Yakındaki yıldızların yaşanabilir bölgesinde dünya büyüklüğünde gezegenler keşfedildi
Giriş: Bu makale kısaca TOI-700 yıldızı ve üç gezegenine genel bir bakış sunmakta ve yaşanabilirlik için sıvı suyun önemini açıklamaktadır. Bilim adamları, bu yıldızın olası iklimini tahmin etmek için modeller oluşturur.
Bir sanatçının yaşanabilir yıldız bölgesinde dış gezegenlere dair izlenimi.
Diğer yıldızların etrafındaki gezegenleri inceleyen bir grup NASA dış gezegen gökbilimcisi, gizli bir toplantı için benimle temasa geçti ve ilgilerini uyandıran bir gezegenden bahsetti. Uzmanlık alanım dış gezegenlerin iklimini simüle etmek olduğundan, bu yeni gezegenin olası sıvı suyla yaşanabilir bir yer olup olmadığını belirlememe izin veriyorlar.
Bu NASA meslektaşları, Josh Schlid ve öğrencileri Emily Gilbert, Tom Barkley ve Eliza Quintana, TESS (Exoplanet Transit Satellite) üzerinde çalışıyorlar. Veriler toplandığında, TESS tarafından gözlemlenen ilk Dünya büyüklüğündeki gezegen olabileceği ve yüzeyinde sıvı su olabileceği keşfedildi. Bu heyecan verici bir haber, çünkü bu yeni gezegen Dünya'ya nispeten yakın ve atmosferi James Webb Uzay Teleskobu veya yer tabanlı büyük teleskopla gözlemlenebilir.
Yaşanabilir bölgedeki gezegenler
Gilbert'in araştırma ekibi tarafından keşfedilen gezegenin ev sahibi yıldızına, Exoplanet Survey Satellite'ın ilgi yıldızı 700 veya TOI-700 deniyor. Güneşe kıyasla küçük ve sönük bir yıldızdır.Güneşin% 40'ı büyüklüğündedir ve güneşin parlaklığının sadece 1 / 50'si kadardır.Doraemon takımyıldızında yeryüzünden 100 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve güney yarımküremizde görülebilir. . Nispeten konuşursak, bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri, Dünya'dan 4,2 ışıkyılı uzaklıkta. Bu mesafeleri anlamak için, en hızlı uzay aracını (Parker Solar Probe) Proxima'ya götürürseniz, yaklaşık 20.000 yıl sürecektir.
TOI-700'ün etrafında üç gezegen vardır: b, c ve d. Gezegen d, Dünya ile aynı boyuttadır ve her 37 günde bir TOI-700'ün etrafında dönen yıldızın yaşanabilir bölgesinde yer alır. Meslektaşlarım, yıldız d için bir iklim modeli oluşturmak için yıldızların ve gezegenlerin bilinen özelliklerini kullanabileceğimi umuyor. B ve c gezegenlerinin boyutları sırasıyla dünyanın ve mini Neptün'ün boyutudur. Bununla birlikte, yörüngeleri ev sahibi yıldıza daha yakındır ve alınan yıldız ışığı, gezegenimizin güneşten aldığı yıldız ışığının 5 katı ve 2.6 katıdır. Karşılaştırma yaparsak, kuru bir yüzeye ve yaklaşık 860 Fahrenheit sıcaklığa sahip olan Venüs, Dünya'nın iki katı güneş ışığı alır.
Yaklaşık on yıl öncesine kadar, gökbilimciler yalnızca yaşanabilir bölgede farklı boyutlarda iki gezegen olduğunu biliyorlardı: Dünya ve Mars. Bununla birlikte, son on yılda, yer tabanlı teleskoplar ve Kepler programı nedeniyle (2009'dan 2019'a kadar dış gezegenler arıyor, ancak şu anda hizmet dışı bırakılmış), gökbilimciler yaklaşık 12 Dünya büyüklüğünde dış gezegen keşfettiler . Ev sahibi yıldızlarının yaşanabilir bölgesinde, Dünya'nın yarısı ile iki katı arasında değişen büyüklükte bulunurlar.
Şimdiye kadar görece çok sayıda küçük dış gezegen keşfedilmiş olmasına rağmen, yıldızların çoğu Dünya'dan 600 ila 3.000 ışıkyılı uzaklıkta - detaylı takip gözlemleri yapmak için çok uzak ve çok karanlık.
Sıvı su yaşanabilirlik için neden önemlidir?
Kepler'in aksine, TESS'in görevi güneşin etrafındaki en yakın gezegeni bulmaktır: sonraki gözlem için yeterince parlak.
Nisan 2018'den bu yana, TESS 1.500'den fazla aday gezegen gözlemledi. Çoğu, dünyanın iki katı büyüklüğünde ve on günden daha kısa bir sürede yörüngede dönüyor. Dünyanın güneşin yörüngesinde dönmesi 365 gün sürer. Bu nedenle, bu gezegenler güneşten dünyadan çok daha fazla ısı alırlar, yüzeylerinde sıvı su bulunamayacak kadar sıcaktır.
Yaşanabilirlik için sıvı su şarttır. Kimyasal maddelerin etkileşimi için ortam sağlar. Her ne kadar dünya dışı yaşam, su ve yangın deliklerinin yakınında bulunan aşırı mikroorganizmalar veya Batı Antarktika'daki buz tabakasının yarım mil altında bulunan mikroorganizmalar gibi yüksek basınç veya yüksek sıcaklık altında var olabilir. İnsanlar bu aşırı ortamları doğrudan tespit edebilmişlerdir, bu nedenle bu keşifler mümkündür, ancak bu uzaylı yaşam uzayda bulunamaz.
