Haber: Damla Oya Erman
James Webb Uzay Teleskobu (JWST), bir okyanus dünyasının atmosferinde karbon temelli moleküllerin kanıtlarını keşfetti.
K2-18 b olarak bilinen ekzoplanet veya dışgüneş gezegeni, Güneş Sistemi dışında yaşam arayan gökbilimciler için ilgi çekici bir hedef olarak kabul edilir. Daha önceki araştırmalar ve Hubble Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemler, gezegenin sıvı su dolu bir okyanusla veya "Hycean" dünyasıyla dolu olabileceğini göstermişti. K2-18 b, yarıçapı Dünya'nın iki ila üç katı büyüklüğünde ve Güneş Sistemi'nden 120 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.
Yeni sonuçlar, K2-18 b'nin atmosferinde karbon dioksit ve metan izlerini gösterdi ve amonyak tespit edilmedi, bu da muhtemelen hidrojen zengini bir atmosferin altında bir su okyanusunu işaret ediyor olabilir.
Araştırmanın baş yazarı ve Cambridge Üniversitesi bilim insanı Nikku Madhusudhan, "Bulgularımız, yaşam arayışında farklı yaşanabilir ortamların dikkate alınmasının önemini vurguluyor" dedi. "Geleneksel olarak, ekzoplanetlerde yaşam arayışı daha çok küçük kaya gezegenlerine odaklanmıştır, ancak daha büyük Hycean dünyaları, atmosfer gözlemleri için çok daha uygundur."
K2-18 b, Dünya'nın yaklaşık 8.6 katı kütleye sahip olup, uygun yaşam bölgesinde yer alan soğuk bir yıldızın etrafında döner - bu bölge, sıvı suyun bulunması için ne çok sıcak ne de çok soğuk olan bir bölgedir. K2-18 b, Dünya ile Güneş Sistemi buz devi Neptün arasında bir gezegen örneğidir ve "sub-Neptünler" olarak adlandırılan bu gezegenler, Güneş Sistemi'ndeki hiçbir gezegene benzemez, bu da gökbilimciler için bir gizemdir.
Bu araştırma, sub-Neptünlerin ve Hycean dünyalarının atmosferlerinin ve çevresel koşullarının perdelerini kaldırmaya yardımcı olmalıdır.
Bu, Güneş Sistemi dışında yaşamın bir kanıtı mıdır?
JWST'nin bulguları, K2-18 b'nin atmosferinde potansiyel olarak daha heyecan verici bir şeyin varlığını da gösterdi. Uzay teleskobu, K2-18 b'nin atmosferinde dimetil sülfidin (DMS) varlığını algılamış gibi görünüyor; bu, Dünya'da yalnızca yaşamın bir yan ürünü olarak üretilen, çoğunlukla fitoplanktonlar tarafından oluşturulan bir bileşiktir.
Ekip, bu tespitin kesinliği konusunda temkinli davranıyor ve bu, karbon moleküllerinin varlığı kadar kesin değil. Madhusudhan, "Yaklaşan Webb gözlemleri, DMS'nin K2-18 b'nin atmosferinde gerçekten önemli düzeylerde var olup olmadığını doğrulayabilmelidir" dedi.
Bu temkin, K2-18 b bulgularının genelinde yabancı yaşam hakkında spekülasyon yaparken uygulanmalıdır. Gezegen sıvı su okyanusuna ve karbon molekülleri içeren bir atmosfere sahip olsa bile, bu kesinlikle yaşam barındırdığı veya exo-gezegenin yaşamı destekleyebileceği anlamına gelmez.
Yaklaşık olarak Dünya'nın 2.6 katı genişliğe sahip olan gezegenin büyüklüğü, içinde yüksek basınçlı buz içerdiği anlamına gelir, ancak daha ince bir atmosfere ve bir okyanus yüzeyine sahiptir. Bu, gezegenin sıvı suyu kaynattığı ve okyanuslarının yaşamı barındırmak için çok sıcak olduğu anlamına gelebilir.
James Webb Uzay Teleskobu, bir okyanus gezegeninin içinden nasıl gördü?
