Dolar 13,7033
Euro 15,5541
Altın 785,05
BİST 2.005
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 13 °C
Sağanak Yağışlı

Potansiyel Olarak Yaşanabilir Ötegezegenler: Kimya ile Uzak Dünyalardaki Gizli Okyanuslar Nasıl Bulunur?

29.10.2021
42
Potansiyel Olarak Yaşanabilir Ötegezegenler: Kimya ile Uzak Dünyalardaki Gizli Okyanuslar Nasıl Bulunur?
Dünya ve Alt Neptün

Dünya’nın çapının 1,7 ila 3,5 katı olan gezegenlere bazen “Alt Neptünler” denir. Dünya’nın güneş sisteminde bu boyut aralığında gezegen yok, ancak bilim adamları birçok alt Neptün’ün kalın atmosferlere sahip olduğunu, potansiyel olarak kayalık yüzeyleri veya sıvı okyanusları gizlediğini düşünüyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech

Yeni bir çalışma, kimyasalların bir ötegezegenAtmosferi, bazı durumlarda, yüzeyindeki sıcaklığın sıvı su için çok sıcak olup olmadığını ortaya çıkarabilir.

Güneş sistemimizde gezegenler ya küçük ve kayalıktır (Dünya gibi) ya da büyük ve gazlıdır (örneğin Neptün). Ancak diğer yıldızların etrafında, gökbilimciler, Dünya’dan biraz daha büyük ama Neptün’den daha küçük dünyalar arasında yer alan gezegenler buldular. Bu gezegenlerin kayalık yüzeyleri veya sıvı su okyanusları olabilir, ancak çoğunun tepesinde Dünya’nınkinden kat kat daha kalın ve opak atmosferler olması muhtemeldir.

Yeni çalışmada kabul edilen Astrofizik Dergi Mektupları, araştırmacılar, bu atmosferlerin kimyasının, altında ne olduğuna dair ipuçlarını nasıl ortaya çıkarabileceğini gösteriyor – özellikle, hangi gezegenlerin sıvı su okyanuslarını destekleyemeyecek kadar sıcak olduğu. Sıvı su, bildiğimiz şekliyle yaşam için gerekli bir bileşen olduğundan, bu teknik, bilim adamlarının potansiyel olarak yaşanabilir ötegezegenler veya güneş sistemimizin ötesindeki gezegenler için araştırmalarını daraltmasına yardımcı olabilir. Galaksimizde 4.500’den fazla ötegezegen doğrulandı ve 7.700’den fazla aday henüz doğrulanmadı, ancak bilim adamları galaksimizde yüz milyarlarca ötegezegenin bulunduğunu tahmin ediyor.

Biraz NASA Spektrometrelerle donatılmış uzay teleskopları, bir ötegezegenin atmosferinin kimyasal yapısını ortaya çıkarabilir. Dünya’nın kimyasal bir profili, gezegenin yüzeyindeki örneğin ineklerin veya insanların resimlerini gösteremez, ancak memeliler tarafından üretilen karbondioksit ve metan ile ağaçların ürettiği oksijeni gösterir. Bu kimyasalların hiçbiri tek başına bir yaşam belirtisi olamaz, ancak kombinasyon halinde gezegenimizde yaşanmış olma olasılığına işaret eder.

Yeni kağıt, hangi kimyasalların, Dünya’nın çapının 1,7 ila 3,5 katı arasındaki ötegezegenlerdeki gizli okyanuslara işaret edebileceğini gösteriyor. Neptün, Dünya’nın çapının yaklaşık dört katı olduğu için, bu gezegenlere bazen “Alt Neptünler” denir.


