James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullanan gökbilimciler, ilk kez güneş sistemimizin ötesindeki bir gezegenin yüzeyini doğrudan analiz ettiler.
Gözlemlenen öte gezegen LHS 3844 b, gezegenimizden yaklaşık %30 daha büyük ve yaklaşık 50 ışık yılı uzaklıkta bulunan, “süper Dünya” olarak adlandırılan bir gezegendir. Atmosferlere odaklanan çoğu öte gezegen çalışmasının aksine, gökbilimciler bu gezegenin yüzeyinden yayılan ısıyı analiz ettiler.
Bulgular, Merkür’e benzeyen karanlık, havasız bir dünyayı ortaya koyuyor. Bilim insanları, uzak bir gezegenin jeolojisinin bu tür doğrudan yorumlanmasının “doğasını ortaya çıkarmada bir sonraki adım” olduğunu söylüyor.
Max Planck Laura Kreidberg, “JWST’nin inanılmaz hassasiyeti sayesinde, bu uzak kayalık gezegenin yüzeyinden gelen ışığı doğrudan tespit edebiliyoruz. Atmosferden yoksun, karanlık, sıcak ve çorak bir kaya görüyoruz” dedi.
2019’da keşfedilen LHS 3844 b, soğuk bir kırmızı cüce yıldızın etrafında sadece 11 saatte bir tur atıyor ve gelgit kilitli durumda; yani bir tarafı sürekli yıldıza dönükken diğer tarafı karanlıkta kalıyor. Bilim insanlarına göre, gündüz tarafı yaklaşık 1340 derece sıcaklığa ulaşıyor.
Kreidberg ve ekibi, 2023 ve 2024 yıllarında gezegenin yıldızının arkasına geçtiği üç ikincil tutulmayı gözlemledi. JWST’nin Orta Kızılötesi Enstrümanı’nı (MIRI) kullanarak, gezegenin son derece sıcak gündüz tarafından yayılan kızılötesi ışığı ölçtüler ve bunu yüzeyini incelemek için kullandılar.
Ekip, sinyali Dünya, Ay ve Mars’tan bilinen kaya ve minerallerle karşılaştırarak, silika ve granit bakımından zengin, Dünya benzeri bir kabuk olasılığını eledi.
Çalışmada belirtildiği gibi, bu tür kabuklar tipik olarak suyla çalışan jeolojik süreçlerle ve levha tektoniği yoluyla oluşur; bu süreçler kayayı geri dönüştürür ve daha hafif minerallerin yüzeye çıkmasına olanak tanır.
Araştırmacılar, verilerin bunun yerine, Ay ve Merkür’de yaygın olarak bulunan, demir ve magnezyum bakımından zengin koyu renkli bir volkanik kaya olan bazaltın hakim olduğu bir yüzeye işaret ettiğini söylüyor.
LHS 3844 b’nin sıcak gündüz tarafının kızılötesi spektrumu, farklı dalga boylarında ana yıldızına göre parlaklık kontrastından ppm (milyonda bir kısım = %0,0001) cinsinden elde edilmiştir. JWST ve Spitzer Uzay Teleskopundan elde edilen veriler (daireler ve kareler), manto (turuncu düz çizgi) veya lav kayası (mavi kesikli çizgi) ile tutarlıdır, oysa Dünya benzeri bir kabuğu (yeşil kesikli noktalı çizgi) dışlamaktadır.
Araştırmacılar, olası bir açıklamanın, LHS 3844 b’nin nispeten genç bir yüzeye sahip olması ve yakın zamandaki volkanik aktiviteyle şekillenmiş olduğunu, burada taze lavın henüz mikro meteorit çarpmalarıyla parçalanmamış olduğunu söylüyor.
Bununla birlikte, çalışmada, bu tür aktivitelerin karbondioksit veya kükürt dioksit gibi gazları açığa çıkardığı ve bu gazların MIRI tarafından tespit edilmediği belirtiliyor.
Harvard & Smithsonian Merkezi’nden Sebastian Zieba, “Bu gezegende muhtemelen çok az su bulunuyor. Eğer LHS 3844 b üzerinde makul miktarlarda su mevcut olsaydı, MIRI bunu tespit etmeliydi. Yine de hiçbir şey bulamadı” dedi.
Alternatif olarak, gezegen, Ay veya Merkür’e benzer şekilde, uzun süreler boyunca radyasyon ve meteorit çarpmalarıyla oluşan kalın, koyu, ince taneli bir malzeme tabakasıyla kaplı olabilir.
Atmosferi olmadığı için, yüzey, uzay aşınması olarak bilinen ve kayayı yavaş yavaş parçalayıp karartan bu sürece karşı özellikle savunmasız olacaktır.
Zieba, “Bu alternatif, daha uzun jeolojik durgunluk dönemlerine dayanmaktadır ve bu nedenle ilk senaryonun tam tersi koşulları gerektirmektedir” dedi.
Bunun için, gezegenin yüzey özelliklerini daha da hassaslaştırmak ve katı kaya mı yoksa gevşek, aşınmış malzeme mi olduğunu belirlemek için JWST ile yapılacak takip gözlemlerinin planlandığı belirtiliyor.
Kreidberg, “Aynı tekniğin, LHS 3844 b’nin kabuğunun doğasını ve gelecekte diğer kayalık öte gezegenlerin yapısını da açıklığa kavuşturmamıza olanak sağlayacağından eminiz” dedi.
