Neptün büyüklüğündeki EXOMOON'un Jüpiter büyüklüğünde bir gezegende yörüngede olduğunu buldunuz mu?
[Bokeyuan-Bilimin Popülerleştirilmesi] Güneş sistemimizin dışındaki gezegenleri keşfetmek zaten zor ve zahmetli bir iştir. Ancak dış gezegenleri tanımlarken, daha zorlu bir görev, bu gezegenlerin kendi uydularına, yani "uydulara" sahip olup olmadığını belirlemektir. Bununla birlikte, tıpkı dış gezegenlerin incelenmesi gibi, dış gezegenlerin incelenmesi de evrenimiz hakkında daha fazla şey öğrenmek için inanılmaz fırsatlar sunuyor.
Kavram haritası, Satürn'ün dış gezegenini çevreleyen Dünya benzeri bir ay izlenimi veriyor. Fotoğraf: Wikipedia Commons / Frizaven
Tüm olası adaylar arasında en son (ve büyük olasılıkla) Temmuz 2017'de açıklandı. Ay, Kepler-1625 b-i, Dünya'dan yaklaşık 4.000 ışıkyılı uzaklıkta bir gaz devinin yörüngesinde dolanıyor. Ancak yeni bir araştırmaya göre, bu exomoon aslında Neptün büyüklüğünde bir gaz devi olabilir. Bu doğruysa, bu, başka bir gaz devinin yörüngesinde dönen bir gaz devinin ilk örneği olacak.
"Dev Exomoon adayı kepler-1625 b-i'nin özellikleri" başlıklı çalışma, kısa süre önce Astronomy and Astrophysics adlı bilimsel dergide yayınlandı. Bu araştırma, eksomoon kalitesini sınırlamak ve gerçek doğasını belirlemek için Kepler misyonu tarafından elde edilen ışık eğrisini inceleyen Max Planck Güneş Sistemleri Enstitüsü'nde astrofizikçi olan René Heller tarafından gerçekleştirildi. .
Yaşanabilir bir dış halka, bir gaz devinin yörüngesinde sanatsal bir çizimi çevreliyor, fotoğraf: NASA
Güneş sisteminde uydular, ev sahibi gezegenlerinin oluşumu ve evrimi hakkında bize çok şey anlatır. Dış gezegenlerle ilgili aynı çalışma, muhtemelen güneş sisteminin dışındaki gezegen sistemi hakkında fikir verecektir. Dr.Heller'in bugün e-posta yoluyla evrene açıkladığı gibi, bu araştırmalar bu sistemlerin yaşanabilir gezegenlere sahip olup olmadığını da gösterebilir:
Ay, güneş sistemindeki gezegenlerin oluşumunu ve evrimini incelemede çok yardımcı olduğunu kanıtladı. Örneğin, dünyanın uydusu, yaşanabilir çevremiz haline geldiğinden, dünyanın toplam kütlesi ve dünyanın orijinal dönüş durumu gibi ilk astrofiziksel koşulları belirlemenin anahtarıdır. Başka bir örnekte, Jüpiter'in etrafındaki Galileo uyduları, Jüpiter'in kütlesini 4,5 milyar yıl önce Jüpiter'den çeken orijinal toplama diskinin koşullarını incelemek için kullanıldı. Bu toplama diski çoktan kayboldu, ancak diskte oluşan uydular hala oradadır. Bu nedenle, bu uyduları, özellikle çağdaş bileşimleri ve su içeriklerini, uzak geçmişte gezegenlerin oluşumunu incelemek için kullanabiliriz.
Kepler-1625 yıldız sistemine gelince, önceki çalışmalar, yıldızının önündeki üç gözlemine dayanarak Kepler-1625b'nin ve olası ayının yarıçapını tahmin edebildi. Gözlenen bu üç geçişin ürettiği ışık eğrileri, Kepler-1625'in Kepler-1625'in Dünya'nın yarıçapının 20 katı olan Neptün büyüklüğünde bir ekzomona sahip olduğu teorisine yol açtı.
Ancak Dr. Heller'in araştırmasında belirttiği gibi, yıldızın radyal hız ölçümü (Kepler-1625) dikkate alınmadı, bu da her iki gök cismi için çok sayıda tahmin üretecektir. Dr. Heller, bu sorunu çözmek için gezegenlerin ve ayın görünen boyutlarının yanı sıra farklı kütle sistemlerini de değerlendirdi ve ayrıca gözlemsel özelliklerini de değerlendirdiler. Ayrıca güneş sisteminde ay oluşumunun arka planına gezegenleri ve ayı yerleştirmeye çalıştı.
Resim, bir gaz devini (solda) ve Neptün büyüklüğünde bir dış gezegeni (sağda) çevreleyen bir dış gezegeni göstermektedir. Resim: NASA / JPL-Caltech
Dr. Heller ile işbirliği yapmanın ilk adımı, Kepler tarafından gözlemlenen geçişli güneş eğrisinin gösterdiği özelliklere dayanarak ekzomoon adayının ve barındırdığı gezegenin olası kütlesini tahmin etmektir.
Bu verilerin dinamik yorumu, bu gezegenin boyutunun yaklaşık olarak Jüpiter'in boyutunda (yarıçap birimlerinde) olduğunu, kahverengi bir cücenin kütlesinin ise Jüpiter'inkinin yaklaşık 18 katı olduğunu gösteriyor. "Ancak, Kepler'in verilerinin gürültüsü ve kısa geçiş (3) nedeniyle, bu belirsizlikler büyük. "Aslında, ev sahibi nesne 37 Jüpiter kütlesine kadar Jüpiter benzeri bir gezegen veya hatta orta büyüklükte bir kahverengi cüce olabilir. Ay adayının kütlesi, Dünya'nın kütlesi ile Neptün'ün kütlesi arasındadır.