Grafik, K2-18 b ekzoplanetinin spektrumunu NIRISS ve NIRSpec tarafından bir grafik formunda gösteriyor, dikey y ekseni Işık Miktarı olarak etiketlenmiş ve yatay eksen Işık Dalga Boyu (mikron cinsinden) olarak etiketlenmiştir. Spektrum, mavimsi beyaz bir çizgi olarak en iyi uygun modelle çizilmiş olan noktalarla çizilmiş ve çapraz çizgilerle gösterilmiştir. Grafik boyunca, metanın, karbon dioksitin ve dimetil sülfidin varlığını temsil eden farklı kalınlıklarda yeşil, sarı ve açık mavi dikey sütunlar bulunur. Grafiğin arkasında bir gezegen ve yıldızın illüstrasyonu bulunur.
K2-18 b'nin spektrumu, JWST'nin NIRISS (Yakın Kızılötesi Kamerası ve Slitsiz Spektrografı) ve NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrografı) ile elde edilmiş olup, ekzoplanetin atmosferinde metan ve karbon dioksit bol miktarda bulunmasının yanı sıra dimetil sülfidin (DMS) adı verilen bir molekülün muhtemel varlığını da gösteriyor. Metan ve karbon dioksitin tespiti ve amonyakın eksikliği, K2-18 b'nin hidrojen zengini bir atmosferin altında bir okyanusun varlığına uygun olduğunu göstermektedir. K2-18 b, Dünya'nın 8.6 katı kütleye sahip olup, yaşanabilir bölgede yer alan soğuk bir cüce yıldız olan K2-18 etrafında döner ve Dünya'dan 120 ışık yılı uzaklıktadır.
K2-18 b'nin atmosferinin kompozisyonunu değerlendirmek, yıldızlarının atmosferinden yansıyan ışığın parlaklığı, ana yıldızlarının ışığına göre çok zayıf olduğu için kolay bir görev değildir. Madhusudhan ve ekibi bunu, K2-18 b'nin JWST'nin bakış açısından ana yıldızının yüzünün önünden geçmesini bekleyerek yaptılar. Bu, ana yıldızın ışığının doğrudan gezegenin atmosferinden geçtiği anlamına gelir.
Kimyasal elementler ve bileşikler, atmosferin içinden geçerken yıldız ışığının üzerinde belirgin bir "parmak izi" bıraktığı için atmosferdeki gazların tespiti mümkündür. Madhusudhan, "Bu sonuç, sadece iki geçiş ile sağlam tayinler yapabilen JWST'nin geniş dalga boyu aralığı ve olağanüstü hassasiyeti sayesinde mümkün oldu" dedi. "Karşılaştırma yapmak gerekirse, JWST ile bir transit gözlemi, Hubble'ın sadece birkaç yıl boyunca ve nispeten dar bir dalga boyu aralığında gerçekleştirdiği sekiz gözlemle karşılaştırılabilir hassasiyeti sağladı."
Ekip, JWST'nin yüzeyinden sadece iki transit sırasında topladığı verileri yansıtmaktadır. Exo-gezegenin daha fazla gözlemi yolda, ancak bu bulguların arkasındaki ekip, şimdiye kadar gördüklerinin zaten JWST'nin gücünün bir kanıtı olduğunu düşünüyor. Sadece bir transit, Hubble'ın sekiz benzer geçişte toplayabileceği kadar veri sağlayabilmektedir.
Ekip, K2-18 b'yi şimdi JWST ile daha fazla gözlemleyecek ve özellikle Orta Kızılötesi Enstrümanı (MIRI) ile birlikte bulgularını doğrulamayı ve exo-gezegenin çevresel koşulları hakkında daha fazla bilgi toplamayı amaçlıyor.
Madhusudhan, "Nihai hedefimiz, yaşanabilir bir exo-gezegende yaşamı tanımlamaktır, bu da evren içindeki yerimizi anlayışımızı dönüştürebilir" dedi. "Bulgularımız, bu arayışta Hycean dünyalarının daha derin bir anlayışına doğru umut verici bir adımdır."
