Yeni Samanyolu haritası, galaksimizin dış kesimlerinde bir yıldız dalgasının olduğunu ortaya çıkardı
Yeni bir harita, Samanyolu galaksisinin dış mahallelerini, bizimkiyle çarpışma rotasındaki küçük bir galaksinin rahatsız ettiği bir yıldız dalgasını da içeriyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Gaia misyonundan ve NASA’nın Yakın Dünya Nesnesi Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Gezgini’nden toplanan veriler, gökbilimciler tarafından galaktik haleyi ve bu yıldız grubunu haritalamak için kullanıldı.
Bulgular, 21 Nisan 2021 sayılı Nature dergisinde yayınlandı. Samanyolu, merkezi bir diskten çıkan çok sayıda sarmal kola sahip bir gökadadır. Boş görünümlü hale, bu dönen kolların dışında yer alır. Ancak hale göründüğünden daha fazla yıldız içeriyor olabilir.
Samanyolu galaksimiz yıldız akışlarıyla dolu, ancak yeni bir araştırmaya göre bunlardan biri yaklaşık 500 akraba yıldız içeren yeni bir aile gibi görünüyor. Gökbilimciler galaksimizde 8.292 yıldız akıntısı keşfettiler. Yıldız akarsuları, yıldız kümelerinden ziyade doğrusal modeller oluşturur. Her bir akarsu, Yunan titan görme tanrıçası ve göksel ışık için Theia olarak adlandırılmıştır.
Küçük bir yıldız popülasyonuna ev sahipliği yapan halede çok fazla karanlık madde içerdiği sanılıyor. Görünmez olan ve onlarca yıldır bilim insanlarının gözünden kaçan bu gizemli maddenin, evrendeki kütlenin çoğunu oluşturduğu düşünülüyor.
Büyük Macellan Bulutu olarak bilinen küçük komşu galaksi, Samanyolu’nun yörüngesinde dönüyor. Haritayı oluşturmak için kullanılan veriler, tıpkı bir gemi gibi, Büyük Macellan Bulutu’nun Samanyolu’nun dış halesini kestiğini ortaya çıkardı. Bu rahatsızlık, hale içindeki Büyük Macellan Bulutu’nun arkasında bir yıldız oluşum dalgası bıraktı.
Galaksilerin çarpışması
Şu anda, Büyük Macellan Bulutu Dünya’dan 160 bin ışık yılı uzaklıkta ve dev galaksimizin kütlesinin yalnızca dörtte birine sahip cüce bir galaksidir. Araştırmalar o felaket için 2 milyar yıl içinde kendi galaksimiz ile çarpışacağını göstermektedir. Çarpmanın sonucunda, güneş sistemimizin uzaya fırlatılma şansı var.
Büyük Macellan Bulutu’nun yarattığı izler, galaktik merkezden yaklaşık 200 bin ışık yılı ila 325 bin ışık yılı uzaklıktadır. Önceki araştırmalar onun varlığını öne sürerken, bu yeni veriler hem onaylıyor hem de galaksinin dış mahallelerinin en ayrıntılı ve doğru haritasının yapımını sağlıyor.
Gökbilimcilerin, Samanyolu’nun en dıştaki bölgesini vurgulayan yayınladıkları yeni harita.
Görüntüde, ortadaki şerit, galaktik hale haritasının üzerini kaplayan galaksimizin 360 derecelik bir görünümünü temsil ediyor. Görüntünün sol alt kısmındaki parlak bir dalga yıldızların uyanışıdır ve sağında Büyük Macellan Bulutu ve onun izlediği yol vardır. Sağ üstteki büyük, açık mavi özellik, gökadamızın kuzey yarım küresinde yüksek yoğunlukta yıldızları gösterir.
Karanlık maddeyi anlamak
Cüce galaksinin hareketinin bıraktığı dalgalanma aynı zamanda karanlık maddeyi incelemek için bir fırsattır. Karanlık madde görünmez olsa da, galaksilerin temeli dahil tüm evrendeki yapıyı sağlar. Dolayısıyla, Büyük Macellan Bulutu Samanyolu’nun halesini kesip bir yıldız dalgası bırakabilirse, aynı dalgalanma esasen karanlık maddenin ana hatları olarak hareket etmeli diye düşünülür.
