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 detaylı biçimde inceledi. Elde edilen veriler, gezegenin sabah kuşağında yoğun bulutlar hakimken, akşam kuşağında gökyüzünün tamamen açık olduğunu ortaya koydu. Araştırmacılara göre bu keşif, bugüne kadar incelenen çok sayıda ötegezegenin atmosfer analizlerinin de hatalı yorumlanmış olabileceğini gösteriyor.

Gelgit kilitli yabancı ve dev bir dünya

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

Araştırmaya konu olan WASP-94A b, kütle bakımından Jüpiter’in yarısından biraz küçük olmasına rağmen çap olarak yaklaşık yüzde 70 daha geniş bir yapıya sahip. Bu durum gezegenin düşük yoğunluklu ve oldukça geniş bir atmosfere sahip olmasını sağlıyor. Bilim insanları için bu tür atmosferler gözlem açısından önemli avantaj sunuyor.

WASP-94A b, “sıcak Jüpiter” sınıfında yer alan dev bir gaz gezegeni olarak tanımlanıyor. Gezegen, yıldızının etrafındaki bir turunu yalnızca dört günde tamamlıyor. Bilim insanları bu gezegeni ilk kez yaklaşık on yıl önce keşfetmişti ancak JWST sayesinde ilk kez detaylı bir “hava durumu raporu” hazırlanabildi.

Gezegen, yıldızına çok yakın konumda bulunduğu için “gelgit kilitli” durumda. Yani bir yüzü sürekli yıldızına dönük kalırken diğer yüzü sürekli karanlıkta bulunuyor. Bu nedenle gündüz ve gece tarafları arasında aşırı sıcaklık farkları oluşuyor. Johns Hopkins Üniversitesi’nden astrofizikçi Sagnick Mukherjee liderliğindeki ekip, bu tür gezegenlerin atmosferlerinin durağan mı yoksa hareketli mi olduğunu, rüzgar sistemlerinin nasıl çalıştığını ve bulut oluşumlarının ne şekilde gerçekleştiğini anlamaya çalıştı.

İki taraf ayrı ayrı incelendi

Ötegezegen atmosferleri genellikle “geçiş spektroskopisi” adı verilen yöntemle inceleniyor. Bu yöntemde gezegen yıldızının önünden geçerken yıldız ışığının atmosferden süzülmesi analiz edilerek atmosferin kimyasal bileşimi belirleniyor. Ancak bugüne kadar yapılan çalışmaların büyük kısmı, gezegen atmosferini tek tip ve homojen bir yapı gibi ele alıyordu.

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

Elde edilen sonuçlar iki bölge arasında ciddi farklar olduğunu gösterdi.

Gözlemler, sabah tarafında yoğun 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 gibi maddelerden oluştuğunu düşünüyor. Başka bir ifadeyle gezegen atmosferinde buharlaşmış kaya parçacıkları dolaşıyor.

Güçlü rüzgarlar atmosferi sürekli değiştiriyor

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

Bilim insanlarına göre gündüz ve gece tarafları arasındaki aşırı 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 yoğun 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 aşırı 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 analiz edildiğini, bunun ise ciddi hatalara yol açabileceğini düşünüyor.

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