Daha sonra Dr. Heller, ekzomoon adayının ve kepler -1625 b'nin göreli kütlelerini karşılaştırdı ve bu değeri güneş sisteminin çeşitli gezegenleri ve uyduları ile karşılaştırdı. Bu adım gereklidir, çünkü güneş sisteminin uyduları, gezegenlerin kütlelerinin yarı-gezegensel kütleleri ile karşılaştırılmasına dayalı olarak iki farklı popülasyon gösterir. Bu karşılaştırmalar, ayın kalitesinin oluşumuyla yakından ilişkili olduğunu göstermektedir.
Örneğin, Dünya'nın ayı ve Plüton'un uydusu Charon gibi çarpmalarla oluşan uydular nispeten ağırken, gezegensel büyüme diskleri tarafından oluşturulan uydular nispeten hafiftir. Jüpiter'in uydusu Ganymede, güneş sistemindeki en büyük uydu olmasına rağmen, Jüpiter'in kendisine kıyasla çok küçük ve küçücüktür - Jüpiter, güneş sistemindeki en büyük ve en büyük nesnedir.
Üç yıldızlı bir sistemi çevreleyen bir dış gezegeni çevreleyen hayali bir aydan, bu görüşün bir izlenimi. Telif hakkı: NASA
Dr. Heller tarafından elde edilen sonuçlar oldukça ilginçti. Temel olarak, Kepler-1625 b-i'nin bu ailelerden herhangi biri (ağır, etkili uydular ve daha hafif, biriken uydular) olarak tanımlanamayacağına işaret ettiler.
Ay adayı daha çok ağır bir kütledir, bu da çarpma ile oluşması gerektiğini düşündürür. Bununla birlikte, bu eksomoon, doğruysa, muhtemelen gaz halinde olacaktır. Güneş sisteminin uyduları, önemli bir gaz tabakası olmayan tüm kayalar veya buzlu nesnelerdir (Titan'ın atmosferi çok kalındır, ancak kütlesi önemsizdir). Peki, gaz devi bir gezegen çarpma yoluyla nasıl oluşur? Bilmiyorum. Bilen var mı bilmiyorum.
"Veya üçüncü senaryoda, Kepler-1625b-I yakalama yoluyla oluşturulabilir, ancak bu, Kepler-1625b'ye çekildiği çok olası olmayan atasal gezegen ikili sistemi anlamına gelir. Yörünge bağlıdır ve eski gezegen arkadaşı sistemden atılır.
1625 b tabanının kütlesini tahmin etmek de ilginçtir. Dr. Heller, ortalama 19 Jüpiter kütlesine sahiptir, ancak 112 Jüpiter kütlesi kadar yüksek olabilir. Bu, ev sahibi gezegenin bir gaz devi gibi, Satürn'den biraz daha küçük, kahverengi bir cüce veya hatta düşük kütleli bir yıldız (VLMS) olabileceği anlamına gelir. Bu nedenle, yörüngesi daha büyük bir yıldız olan gaz devi bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gaz devi gezegen yerine küçük bir yıldızın yörüngesinde bir gaz devi gezegen kullanabiliriz.
T şeklindeki kahverengi bir cücenin kavramsal çizimi Telif hakkı: Tyrogthekreeper / Wikimedia Commons.
Bu bilim kurgunun malzemesidir! Bu araştırma, kesin kalite kısıtlamaları sağlayamasa da, önemi yadsınamaz. Astrofizikçilere gaz devi bir ayın olası ilk örneğini sağlamanın yanı sıra, bu araştırma gezegen dışı sistemlerin incelenmesi için büyük önem taşıyor. Kepler -1625 b-i doğrulandığında ve onaylandığında, bize konak oluşumunun koşulları hakkında çok şey söyleyecektir.
Aynı zamanda, ayın varlığını doğrulamak veya dışlamak için daha fazla gözlem yapılması gerekiyor. Neyse ki bu gözlemler yakın zamanda yapılacaktır. Kepler -1625 b, 29 Ekim 2017'de bir sonraki nakliyede olduğunda - Hubble Uzay Teleskobu izleyecek! Gözlemlediği ışık eğrisine dayanarak, bilim adamları bu gizemli ayın gerçek mi yoksa gerçek mi olduğunu daha iyi anlayabilmelidir. Ne gibi görünüyor.
Verilerdeki ay bir hayalet ise, çoğu çalışma Kepler-1625 sistemi için geçerli olmayacaktır. "Bununla birlikte, makale gelecekteki eksonların nasıl sınıflandırılacağına ve bunların güneş sistemine nasıl dahil edileceğine dair bir çalışma verecek. Ya da, kepler-1625 b-i gerçek bir ekzomoon ise, araştırmam gösteriyor ki Yeni bir tür ay keşfedildi ve oluşum tarihi bugün bildiğimiz uydulardan farklı ... Astrofizikçiler için bu şüphesiz çetrefilli bir sorundur.
Dış gezegen sistemlerinin incelenmesi, karanlık bir odaya ışıklar kapalıyken bir soğan koymak gibidir. Yakın gelecekte yeni nesil teleskopların konuşlandırılmasıyla kesinlikle daha fazlasını öğreneceğiz!