Karanlık madde esasen Büyük Macellan Bulutu’nu yavaşlatmak için çeken bir güç oluşturuyor. Cüce galaksinin Samanyolu etrafındaki yörüngesini daraltıyor ve nihai çarpışmaya neden oluyor. Şiddetli görünse de, galaktik çarpışmalar, evrenimizi dolduran devasa galaksileri yaratan doğal olaylardandır ve kendi galaksimiz de daha önceleri böyle birleşmeler yaşamıştır.
Çalışmaya katılan Harvard astrofizikçilerinden Rohan Naidu, “Daha küçük bir galaksinin enerjisinin bu şekilde çalınması, yalnızca “Büyük Macellan Bulutu”nun Samanyolu ile birleşmesinin değil, aynı zamanda tüm galaksi birleşmelerinin neden meydana geldiğinin de sebebidir. Haritamızdaki uyanış, galaksilerin nasıl birleştiğine dair temel resmimizin yerinde olduğunu gerçekten net bir şekilde doğruluyor” dedi.
James Webb Uzay Teleskopu Genç Öte Gezegenleri Keşfedecek
Solda: Hubble’ın Yakın Kızılötesi Kamerası ve Çok Nesneli Spektrometresi (NICMOS) tarafından 1998’de çekilmiş HR 8799 yıldızının bir görüntüsü.
Kamera içindeki bir alet (koronagraf) yıldızdan gelen ışığın çoğunu engeller. HR 8799’dan gelen saçılan ışık, sonraları yerden gözlemlerle keşfedilen dört soluk gezegeni gizlemekte.
Sağda: 2011’de NICMOS verilerinin yeniden analizi, 1998’de çekilmiş görüntülerde görülmeyen üç öte gezegeni ortaya çıkardı.
1990’larda diğer yıldızların etrafındaki gezegenler keşfedilmeden önce, bu çok uzak egzotik dünyalar yalnızca bilim kurgu yazarlarının hayal gücünde yaşıyordu.
Bu yaratıcı zihinler bile astronomların ortaya çıkardığı çeşitli dünyaları düşünemezdi.
Öte gezegenler olarak adlandırılan bu dünyaların çoğu, güneş sistemimizin gezegen ailesinden büyük ölçüde farklıdır. Yıldızları kucaklayan “sıcak Jüpiterler” den “süper Dünyalar” olarak adlandırılan büyük boyutlu kayalık gezegenlere kadar uzanırlar.
Görünüşe göre evrenimiz kurgudan daha gariptir. Bu uzak dünyaları görmek kolay değildir çünkü ev sahibi yıldızlarının parıltısında kaybolurlar.
Onları tespit etmeye çalışmak, bir deniz fenerinin yanında uçuşan bir ateşböceğini görmek kadar zordur.
Bu nedenle gökbilimciler, şu ana kadar bulunan 4 binden fazla öte gezegenin çoğunu, yıldızın hafif yalpası veya gezegeninin önünden geçerken beklenmedik kararması gibi dolaylı teknikler kullanarak belirlediler.
Bununla birlikte, bu teknikler en iyi şekilde yıldızlarına yakın yörüngede dönen gezegenler için işe yarar; astronomlar, sistemin gezegenleri yörüngelerini tamamlarken günler hatta haftalar boyunca değişiklikleri tespit etmek için gözlem yaparlar.
Ancak yıldızların gözlerden kaçırdığı gezegenleri bulmanın zorluğu nedeniyle gökbilimciler yıldız sistemlerindeki tüm olası dünyaların kapsamlı bir resmini sağlayamazlar.
Bu şema, yakın yıldız HR 8799’dan çok uzakta yörüngede dönen dört öte gezegenin pozisyonlarını göstermekte.
