Güçlü parçacıklar ve çekimsel gelgitler dünya dışı yaşamı etkileyebilir…

** Güçlü parçacıklar ve çeki gelgit dalgaları dünya dışı yaşamı etkileyebilir
Bir sanatçının TRAPPIST-1f gezegeninin yüzeyinden ziyaretçileri selamlayabileceği güneş doğumu izlenimi. Gezegen çekimsel olarak kilitliyse, gezegenin gece ve gündüz tarafını ayıran “terminatör bölge”, gündüz tarafı enerjetik parçacıklar tarafından bombalanmış olsa bile, hayatın dayanabileceği bir yer olabilir. Bu resimde, TRAPPIST-1e görüntünün sol üst köşesinde bir hilal olarak görülüyor, d orta hilal ve c yıldızın yanındaki parlak noktadır. 

2016’da keşfedilmesinden bu yana, gezegen araştırıcıları, yedi kayalık dünya benzeri gezegenin serin bir yıldızın yörüngesinde döndüğü bir sistem olan TRAPPIST-1 konusunda heyecanlılar. Gezegenlerin üçü, gezegenlerin yüzeylerinde sıvı suyun akabileceği alan bölgesi olan yaşanabilir bölgededir. Ancak Arizona Üniversitesi Ay ve Gezegen Laboratuvarı’ndaki bilim insanları tarafından yapılan iki yeni çalışma astronomların TRAPPIST-1 için yaşanabilir bölgeyi yeniden tanımlamasına yol açabilir.

Yaşanabilir bölgedeki üç gezegen yaşam için zorlu bir rakiple karşı karşıya geliyor: Yıldızdan sıçrayan yüksek enerjetik parçacıklar.   Harvard ve Smithsonian Astrofizik Merkezinden Federico Fraschetti İlk defa, bu parçacıkların gezegenlere çarpma olasılığını hesapladı.

Bu arada, Lunar ve Planatary Laboratuarı’ndan Hamish Hay, TRAPPIST-1 gezegenlerinin birbirleriyle oynadığı yerçekimsel savaş çekişmelerinin yüzeylerinde dalgalanmalar yarattığını, muhtemelen volkanik aktiviteyi sürdüğünü veya buzları ısıttığını buldu. Bu durum yaşamı desteklemeyecek kadar soğuk olan gezegenlerde yalıtılmış okyanuslar oluşturur.

Zorba Protonlar

Sistemin yıldızı TRAPPIST-1A, aynı zamanda son derece aktiftir, yani dünyadaki Kuzey Işıkları’na (aurora) neden olan aynı parçacıklarla  fazla miktarlarda yüksek enerjili protonlar yayar.

Fraschetti ve ekibi bu  yolculuklarını yıldızın  boyunca simüle ettiler . Dördüncü gezegen için (TRAPPIST-1  içindeki dünyanın en içteki  protonların güçlü bir bombardıman yarattığını tespit ettiler .

Fraschetti, “TRAPPIST-1 sistemindeki bu parçacıkların akışı, Dünyadaki parçacıkların  1 milyon katından daha fazla olabilir” dedi.

** Güçlü parçacıklar ve çeki gelgit dalgaları dünya dışı yaşamı etkileyebilir
TRAPPIST-1 gezegenlerinin ve yörüngelerinin göreceli büyüklüğü. TRAPPIST-1 sisteminin tamamı Merkür’ün yörüngesine sığacak bol miktarda yer tutabilir. Kırmızı bant, sıvı suyun çok sıcak olduğu yörüngeleri, mavi bant, suyun sıvı olamayacak kadar soğuk olduğunu, yeşil bant ise yaşanabilir bölgeyi gösterir. 

Bu, gezegenler, dünyaya göre kendi yıldızlarına çok daha yakın olmasına rağmen, bilim insanlarına sürpriz olarak geldi. Yüksek enerjili parçacıklar manyetik alanlar boyunca boşlukta taşınır ve TRAPPIST-1A’nın manyetik alanı yıldızın etrafına sıkıca sarılır.

Fraschetti, “Parçacıkların sıkıca sarılmış bu manyetik alan çizgilerinde sıkışmasını beklersiniz, ancak türbülans durumunda, ortalama yıldız alanına dik hareket ederek kaçabilirler” dedi.

Yıldız yüzeyindeki işaret fişekleri manyetik alanda türbülansa neden olur ve protonların yıldızdan uzaklaşmasına imkan verir. Parçacıkların gittiği yer yıldızın manyetik alanının dönme ekseninde hangi açıyla olduğuna bağlıdır. TRAPPIST-1 sisteminde, bu alanın en muhtemel uyumu, enerjili protonları doğrudan dördüncü gezegenin yüzeyine getirecek, yaşamı kurması için gereken karmaşık molekülleri parçalayabilecekler – ya da bu moleküller belki de yaşamın yaratılmasında katalizör görevi görecekler.

