Goldilocks* yıldızları yaşanabilir dünyalar bulmak için ‘doğru’ olabilir…

Yeni bir çalışmada bilim insanları, Güneş’ten daha sönük, ancak en zayıf yıldızlardan daha parlak olan K yıldızları adı verilen belirli bir yıldız sınıfını, yaşam belirtileri aramak için özellikle umut verici hedef olarak görüyorlar.

Sanatçının K yıldızının yaşanabilir bölgesinde yer alan bir gezegen çalışması.
Güneş sistemimizin ötesinde yaşam belirtisi arayan bilim adamları, galaksimizde yalnızca göz önünde bulundurulması gereken yüz milyarlarca yıldız olduğundan büyük zorluklarla karşı karşıya. Araştırmayı daraltmak için, şu soruya cevap aranmakta: Hangi tür yıldızların yaşanabilir gezegenlere ev sahipliği yapması daha muhtemeldir?

Peki niye? Birincisi, K yıldızları, Güneş’in 10 milyar yılllık ömrüne kıyasla 17 milyar ila 70 milyar yıl gibi çok uzun bir hayat sürmekte – yaşamın gelişmesi için bolca zamanı var. Ayrıca, K yıldızları gençliklerinde M yıldızları veya “kırmızı cüceler” olarak adlandırılan evrenin en karanlık yıldızlarından daha az aşırı aktiviteye sahip.

M yıldızları yaşanabilir gezegenlerin aranmasında bazı avantajlar sunuyor. Onlar galaksideki en yaygın yıldız türüdür, evrendeki tüm yıldızların yaklaşık yüzde 75’ini oluşturur. Ayrıca yakıtları konusunda da tutumlu ve çok uzun süre boyunca parlayabiliyorlar. M yıldızlarına bir bir örnek, TRAPPIST-1, yedi tane Dünya büyüklüğünde kayalık gezegene ev sahipliği yaptığı bilinmekte.

Fakat M yıldızların çalkantılı gençliği, potansiyel yaşam için problemler yaratır. Yıldız patlamaları – patlayıcı manyetik enerji salınımları – genç M yıldızlarından ve genç Güneş benzeri yıldızlardan çok daha sık ve enerjiktir. M yıldızları ayrıca gençken, yaşanabilir bölgede olabilecek gezegenlerdeki okyanusları kaynatabilecek enerjisiyle, milyarlarca yıla kadar daha parlak kalabilmekte.

NASA, Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Giada Arney, “K yıldızlarının Güneş tipi ve M tipi yıldızları arasında ‘tatlı bir noktada olduğunu düşünmeyi seviyorum” diyor.

Arney, biyo teknolojilerin ya da yaşam belirtilerinin, bir K yıldızının yörüngesinde bulunan varsayımsal bir gezegende nasıl görünebileceğinin bulunacağını düşünüyor.

Bilim adamları bir gezegenin atmosferindeki eş zamanlı oksijen ve metan varlığını güçlü bir biyo – sinyal olarak görüyorlar. Çünkü bu gazlar birbirleriyle reaksiyona girip birbirlerini tahrip etmeyi seviyorlar. Öyleyse, bir  gezegen atmosferinde bir arada olduklarını görüyorsanız, Arney’e göre; bu bir şeyin,  hem hızlı, hem de muhtemelen yaşam ürettiği anlamına geliyor.

Bununla birlikte, diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerin (ötegezegenler) çok uzak olması nedeniyle, gezegenin atmosferinde Dünya’daki gözlemevleri tarafından görülmesi için önemli miktarda oksijen ve metan olması gerekir. Arney’in analizi, oksijen-metan biyo – sinyalinin bir K yıldızının etrafındaki bir gezegende Güneş benzeri bir yıldızdan daha güçlü olabileceğini göstermiştir.

Arney, gezegensel atmosferin kimyasını ve sıcaklığını ve bu atmosferin farklı  yıldızlara nasıl tepki verdiğini simüle eden bir bilgisayar modeli kullandı. Bu yapay atmosferler daha sonra gelecekteki teleskoplara neye benzeyeceğini göstermek için gezegenin spektrumunu simüle eden bir modelden geçirildi.

Arney, “Gezegeni bir K yıldızının etrafına koyduğunuzda, oksijen metanı hızla tahrip etmez, bu nedenle atmosferde daha fazla birikebilir. Bunun nedeni K yıldızın ultraviyole ışığının, metanı Güneş benzeri bir yıldız kadar kolayca yok eden yüksek oranda reaktif oksijen gazları üretmemesidir” diyor.

Bu daha güçlü oksijen-metan sinyali M yıldızlarının etrafındaki gezegenler için de öngörülmüştür, ancak yüksek aktivite seviyeleri M yıldızlarının yaşanabilir dünyalara ev sahipliği yapamamasına neden olabilir. K yıldızları, bir M yıldız sunucusuyla birlikte gelen dezavantajları olmayan Güneş benzeri yıldızlara kıyasla eş zamanlı oksijen-metan saptama olasılığının daha yüksek olmasını sağlayabilir.

Ek olarak, K yıldızlarının çevresindeki ötegezegenleri saptamak, Güneş benzeri yıldızların etrafındakilerinin görülmesinden daha kolay olacaktır, çünkü K yıldızları daha sönüktür. Güneş tipinde bir yıldız, etrafındaki Dünya benzeri bir gezegeniyle K tipi bir yıldıza göre 10 milyar kat daha parlaktır. Bu nedenle yörüngeli bir gezegen görmek istiyorsanız bastırmanız gereken çok fazla ışık var.

Arney’in araştırması, yakınlardaki K yıldızlarından hangisinin gelecekteki gözlemler için en iyi hedef olabileceğinin tartışılmasını da içerir. Bizden çok uzak oldukları için diğer yıldızların etrafındaki gezegenlere seyahat etme kabiliyetimiz şimdilik olmadığından, yaşamın olabileceğine dair bir sinyal aramak için bu gezegenlerden gelen ışığı analiz etmekle sınırlıdır. Bu ışığı bileşen renklerine ayırarak, bilim adamları bir gezegenin atmosferinin bileşenlerini tanımlayabilir, çünkü farklı bileşikler farklı ışık renklerini yayar ve absorbe eder.

Arney, “61 Kg A / B, Epsilon Indi, Groombridge 1618 ve HD 156026 gibi yakınlardaki K tipi yıldızların gelecekteki biyolojik araştırmalar için özellikle iyi hedefler olabileceğini düşünüyorum” diyor.

*Goldilocks : Bir yıldızın çevresindeki bir gezegende yaşama elverişli koşulların oluşabilmesi için yıldıza göre konumlanacağı en uygun yörüngesel bölge

gezegendeki yaşama elverişli koşullara sahip bölge