Yörüngeleri, bizim görüş doğrultumuza göre yörünge düzleminin eğimi nedeniyle uzamış görünüyor.
HR 8799 gezegen sisteminin boyutu, ölçekli olarak gösterilen Neptün’ün yörüngesinin gösterdiği gibi, güneş sistemimizle karşılaştırılabilir.
Araştırmacıların, diğer yıldızların yörüngesinde dönen öte gezegenleri avlamak için kullandıkları bir başka teknik, bir yıldızın kör edici parıltısından daha uzaktaki gezegenlere odaklanan bir tekniktir.
Bilim insanları, yıldızdan gelen parlamayı engelleyen özel görüntüleme teknikleri kullanarak kızıl ötesinde parlayacak kadar sıcak olan genç öte gezegenleri ortaya çıkardılar. Böylece, bazı öte gezegenler doğrudan görülebilip ve incelenebiliyor.
Fırlatılma tarihi yaklaşmakta olan James Webb Uzay Teleskobu, gökbilimcilerin bu cesur yeni sınırında daha da derinlemesine araştırma yapmalarına yardımcı olacak.
Bazı yer tabanlı teleskoplar gibi Webb, soluk öte gezegenleri incelemek ve yeni dünyaları ortaya çıkarmak için mümkün olduğunca fazla yıldız ışığını engellemek için tasarlanmış maskeler kullanan koronagraf adı verilen özel optik sistemlerle donatıldı.
Webb misyonunun erken dönemlerinde 51 Eridani ve HR 8799 yıldızlarının gezegen sistemleri hedeflenmektedir.
Gökbilimciler, doğrudan görüntülenen birkaç düzine gezegenden, Dünya’ya en yakın ve gezegenlerinden en geniş ayrılıkta bulunan yıldızlara sahip olan bu sistemleri ayrıntılı olarak analiz etmek için Webb’i kullanmayı planlamaktalar.
Bu gezegenin doğrudan gözlenebilecek, bir yıldızın parıltısından yeterince uzakta göründükleri anlamına gelir. HR 8799 sistemi, Dünya’dan 133 ışık yılı ve 51 Eridani 96 ışık yılı uzaklıkta bulunmaktadır.
Webb’in Gezegen Hedefleri
Webb misyonunun başındaki iki gözlem programında, HR 8799 sistemindeki dört dev gezegeni incelemek için Yakın Kızılötesi Spektrograf (NIRSpec) ve Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam) ve Orta Kızılötesi Enstrümanın (MIRI) spektroskopik yetenekleri birleştirilecek.
Üçüncü bir programda, araştırmacılar 51 Eridani’deki dev gezegeni analiz etmek için NIRCam’i kullanacaklar.
Yakındaki yıldız 51 Eridani’nin yörüngesinde dönen Jüpiter büyüklüğünde bir güneş dışı gezegenin keşif görüntüsü, Gemini Planet Imager tarafından 2014 yılında yakın kızılötesi ışıkta çekildi.
Parlak merkezi yıldız, 51 Eridani’den 1 milyon kat daha sönük olan öte gezegenin tespitini sağlamak için görüntünün ortasındaki bir maskenin arkasına gizlendi.
Öte gezegen, yıldızından Yaklaşık 18 milyar km uzaklıkta, gezegen sisteminin eteklerinde. Webb, gezegenin atmosferini astronomların uzak dünyaları görüntülemek için nadiren kullandıkları kızılötesi dalga boylarında inceleyecek.
HR 8799 yıldız sistemindeki dört dev gezegenin her biri yaklaşık 10 Jüpiter kütlesi büyüklüğündedir.
Gezegenler, güneşten biraz daha büyük olan yıldızdan yaklaşık 23 milyar km uzaklıktaki yörüngede dönüyorlar. 51 Eridani’deki dev gezegen, Jüpiter’in iki katı kütleye sahip ve güneş benzeri bir yıldızdan yaklaşık 18 milyar km yörüngede dönüyor.
