Bir sanatçının TRAPPIST-1 dünyaları konsepti, gezegenlerin özellikleri hakkında mevcut verilere dayanmaktadır.
(Resim: © NASA / JPL-Caltech)
Yedi gezegeni TRAPPIST-1 sistemindeki dünyaların en büyüğü, onunla oluşandan ziyade zaman içinde gelişen bir atmosfere sahiptir.
NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemler, gezegenin atmosferinin yeni ortamından farklı olduğunu ortaya koyuyor, yani büyük olasılıkla sistemdeki diğerlerine benzer kayalık bir dünya.
Maryland Baltimore'daki Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü'nden araştırmacı Hannah Wakeford, "Bu atmosfer doğduğu atmosfer değil," dedi. Doğum sonrası bir atmosfer, araştırmacıların görmediği hidrojen açısından zengin olacaktır. Bunun yerine, "farklı süreçler tarafından değiştirildi," dedi Wakeford. Atmosferik ve jeolojik aktivite değişikliklerde önemli rol oynayabilirdi. [Dış Gezegen Turu: TRAPPIST-1'in 7 Dünya Büyüklüğündeki Gezegeniyle Tanışın]
Wakeford ve meslektaşları Hubble'ı yıldızdan altıncı gezegen olan TRAPPIST-1 g üzerinde çalışmak için kullandılar. Daha önce b'den f'ye kadar olan harflerle tanımlanan ilk beş gezegenin atmosferini araştırmışlardı ve beş gezegenin hepsinin de gaz devlerini gösteren devasa hidrojen atmosferinden yoksun olduklarını ve kayalık olma olasılıklarını artırdıklarını keşfettiler. Önceki çalışmaları TRAPPIST-1 g'nin orijinal atmosferini taşıyıp taşımadığını belirleyecek kadar kesin değildi.
Wakeford, "G, bu sorudaki son soru işaretiydi." Dedi. "Kardeşleri gibi, ilkel atmosferini de içermiyor. Gelişen bir atmosferi var."
Sonuçları Ocak ayında Seattle'daki Amerikan Astronomi Derneği'nin kış toplantısında sundu.
"Tuz ve biber"
2016 yılında, Şili'nin Transiting Gezegenleri ve Gezegenleri Küçük Teleskop (TRAPPIST) astronomları, loş yıldız TRAPPIST-1 etrafında üç gezegen keşfettiklerini açıkladılar. Bir yıl içinde dört dünya daha keşfedildi ve toplamda yedi oldu. Tüm gezegenler, yıldızlarının yaşanabilir bölgesinde, sıvı suyun bir gezegenin yüzeyinde kalması gereken bölge içinde. Dünya'dan sadece 40 ışıkyılı uzaklıkta olan TRAPPIST-1, tek bir yıldızın yaşanabilir bölgesi içinde olduğu bilinen en fazla gezegeni içerir.
TRAPPIST-1 g, dünyanın kütlesinin yaklaşık 1.1 katına yerleştirdiği tahminleri ile dünyanın en büyüğüdür.
Gezegenler gaz deviyse, hidrojen bakımından zengin orijinal atmosferini koruyacaklardı. Buna karşılık, kayalık dünyalar atmosferini değiştirme gücüne sahiptir. Karbonun hareketi, gelişen atmosferde önemli bir rol oynayabilir. Eriyen manto magma karbonu yüzeyin altına hapseder. Magma yüzeye doğru ilerledikçe, azaltılmış basınç karbonun gaz formunda kaçmasına izin verir. Yeryüzünde, sıkışmış karbonat, gezegenimizin güneşten gelen ısıyı yakalayarak daha sıcak büyümesine izin veren bir sera gazı olan karbondioksit olarak salınır. Geçmişte yapılan araştırmalar, Mars ve ay gibi dünyaların karbon bakımından zengin materyallerin yanı sıra diğer unsurları da yakalayabildiğini ve bunları gaz formunda atmosfere bıraktığını ortaya koyuyor.