Bilim adamları, galaksimizde var olan inanılmaz çeşitlilikteki ötegezegenleri anlamaya yardımcı olmak için bazen “sıcak” gibi terimler kullanırlar. Jüpiter” ve “Alt Neptün”, dış gezegenler (güneş sistemimizin dışındaki gezegenler) ile güneş sistemimizdeki gezegenler arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları belirtmek için. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech

Neptün’ün altındaki bir gezegende kalın bir atmosfer, ısıyı yüzeyde hapseder ve sıcaklığı yükseltir. Atmosfer belirli bir eşiğe ulaşırsa – tipik olarak yaklaşık 1.430 derece Fahrenhayt (770 derece Santigrat) – kimyasal profilini değiştiren termokimyasal denge adı verilen bir süreçten geçecektir. Termokimyasal denge oluştuktan sonra – ve gezegenin atmosferinin çoğunlukla gaz halindeki ötegezegenler için tipik olan hidrojenden oluştuğu varsayılırsa – karbon ve nitrojen ağırlıklı olarak metan ve amonyak şeklinde olacaktır.

Bu kimyasallar, termokimyasal dengenin oluşmadığı daha soğuk ve daha ince bir atmosferde büyük ölçüde eksik olacaktır. Bu durumda, baskın karbon ve nitrojen formları, karbon dioksit ve iki nitrojen atomunun molekülleri olacaktır.

Çalışmaya göre, atmosferin altındaki sıvı su okyanusu, okyanusta çözülecek olan neredeyse tüm başıboş amonyağın yokluğu da dahil olmak üzere ek işaretler bırakacaktır. Amonyak gazı, okyanusun pH’ına (asitlik düzeyine) bağlı olarak suda yüksek oranda çözünür. Çok çeşitli makul okyanus pH seviyelerinde araştırmacılar, altında büyük bir okyanus olduğunda atmosferin neredeyse amonyak içermemesi gerektiğini buldular.

Ayrıca atmosferde karbon monoksitten daha fazla karbondioksit olacaktır; Tersine, termokimyasal dengeden sonra, eğer saptanabilir miktarlarda varsa, karbon monoksit karbon dioksitten daha fazla olmalıdır.

NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda araştırmayı yöneten Renyu Hu, “Termokimyasal dengenin imzalarını görürsek, gezegenin yaşanamayacak kadar sıcak olduğu sonucuna varırız” dedi. “Tersi, eğer termokimyasal dengenin imzasını görmezsek ve aynı zamanda sıvı-su okyanusunda çözünmüş gazın imzalarını görürsek, bunları yaşanabilirliğin güçlü bir göstergesi olarak kabul ederiz.”

NASA’nın 18 Aralık’ta fırlatılacak olan James Webb Uzay Teleskobu, ötegezegen atmosferlerini inceleyebilen bir spektrometre taşıyacak. Hu gibi bilim adamları, Webb’in bu atmosferlerde ne tür kimyasal profiller göreceğini ve bu uzak dünyalar hakkında neler ortaya çıkarabileceklerini tahmin etmek için çalışıyorlar. Gözlemevi, kağıtta tanımlandığı gibi, Neptün-altı atmosferlerinde termokimyasal dengenin işaretlerini – başka bir deyişle, gizli bir okyanusun işaretlerini – belirleme yeteneğine sahiptir.

Webb yeni gezegenler keşfettikçe veya bilinen gezegenler hakkında daha derinlemesine araştırmalar yaparken, bu bilgi, özellikle bilim adamları yaşam barındırabilecek gezegenleri hedeflemek istiyorlarsa, bilim adamlarının hangilerinin ek gözlemlere layık olduğuna karar vermelerine yardımcı olabilir.

Hu, “Alt Neptünlerin ortak fiziksel özelliklerinin neler olduğunu bize söyleyecek doğrudan gözlemsel kanıtımız yok” dedi. “Birçoğu devasa hidrojen atmosferlerine sahip olabilir, ancak birçoğu hala ‘okyanus gezegenleri’ olabilir. Umarım bu makale, yakın gelecekte bunu öğrenmek için daha birçok gözlemi motive edecektir.”

Referans: Renyu Hu, Mario Damiano, Markus Scheucher, Edwin Kite, Sara Seager ve Heike Rauer tarafından “Çözünürlük dengesine karşı gaz termokimyasının geçiş imzaları aracılığıyla ılıman alt Neptünlerde örtülü okyanusların açığa çıkarılması”, Kabul edilmiş, Astrofizik Dergi Mektupları.
arXiv:2108.04745

JPL, NASA adına Caltech tarafından Pasadena, California’da yönetilmektedir.

.

ETİKETLER: , , ,
ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.