Her iki gezegen sistemi de Dünya’ya dönük yörüngelere sahiptir. Bu yönelim, gökbilimcilere, bir okçunun hedefindeki eş merkezli halkalara bakmak gibi, sistemlerin tepesinden kuşbakışı bir görünüm elde etmeleri için eşsiz bir fırsat verir.
Yıldızların dış yörüngelerinde bulunan birçok öte gezegen güneş sistemimiz gezegenlerinden ölçü bakımından farklıdır. HR 8799’dakiler de dahil olmak üzere bu dış bölgede keşfedilen öte gezegenlerin çoğu, beş ila 10 Jüpiter kütlesindedir ve onları bugüne kadar bulunan en büyük gezegenler yapar.
Bu öte gezegenler, güneş sistemimizin 4,5 milyar yıllık yaşından on milyon ila yüz milyon yıl kadar nispeten daha genç. Yani, oluşumlarından kaynaklanan ısıyla hala parlıyorlar.
Gezegenlerin görüntüleri, aslında gençlik dönemindeki bebeklik resimleri. Webb teleskopu gökbilimcilerin daha önce uzak dünyaları görüntülemek için nadiren kullandıkları bir dalga boyu aralığı olan kızılötesinde araştırma yapacak.
Bu kızılötesi “pencere” nin, Dünya atmosferinden gelen ısıl emisyon ve emilim nedeniyle yerden gözlemlenmesi zordur.
HR 8799 sisteminin NIRSpec gözlemlerinin baş araştırmacısı olan Hilo’daki Hawaii Üniversitesi’nden Klaus Hodapp, “Webb’in güçlü noktası, kızılötesi aralığın ortasında uzaydan gelen engellenmemiş ışıktır.
Dünya atmosferi üzerinizdeyken çalışmak oldukça zor. Kendi atmosferimizdeki başlıca absorpsiyon molekülleri gezegenlerde ilginç özellikler görmemizi engelliyor” dedi.
Bu video, yakındaki HR 8799 sisteminde yıldızlarından milyarlarca km uzak yörüngede dönen Jüpiter büyüklüğünde dört dış gezegeni gösteriyor.
Gezegen sistemi, gökbilimcilere gezegenlerin hareketinin benzersiz bir kuşbakışı görünümünü vererek, Dünya’ya dönük olarak yönlendirilmiştir.
Öte gezegenler yıldızlarından o kadar uzak yörüngelerde dönüyorlar ki, bir yörüngeyi tamamlamak için onlarca yıldan yüzyıllara kadar zaman gerekiyor.
Video, Hawaii, Mauna Kea’daki WM Keck Gözlemevi ile yedi yıllık bir süre boyunca çekilen yedi sistem görüntüsünden oluşuyor.
Keck’in koronagrafı yıldız ışığının çoğunu engeller, böylece çok daha sönük ve daha küçük öte gezegenler görülebiliyor.
Gezegenler Nasıl Oluşur?
Araştırmacıların her iki sistemdeki ana hedeflerinden biri, öte gezegenlerin nasıl oluştuğunu belirlemeye yardımcı olmak için Webb’i kullanmaktır.
Jüpiter’in muhtemelen yaptığı gibi, yıldızı çevreleyen diskte karbon gibi ağır elementlerce zenginleştirilmiş materyal birikmesiyle mi yaratılmışlardı?
Yoksa yıldız gibi bir hidrojen bulutunun çöküşünden mi oluşup acımasız çekim etkisiyle küçüldüler mi?
Atmosferik makyaj, bir gezegenin doğumuna dair ipuçları sağlayabilir. Beichman, “Anlamak istediğimiz şeylerden biri, bu gezegenlerin oluşumuna giden elementlerin oranıdır.
Özellikle, oksijene karşı karbon size gezegeni oluşturan gazın nereden geldiği hakkında epeyce bilgi verir. Bu, daha ağır elementlerin çoğunu biriktiren bir diskten mi yoksa yıldızlararası ortamdan mı geldi?
Bu durum oluşum mekanizmalarının oldukça göstergesi olan karbon-oksijen oranında saklıdır” dedi.