Güneş sistemi dışında ya da yaşanabilir bir ortam dışında yaşam ararken, insanlar tamamen uzaktan gözleme güvenirler. Yüzeydeki sıvı su yaşanabilir bir ortam oluşturacak ve hayatın ortaya çıkmasını destekleyecektir. Daha sonra bu yaşam formları, üzerlerindeki atmosferle etkileşime girerek Dünya'daki teleskoplarla uzaktan tespit edilebilen yaşam özellikleriyle sonuçlanır. Bu özellikler, yer benzeri gaz bileşenleri (oksijen, ozon, metan, karbondioksit ve su buharı) veya eski Dünya'nın 2,7 milyar yıl önceki gaz bileşenleri (esas olarak oksijensiz metan ve karbondioksit) olabilir.
Bunun olduğu bir gezegenin Dünya olduğunu biliyoruz. Bu nedenle, gökbilimcilerin amacı, yaklaşık Dünya'nın büyüklüğünde, belirli bir yörüngede bir yıldızın yörüngesinde dönen ve yüzeyinde sıvı su bulunan bir gezegen bulmaktır. Bu gezegenler, güneş sistemi dışındaki yaşanabilir dünyayı ve yaşam özelliklerini keşfetmek için ana hedeflerimiz olacak.
TOI 700 sisteminin üç gezegeni küçük, soğuk M-tipi bir cüce yıldızın yörüngesindedir. TOI-700d, TESS tarafından yaşanabilir bölgede keşfedilen ilk dünya büyüklüğünde gezegendir.
TOI-700d gezegeninin olası iklimi
TOI-700'ün etrafındaki gezegenin gerçekten var olduğunu belirlemek için, Gilbert'in araştırma ekibinin diğer teleskoplar tarafından gözlemlenen verilerle doğrulaması gerekiyor. TESS, gezegenin yıldızın içinden geçtiğini ve bu sırada yıldızın parlaklığının zayıfladığını tespit eder. Bununla birlikte, ışığın bu zayıflaması, aletin gürültüsünün ürettiği yanlış aktif sinyalden veya arkasındaki ikili yıldız sisteminin karşılıklı olarak korunmasından da kaynaklanabilir. Harvard Üniversitesi Astrofizik Merkezi'nden Joey Rodriguez bağımsız gözlemlerde bulundu. Rodriguez ve ekibi, TESS tarafından Spitzer teleskopu aracılığıyla gözlemlenen TOI-700d gezegeninin varlığını doğruladı.
Öğrencim Gabriel Engelman-Susa ve ben, TOI-700d gezegeninde ortaya çıkabilecek iklim türlerini belirlemek için modelleme yazılımımızı kullandık. Gezegenin atmosferinde var olabilecek gazın türünü hala bilmediğimiz için, yüzeyinde okyanusu destekleyen gaz bileşimini analiz etmek için iklim modelleri kullanıyoruz. Engelman-Susa, uzun süredir birlikte çalıştığım Eric Wolfe'un yardımıyla, dünya atmosferinin mevcut bileşimi (% 77 nitrojen,% 21 oksijen ve metan ve metan) dahil olmak üzere çeşitli atmosferik bileşimleri test etti. Karbondioksit), Dünya atmosferinin 2,7 milyar yıl önceki bileşimi (esas olarak metan ve karbondioksit) ve 3,5 milyar yıl önce Mars'ta bile var olabilecek atmosferin bileşimi (büyük miktarlarda karbondioksit).
Modelimize dayanarak, TOI-700d gezegeninin atmosferi metan, karbondioksit veya su buharı içeriyorsa, yaşanabilir bir gezegen olabileceğini bulduk. Şimdi ekibimizin bu hipotezleri James Webb Uzay Teleskobu ile doğrulaması gerekiyor.
Yellowstone Ulusal Parkı'nın Jeotermal Havzası gibi zorlu ortamlarda yaşayan bakteriler, diğer gezegenlerde yaşanabilir alanlar bulmak için ipuçları sağlar.
Roman dünyası ve iklimi
NASA ekibi tarafından yapılan iklim simülasyonu, Dünya'ya benzer atmosferik ve gaz basınçlarının yüzeyinde sıvı su varlığını sağlamak için yeterli olmadığını gösterdi. TOI-700d gezegenine aynı miktarda sera gazı yayarsak, yüzeyindeki sıcaklık yine de sıfırın altında olacaktır.
Şu anda gezegenimizin atmosferi altında okyanuslar var çünkü yıldızlarımız TOI-700'den daha büyük ve daha parlak. Kesin olan bir şey var: Ekibimizin tüm modelleri, bu küçük ve sönük yıldızların etrafındaki gezegenlerin iklimlerinin Dünya'da gördüklerimizden çok farklı olduğunu gösteriyor.
Dış gezegenler alanı, onları keşfetmekten atmosferik özelliklerini anlamaya kadar geçen bir geçiş dönemindedir. Astronomi tarihinde, güneş sistemimizde bulunmayan sıcak Jüpiter ve Küçük Neptün'ün keşfi de dahil olmak üzere, yeni teknolojiler evrende yeni keşiflere yol açtı. Bu aşamada, yaşam faaliyetlerini desteklemek için gerekli koşullara sahip olup olmadıklarını görmek için bu gezegenlerin atmosferlerini gözlemlememiz gerekir.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
çeviri: Ichiran
yazar: RAVI KUMAR KOPPARAPU
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
