezegen yoğunluk diyagramı tarafından tetiklenen karışıklık artmaya başladı. Açıklık, gezegenlerin ana yıldızlarının, özellikle de yarıçaplarının özelliklerini daha iyi ölçmek için büyük yer tabanlı teleskopların yaygın kullanımından kaynaklanmaktadır. Yıldızın büyüklüğüne ilişkin doğru bilgi, doğrudan gezegenlerinin büyüklüğünde gelişmiş bir tutamağa yol açar.

Artık gezegen boyutlarının dağılımının ayrı bir çift tepe noktası şekli içerdiği açıktır. Yarıçapı Dünya'nın yaklaşık 1,75 katı olan gezegenler, Dünya'dan biraz daha büyük olan gezegenlerden veya Dünya'nın 2,5 veya daha fazla katı olan gezegenlerden önemli ölçüde daha az yaygındır. Bu gezegensel “yarıçap boşluğu” bize önemli bir şey söylüyor. Büyük olasılıkla, temelde karasal olan kabaca Dünya büyüklüğündeki dünyalar ve Uranüs ve Neptün'e daha sıcak, daha küçük kuzenler olan derin hidrojen-helyum atmosferine sahip gezegenler arasında oldukça keskin bir geçişi tanımlar.

Montreal Üniversitesi'nden doktora sonrası araştırmacı Lauren Weiss tarafından yönetilen ve gezegensel kitlelerin ve boyutların yayılması için meraklı bir örgütlenme ilkesinin varlığını belirleyen bir ekip tarafından ayrı ve daha da ilginç bir içgörü sağlandı. Belirli bir sistemdeki gezegenler, çok benzer boyutlara (ve kütlelere) sahip olma eğilimindedir ve bir bakladaki bezelye düzenlemesine benzer şekilde, geometrik bir aralık dağılımına uyma eğilimindedir.

Bu fenomenin güneş gezegenleri arasında ipuçları olsa da (Dünya ve Venüs, Uranüs ve Neptün gibi tekdüze bir çift sunar) Kepler misyonu tarafından keşfedilen sistemler arasında çok daha belirgindir. Bu meraklı sistem içi tekdüzeliğin kökenleri henüz tam olarak belirsizdir ve gezegen oluşum süreci üzerinde ilginç bir kısıtlama sağlarlar. Yani, bu özellikler yıldızdan yıldıza çılgınca değişse bile, belirli bir sistemdeki gezegenlerin büyümesini ve aralığını koordine etmek için bir mekanizma mevcut olmalıdır.

Gökbilimciler, gezegensel veri hazinesine çok önemli bir ekleme yapmakla meşguller. NASA’nın Kepler'in halefi TESS Misyonu, Nisan 2018'de başarıyla başlatıldı ve şu anda geçiş yapan gezegenler için yıldızları izliyor. İki yıllık asal görevi sırasında, TESS yaklaşık 200.000 parlak yakın yıldız örneğinden binden fazla yeni gezegeni eleyerek tüm gökyüzünü araştıracak.

Aynı zamanda, Doppler hız ölçümleri yapmak için bir dizi yeni yüksek hassasiyetli spektrograf çevrimiçi hale geliyor. Yakın zamanda yapılan bir konferansta, çoğu veri alan ve saniyede santimetre saniye hızının gerekli hızlarına ulaşacak enstrümanları (Kuzey Yarımküre'de EXPRES ve Güney'de ESPRESSO gibi) tanımlayan 23 ayrı ekipten sunumlar yapıldı. Dünya benzeri yörüngelerdeki Dünya benzeri gezegenleri hissetmek için.

Samanyolu bir trilyondan fazla gezegen içeriyor. Bu muazzam nüfusun tam bir muhasebesine uzaktan yakın bir yerde olmamakla birlikte, dağıtımın ana hatları ve nasıl ortaya çıktığı hızla kavrayışımızın içine düşüyor.

Kaynak: Scientific A.