Maryland, Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden 51 Eridani b’nin NIRCam gözlemlerinin baş araştırmacısı Marshall Perrin, “yakın kızıl ötesi dalga boylarında yer tabanlı tesislerden zaten çok fazla bilgiye sahibiz.
Ancak, Webb’den gelen veriler çok daha kesin ve çok daha hassas olacaktır. Bu dalga boylarını yerden alamayacağınız boşlukları doldurmak da dahil olmak üzere daha eksiksiz bir dalga boyları setine sahip olacağız” dedi.
Perrin, “Yer temelli gözlemlerden, bu büyük gezegenlerin nispeten nadir olduğunu biliyoruz.
Ama aynı zamanda, sistemlerin iç kısımları için, düşük kütleli gezegenlerin büyük kütleli gezegenlerden çarpıcı biçimde daha yaygın olduğunu da biliyoruz.
Yani soru şu ki, bu daha fazla ayrılık için de geçerli midir? Webb’in uzayın soğuk ortamında çalışması, yerden tespit edilmesi imkansız olan daha sönük, daha küçük gezegenlerin aranmasına izin veriyor” dedi.
Bu videoda Jüpiter büyüklüğünde bir öte gezegen, yakınlardaki Güneş benzeri bir yıldız olan 51 Eridani’den çok uzakta (yaklaşık 18 milyar km) yörüngede dönüyor.
Gezegen sistemi, gökbilimcilere gezegenin hareketinin benzersiz bir kuşbakışı görüntüsünü vererek, Dünya’ya doğru yönelmiştir.
Video, Şili’deki Gemini Güney Teleskobu’nun Gemini Gezegen Görüntüleyicisi ile dört yılda çekilmiş beş görüntüden oluşuyor.
Gemini’nin koronagrafı yıldız ışığının çoğunu engeller, böylece çok daha sönük ve daha küçük dış gezegen görülebilir.
Diğer bir amaç, şimdiye kadar keşfedilen sayısız gezegen sistemlerinin nasıl yaratıldığını anlamaktır. Perrin, “Bulduğumuz şey, güneş sistemlerinde büyük bir çeşitlilik olduğunu düşündürüyor.
Çok yakın yörüngelerde bu sıcak Jüpiter gezegenlerine sahip olduğunuz sistemler var. Sahip olmadığınız sistemlere sahipsiniz.
10 Jüpiter kütleli bir gezegene sahip olduğunuz ve içinde birkaç Dünya’dan daha büyük hiçbir şeyin olmadığı sistemler var” dedi.
“Nihayetinde, gezegen sistemi oluşumunun çeşitliliğinin yıldızın çevresine, yıldızın kütlesine ve her türlü başka şeye nasıl bağlı olduğunu anlamak istiyoruz ve sonuç olarak bu popülasyon düzeyindeki çalışmalar aracılığıyla kendi güneş sistemimizi yerleştirmeyi umuyoruz” diye ekledi.
HR 8799’un NIRSpec spektroskopik gözlemleri ve 51 Eridani’nin NIRCam gözlemleri, Webb’in bu yıl içinde fırlatılmasından kısa bir süre sonra yürütülecek görevleri arasında. HR 8799’un NIRCam ve MIRI gözlemleri, iki cihaz ekibinin bir işbirliği ‘Garantili Zaman Gözlemleri’ programlarının bir parçasıdır.
Drone, başka bir gezegende uçan ilk güçlü araç olmak için aşırı soğuğun, tehlikeli derecede zayıf havanın ve kusurlu yazılımın üstesinden geldi.
NASA’nın “Mars Helikopteri” Tarihi İlk Uçuş Yaptı. Mars Ingenuity (Marifet) helikopteri, dronu başka bir dünyada uçan ilk motorlu uçak olarak Pazartesi günü erken saatlerde tarih yazdı.
Aşırı soğuk, tehlikeli derecede ince hava ve kusurlu uçuş yazılımının üstesinden gelen 85 milyon dolarlık otonom helikopter, ince Mars havasına yaklaşık 3 m yükselmek için ikiz karbon fiber rotor kanatlarını döndürdü.
