Mevcut dış gezegen sayısı - gökbilimcilerin diğer yıldızların etrafında dönen gezegen sayısı 312'de duruyor. Bu çok fazla gezegen. Ama nereye bakacağımızı tam olarak bilseydik yardımcı olabilir. Güneşe benzer yıldızların etrafındaki tozlu disklerin süper bilgisayar simülasyonlarını kullanan yeni araştırmalar, Mars kadar küçük gezegenlerin tozda gelecekteki teleskopların tespit edebileceği desenler oluşturabileceğini gösteriyor. Araştırma, yaşanabilir gezegen arayışında yeni bir caddeye işaret ediyor. Çalışmanın baş araştırmacısı Christopher Stark, “Dünya benzeri gezegenleri doğrudan diğer yıldızların etrafında görüntüleyebilmemiz biraz zaman alabilir, ancak o zamandan önce gezegenler arası tozda oydukları süslü ve güzel halkaları tespit edebileceğiz” diyor. Maryland Üniversitesi, College Park'ta.
Marc Kuchner ile birlikte, NASA’nın Greenbelt, God. NASA’nın Thunderdard süper bilgisayarını Goddard’da kullanan bilim adamları, toz parçacıklarının büyüklüğünü ve gezegenin kütle ve yörüngesel mesafesini değiştiren 120 farklı simülasyon yaptılar.
“Modellerimiz önceki simülasyonlardan on kat daha fazla parçacık kullanıyor. Bu, halka yapıların kontrastını ve şekillerini incelememizi sağlıyor ”diye ekliyor Kuchner. Bu verilerden, araştırmacılar her bir parametre setinden kaynaklanan yoğunluk, parlaklık ve ısı imzasını haritaladılar.
Stark, “Bizimkiler de dahil olmak üzere - gezegen sistemlerinin çok fazla toz içerdiği genel olarak takdir edilmiyor” diye ekliyor. "O tozu bizim için işe yarayacağız."
Güneş sistemimizdeki tozun çoğu Jüpiter'in yörüngesinden içeri giriyor, çünkü güneşin yanına kuyrukluyıldızlar parçalanıyor ve her boyuttan asteroitler çarpışıyor. Toz güneş ışığını yansıtır ve bazen güneş doğmadan önce veya gün batımından sonra - burçlar ışığı adı verilen - kama şeklinde bir gökyüzü parlaması olarak görülebilir.
Bilgisayar modelleri, tozun yerçekimine ve yıldızın ışığı da dahil olmak üzere diğer kuvvetlere tepkisini açıklar. Starlight, yörünge enerjisini kaybetmelerini ve yıldıza daha yakın kaymalarını sağlayan küçük parçacıklar üzerinde hafif bir sürükleme uygular.
Kuchner, “Parçacıklar içe doğru sarılır ve daha sonra gezegenle rezonanslarda geçici olarak hapsolur” diye açıklıyor. Rezonans, bir parçacığın yörünge periyodu gezegenin üçte ikisi veya beşte biri gibi küçük bir oran olduğunda meydana gelir.
Örneğin, bir toz parçacığı, gezegen her tamamladığında yıldızının etrafında üç yörünge yaparsa, parçacık tekrar tekrar yörüngesinde aynı noktada ekstra bir yerçekimi römorkörü hissedecektir. Bir süre için, bu ekstra dürtme sürükleme kuvvetini yıldız ışığından uzaklaştırabilir ve toz ince halka benzeri yapılara yerleşebilir.
Kuchner, “Parçacıklar yıldıza doğru sarılır, bir rezonansa hapsolur, ondan düşer, biraz daha sarmal olur, başka bir rezonansa hapsolur vb.” Diyor. On binlerce parçacık üzerindeki kuvvetlerin karmaşık etkileşimini hesaba katmak, bir süper bilgisayarın matematiksel beygir gücünü gerektiriyordu.
Bazı bilim adamları, büyük miktarlarda tozun varlığının, doğrudan dünya benzeri gezegenleri görüntülemeye engel oluşturabileceğini belirtiyor. NASA’nın James Webb Uzay Teleskopu gibi gelecekteki uzay görevleri, şu anda yapım aşamasındadır ve 2013 yılında piyasaya sürülmesi planlanmaktadır ve önerilen Karasal Gezegen Bulucu - tozlu diskleri olan yakındaki yıldızları inceleyecektir. Stark ve Kuchner tarafından oluşturulan modeller gökbilimcilere, aksi takdirde gizli dünyaların varlığını gösteren toz yapılarının önizlemesini verir.
“Kataloğumuz başkalarının bir gezegenin kütlesini ve yörüngesel mesafesinin yanı sıra halkalardaki baskın parçacık boyutlarını çıkarmasına yardımcı olacak” diyor Stark.
Stark ve Kuchner sonuçlarını Astrophysical Journal'ın 10 Ekim sayısında yayınladılar. Stark, ekzo-zodyak toz simülasyonlarının atlasını çevrimiçi hale getirdi.
Kaynak: Goddard Uzay Uçuş Merkezi