Dünya’nın manyetik alanı gezegenin çoğunu güneşimizin yaydığı enerjik protonlardan korurken, TRAPPIST-1’in protonlarını saptıracak kadar güçlü bir alanın Dünya’nınkinden yüzlerce kez daha güçlü olması gerekir. Ancak bu, TRAPPIST-1 sisteminde yaşam için ölümcül olmasını gerektirmez.

Diğer bir gezegen bilimci Benjamin Rackham, “Belki gece tarafı hala yaşam için yeterince sıcak ve radyasyon tarafından bombardıman edilmiyor” dedi.

Okyanuslar ayrıca tahrip edici yüksek enerjili protonlara karşı da koruma sağlayabilir, çünkü derin su, parçacıkları emerek yaşam yapı taşlarını parçalamadan koruyabilir. Ayrıca okyanuslarda ve gezegenlerin kayalarında bile yükselen gelgitlerin yaşam için başka ilginç etkileri olabilir.

** Güçlü parçacıklar ve çeki gelgit dalgaları dünya dışı yaşamı etkileyebilir
TRAPPIST-1f’nin yakınından TRAPPIST-1 sistemine bir bakış. Sistem  Kova takımyıldızında bulunur ve Dünya’dan sadece 40 ışık yılı uzaktadır. 

Çekme Gelgitleri

Yeryüzünde, ay sadece okyanuslarda gelgitleri yükseltmez –  de Dünya’nın mantosunun ve kabuğunun küresel şeklini deforme eder. TRAPPIST-1 sisteminde, gezegenler, ayın Dünya’ya yaptığı gibi, dünyanın birbirlerinin gelgitlerini yükseltebileceğini varsaydıkları bilim insanlarının yeterince yakın olduğunu düşünüyor.

İkinci çalışmanın yazarı olan Hay, “Bir gezegen veya ay gelgitlerden deforme olduğunda, içindeki sürtünme ısınmaya neden olur” dedi. TRAPPIST-1’in gezegenlerinin çekimle birbirlerini nasıl bağlayıp deforme edeceğini hesaplayan Hay, gelgitlerin sisteme ne kadar ısı kattığını hesapladı.

TRAPPIST-1, gezegenlerinin birbirleriyle ilgili kayda değer artışlar sağlayabildiği bilinen tek sistemdir, çünkü dünyalar yıldızları etrafına çok sıkı sarılmış durumdalar. Hay, “Daha önce hiç kimsenin ayrıntılı olarak düşünmemiş olduğu eşsiz bir süreç ve bunun gerçekleşen bir şey olması şaşırtıcı. Geçmişte, bilim insanları sadece yıldızın yarattığı gelgitleri düşünmüşlerdi.” dedi.

Hay, sistemin iç gezegenlerinin birbirine yaklaşıp güçlü gelgitler oluşturacak kadar yaklaştığını buldu. Sonraki gelgitlerle ısıtmanın, atmosferlerini devam ettirebilecek volkanik aktiviteyi ateşleyecek kadar güçlü olması mümkündür. TRAPPIST-1’in en içteki gezegenleri yaşamlarını sürdürmek için gündüzleri tarafında çok sıcak olsalar da, volkanla beslenen bir atmosfer, bazı ısının, aksi halde çok soğuk gece taraflarına taşınmasına yardımcı olarak canlıların donmasını önleyecek kadar ısınmasına yardımcı olabilir.

TRAPPIST-1g olarak adlandırılan sistemdeki altıncı gezegen, hem yıldızdan hem de diğer gezegenlerden gelgit çekişmesi yaşıyor. Diğer  kaynaklanan gelgit ısınmasının , merkezi yıldızın neden olduğu kadar güçlü olduğu sistemdeki tek gezegendir . Eğer TRAPPIST-1g bir okyanus dünyasıysa, kendi güneş sistemimizdeki Europa veya Enceladus gibi, gelgit ısınması sularını sıcak tutabilir.

TRAPPIST-1 gibi M-tipi cüce yıldız sistemleri astronomlara güneş sistemi dışındaki yaşamı aramada en iyi fırsatı sunar ve Fraschetti ve Hay’ın çalışmaları bilim insanlarının gelecekte sistemi nasıl keşfedeceklerini seçmelerine yardımcı olabilir. Rackham, ” Bu sistemlerin için uygunluğunu gerçekten anlamamız gerekiyor ve enerjik parçacık akışları ve gelgit ısınması, bunu yapma yeteneğimizi sınırlayan önemli faktörlerdir” Dedi.