Araç 19 Nisan 2021 Pazartesi günü Türkiye saati ile yaklaşık 22:30’da güvenli bir şekilde yere inmeden önce kısa bir süre Mars rüzgârında süzüldü. Yetkililer önümüzdeki iki hafta boyunca en fazla dört uçuş daha planlıyor.
Pazartesi günü Marifet’ten Dünya’ya uçuş verileri aktarılırken, Jet İtki Laboratuvarı’nda (JPL) görev mühendisleri olayı alkışlarla kutladı. Marifet’in proje yöneticisi MiMi Aung, “Bu gerçek.
Gerçek diyerek neşeyle önündeki masayı tokatlayıp ve başparmağını kaldırıp artık insanların başka bir gezegende insansız bir hava aracı uçurduğunu söyleyebiliriz” dedi.
Dron sert bacaklı ve bir piknik sepetinden daha küçük boyutta olup Kızıl Gezegende motorlu uçuşun mümkün olduğunu kanıtlamak ve gezegen keşiflerinde önemli bir rol oynamak için gelecekte NASA’nın planlamasına yardımcı olacak bir mühendislik deneyi olarak tasarlandı.
Bu tür insansız hava araçları, bir gün, güneş sistemindeki en büyük kanyon olan Mars’taki Valles Marineris veya Everest Dağı’nın yaklaşık 2,5 katı yüksekliğindeki Olympus Mons yanardağı gibi, gezginlerin ulaşamayacağı kadar uzak veya engebeli araziye erişim sağlayabilir.
NASA yönetici vekili Steve Jurczyk, “Bu, başka bir gezegeni keşfetmek için yeteneklerimizi genişletmenin bir sonraki adımı. Bir helikopter, ufka bakmak için robotik görevler için bir keşif aracı olarak ve nihayetinde Mars’taki astronotların ortağı olarak kullanılabilir” dedi.
Araç, tüm uçuş boyunca otomatik pilottaydı ve görüş alanı dışında, doğrudan kontrol ya da havada uçuş emrini vermiş olan Dünya üzerindeki bilim insanlarıyla temas halindeydi. Nedeni, yerden herhangi bir kişinin operatör olarak müdahale etmesi için radyo sinyallerinin gezegenler arasında dolaşması çok uzun sürüyor olmasıydı.
Yakın Zeka
NASA’nın başka bir gezegendeki ilk helikopter uçuşu olan Marifet, otonom olarak uçuyor ve ince Mars atmosferinde havada kalmasına yardımcı olacak şekilde tasarlanmış özelliklere sahip.
Anten: Uçuş verilerini, uydu aracılığıyla Dünya’ya aktaran Perseverance gezicisine iletiyor. Güneş hücreleri : Marifet’in lityum iyon pillerini şarj ediyor.
Yüksekliği: 0,5 m. Rotör bıçakları: Karbon fiber kanatlar şeklinde. Marifet Dünya’da uçmak için tasarlananlara göre gerekenden daha büyük, daha sert ve daha hızlı dönüyor.
Genişliği: 1,2 m. Karbon fiber bacaklar, Oto pilot, sensörler ve pillerle donatılmış. Dronun yalıtımlı ana gövdesi, bir navigasyon kamerası, birçok akıllı telefonda kullanılana benzer bir mikroişlemci ve eksi 55° ye ulaşan gece sıcaklıklarına dayanacak şekilde tasarlanmış lityum iyon piller içerir.
Kaldırma Başarısı
Mars’ın atmosferi çok ince olduğu için hiçbir konvansiyonel uçak Mars’ta uçamaz. Mars’ta uçmasını sağlamak için, Marifet’in mühendisleri ona ultra hafif, kompakt parçalar ve onu yukarı taşımak için yeterli kaldırma gücü üretebilen rotorlar tasarladı. Marifet’in rotor kanatları, geleneksel bir helikopterden beş kat daha hızlı dönüyor.
