700 ışık yılı uzaklıktaki dev gaz gezegeninin hava durumu haritalandı

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), Dünya’dan yaklaşık 700 ışık yılı uzaklıkta bulunan sıcak bir gaz devi olan WASP-94A b’nin atmosferini şimdiye kadarki en ayrıntılı biçimde inceledi. Elde edilen bilgiler, gezegenin sabah jenerasyonunda ağır bulutlar hakimken, akşam neslinde gökyüzünün büsbütün açık olduğunu ortaya koydu. Araştırmacılara nazaran bu keşif, bugüne kadar incelenen çok sayıda ötegezegenin atmosfer tahlillerinin de kusurlu yorumlanmış olabileceğini gösteriyor.

Gelgit kilitli yabancı ve dev bir dünya

Araştırmaya mevzu olan WASP-94A b, kütle bakımından Jüpiter’in yarısından biraz küçük olmasına karşın çap olarak yaklaşık yüzde 70 daha geniş bir yapıya sahip. Bu durum gezegenin düşük yoğunluklu ve hayli geniş bir atmosfere sahip olmasını sağlıyor. Bilim insanları için bu çeşit atmosferler müşahede açısından kıymetli avantaj sunuyor.

WASP-94A b, “sıcak Jüpiter” sınıfında yer alan dev bir gaz gezegeni olarak tanımlanıyor. Gezegen, yıldızının etrafındaki bir cinsini sadece dört günde tamamlıyor. Bilim insanları bu gezegeni birinci sefer yaklaşık on yıl evvel keşfetmişti lakin JWST sayesinde birinci kere ayrıntılı bir “hava durumu raporu” hazırlanabildi.

Gezegen, yıldızına çok yakın pozisyonda bulunduğu için “gelgit kilitli” durumda. Yani bir yüzü daima yıldızına dönük kalırken öteki yüzü daima karanlıkta bulunuyor. Bu nedenle gündüz ve gece tarafları ortasında çok sıcaklık farkları oluşuyor. Johns Hopkins Üniversitesi’nden astrofizikçi Sagnick Mukherjee liderliğindeki takım, bu çeşit gezegenlerin atmosferlerinin durağan mı yoksa hareketli mi olduğunu, rüzgar sistemlerinin nasıl çalıştığını ve bulut oluşumlarının ne halde gerçekleştiğini anlamaya çalıştı.

İki taraf farklı ayrı incelendi

Ötegezegen atmosferleri ekseriyetle “geçiş spektroskopisi” ismi verilen formülle inceleniyor. Bu formülde gezegen yıldızının önünden geçerken yıldız ışığının atmosferden süzülmesi tahlil edilerek atmosferin kimyasal bileşimi belirleniyor. Fakat bugüne kadar yapılan çalışmaların büyük kısmı, gezegen atmosferini tek tip ve homojen bir yapı üzere ele alıyordu.

Araştırmacılar ise bu sefer farklı bir yaklaşım kullandı. JWST’nin NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) yardımıyla, gezegenin yıldız geçişi sırasında oluşan ışık değişimleri ayrıntılı biçimde ayrıştırıldı. Böylelikle gezegenin “sabah kenarı” ile “akşam kenarı” için farklı atmosfer spektrumları elde edildi.

Elde edilen sonuçlar iki bölge ortasında önemli farklar olduğunu gösterdi.

Gözlemler, sabah tarafında ağır ve kalın bulut katmanlarının bulunduğunu ortaya koydu. Akşam tarafında ise atmosferin büyük ölçüde açık olduğu görüldü. Üstelik bu bulutların Dünya’daki su buharı bulutlarına benzemediği belirtiliyor. Araştırmacılar, bulutların magnezyum silikat, demir ve magnezyum sülfür üzere hususlardan oluştuğunu düşünüyor. Öbür bir sözle gezegen atmosferinde buharlaşmış kaya parçacıkları dolaşıyor.

Güçlü rüzgarlar atmosferi daima değiştiriyor

Araştırmanın başyazarı ve Arizona State Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olarak misyon yapan Sagnick Mukherjee, gezegenin iki yarısı ortasındaki farkın beklenenden çok daha büyük olduğunu söyledi.

Bilim beşerlerine nazaran gündüz ve gece tarafları ortasındaki çok sıcaklık farkı, gezegen genelinde son derece güçlü rüzgar sistemleri oluşturuyor. Bu rüzgarlar gece tarafındaki daha serin bölgelerde bulut oluşmasına neden oluyor. Daha sonra bulutlar sabah tarafına taşınıyor ve yıldızdan gelen ağır sıcaklık nedeniyle parçalanarak dağılıyor.

Araştırmacılar bu süreci Dünya’daki sabah sisine benzetiyor. Nasıl ki gece oluşan sis güneş yükseldikçe kayboluyorsa WASP-94A b’deki mineral bulutlar da gündüz tarafındaki çok sıcaklık altında yok oluyor.

Araştırma, ötegezegen atmosferlerinin sanıldığından çok daha karmaşık olabileceğini ortaya koyuyor. Bilim insanları, bugüne kadar birçok gezegenin atmosferinin tek tip ve homojen kabul edilerek tahlil edildiğini, bunun ise önemli yanılgılara yol açabileceğini düşünüyor.

Uzmanlara nazaran bir gezegenin sadece tek bir bölgesini incelemek atmosfer yapısı, oluşum süreci ve kimyasal bileşimi hakkında yanlış sonuçlara neden olabilir. Bilhassa bulutların gezegen genelinde eşit dağılmadığı artık daha net biçimde görülüyor.

Kaynak : Donanimhaber