Kırmızı cüceler olarak da bilinen TRAPPIST-1 gibi M cüceler, galaksideki en yüksek yıldız popülasyonunu oluşturur. Bazı çalışmalar her dört yıldızdan üçünün bir M cüce olabileceğini düşündürmektedir. Uzun ömürlü yıldızlar, güneş benzeri yıldızlardan daha serin ve daha sönüktür, ancak aynı zamanda inanılmaz derecede aktiftirler, gezegenlerini güçlü fişeklerin ve patlamaların taşıdığı radyasyona daldırırlar. [Yıldız Türlerini Nasıl Anlarsınız (İnfografik)]
Serin sıcaklıkları da yaşam arayışında sorunlara neden olabilir. Düşük kütleli M cüceleri, en büyük gezegenlerde olduğu gibi atmosferlerinde bulutlar ve hatta su buharı ile övünebilir. Bu moleküller, yörüngeleyen dünya atmosferini incelemeye çalışan astronomlar için yanlış sinyaller oluşturabilir.
Bir gezegen, yıldızı ve Dünyası arasında geçerken, gökbilimciler, gezegensel atmosferin gizemlerinden bazılarını açmak için göklerinden geçen ışığı inceleyebilirler. Su molekülleri taşıdıkları için, M cüceleri süreci daha zor hale getirebilir; suyun varlığını gösteren sinyallerin gezegenden mi yoksa yıldızdan mı geldiğini belirlemek zor olabilir.
"Yıldızın içinde bu özellikler olduğu için, yaptığınız ölçümler anlamına gelir, ölçtüğünüz yıldız olmadığından yüzde 100 emin olamazsınız," dedi Wakeford. "Yıldızın bu gezegenler üzerindeki etkisini ve etkisini göz ardı edebilmelisin."
Wakeford ve meslektaşları karışıklıktan kurtulmaya yardımcı olmak için yıldız kirliliğini gidermek için bir yöntem geliştirdiler. İlk olarak, yıldızın sıcaklığının farklı yerlerde nasıl değiştiğini inceleyen TRAPPIST-1 hakkında derinlemesine bir çalışma yaptılar.
Wakeford, "Yıldızın kendisi üç farklı sıcaklık türünün karışımı." Dedi. Genel olarak, yıldız nispeten serin, üçte biri 2.726 santigrat derece (4.940 derece Fahrenheit) biraz daha sıcak noktalarla kaplıdır. Yıldızın yüzde 3'ünden daha azı, 5.526 C (9.980 F) sıcaklıkta aşırı sıcak noktalarla kaplıdır.
Çünkü TRAPPIST-1, Wakeford'un güneşimizde bulunanlardan daha küçük ve daha sönük olduğunu söylediği yıldız noktaları ile kaplıdır.
Wakeford, "[Noktaların] dağılımı tuz ve karabiber gibidir - sadece her yerde tespit edilir ve eşit olarak dağıtılır." Dedi.
Yıldızı, kendi sistemi ile Dünya arasında geçen bireysel bir gezegen olarak inceleyerek, gökbilimciler yıldızın sıcaklığının nasıl değiştiğini inceleyebildiler.
“Gezegeni aslında yıldızın sıcaklık özelliklerinin sondası olarak kullanabiliriz,” dedi Wakeford.
Elindeki bu bilgilerle, gökbilimciler daha sonra yıldızdan gelen moleküler sinyalleri açıklayabileceklerinden emin olarak gezegenin atmosferini incelediler. G'nin etrafındaki jeolojik ve atmosferik süreçlerle havası değiştirilmiş kayalık bir dünyadan ziyade bir gaz devi olduğunu önerebilecek büyük, kabarık hidrojen atmosferini g çevresinde dışlayabildiler.
Wakeford, "Bu gerçekten bu gezegenin gerçek karasal doğasına yol açar." Dedi.
Ekip ayrıca ölçümlerini gezegenin yarıçapını Dünya yarıçapının 1.124 katında hesaplamak için kullandı ve gezegenimizin hemen altında bir yoğunluk verdi. Bu TRAPPIST-1 g'ye tam olarak uyar: Kayalık bir dünya.
Gezegenlerin altısı yoldan çıktığında, gökbilimciler dikkatlerini yedinci ve son nesneye, TRAPPIST-1 sa. 2019 yazında gezegeni incelemeyi planlıyorlar.
Wakeford, "Bu yöntemi tekrar uygulamak gerçekten heyecan verici olacak, sadece gezegenin ne yaptığını görmek için değil, yıldızın bu gezegeni nasıl değiştirdiğini ve etkilediğini görmek için," dedi.
Ayrıca, su buharı kontaminasyonunu TRAPPIST-1'den ayırmak için geliştirdikleri süreç, diğer M cücelerinin gözlemlerine de uygulanabilir.
Araştırma 2018'in sonlarında Astronomi Dergisi'nde yayınlandı.