Mars’ın hava yoğunluğu: Mars’taki hava, Dünya’daki havaya göre % 1’den daha az yoğundur ve yüzeydeki yoğunluk, Dünya’nın yaklaşık 35 km üzerindeki yoğunluğa eşdeğerdir.
Pazar günü, Marifet’in baş pilotu Håvard Grip ve Jet İtki Laboratuvarı’ndaki meslektaşları, Marifet’in uçuşunu harekete geçirmek için 278 milyon km uzaklığa komutlar iletti.
Dünya ve Mars’ın göreceli konumlarından ve verileri geri gönderen uydulardan kaynaklanan radyo yayınlarındaki gecikme süresi göz önüne alındığında, kontrolörlerin uçuş verilerinin Dünya’ya geri gelmesinden neredeyse 16 saat sonrasına kadar uçuşun başarılı olduğunu bilmelerinin hiçbir yolu yoktu.
Mars için ön kontrol hava durumu tahminleri NASA’yı endişelendirmişti. Mars Perseverance aracındaki sensörler, Marifet’in uçuş bölgesinde saatte 21 ila 72 km hızla esen rüzgarları gösteriyordu. Bu hız, Dünya’da Marifet’in uçuş testlerinde kullanılan maksimum rüzgar hızının neredeyse iki katıydı.
Mühendisler, bilgisayar simülasyonlarının Marifet’in otonom uçuş kontrol sistemlerinin daha güçlü rüzgarları güvenli bir şekilde idare edebileceğini öne sürüyorlardı.
Zaten uçuşu, Mars saatine göre Jezero Krateri’ndeki rüzgarların en hafif seviyede olmasının beklendiği gün ortasına göre zamanlamışlardı.
Marifet’in operasyonlar baş müdürü Tim Canham, “Çalıştırmak istediğimiz komutları yüklüyoruz ve sonra ne olduğunu öğrenmek için saatlerce içeride meraktan adeta ölüyoruz.
Ardından, tüm veriler geri geldiğinde, çılgınca çevrimiçi oluyoruz ve her şeyin istediğimiz gibi gittiğinden emin olmak için ona bakıyoruz” dedi.
Pazartesi günü, Dr. Grip ve meslektaşları, Marifet’in gerçekten amaçlandığı gibi uçtuğunu doğrulamak için helikopterin lazer altimetre ve sensörlerinden gelen yükseklik ve konum ölçümlerini analiz ettiler.
Marifet’in, yüksek hızlı rotorları ve tüy kadar hafif karbon fiber malzemeleri, akıllı telefonlarda kullanılan ucuz elektronik donanımla birleştirilmiş durumda (NASA’nın daha önce uzayda kullandığı bilgisayar mikro işlemcilerinden 150 kat daha güçlü).
Marifet’in mühendisleri, Ayrıca Mars’ın ince karbondioksit atmosferinin özel bir zorluk teşkil ettiğini öne sürüyorlardı. Mars yüzeyindeki hava, Dünya’nın yaklaşık 35 km üzerinde bir yükseklikteki hava ile aynı yoğunluğa sahiptir (herhangi bir geleneksel helikopterin çalışma menzilinin çok ötesinde).
Mühendisler, ince Mars havasının Marifet’in yeterli kaldırma kuvveti oluşturmasını ve rotor kanatlarını kontrol etmesini ve rotorlara güç veren küçük motorların ürettiği ısıyı dağıtmasını zorlaştırdığını söylediler.
Dr. Grip, “Başlangıçta tam olarak bilemediğimiz şey, bu yoğunluğun aracın kullanım şeklini ne kadar değiştireceğidir. Bakkal poşetlerinin gidonlardan sarktığı, ileri geri sallanan bir bisiklete binmek gibi.
Başka bir deyişle, onu kontrol etmeye çalıştığınızda, net ve temiz bir yanıt alamazsınız. Bizim kanat çırpma dediğimiz şey yavaş, salınımlı bir yanıt alabilmektir” dedi.
Kaliforniya Jet İtki Laboratuvarı kontrol odasındaki mühendisler, uçuşun başarılı bir şekilde netleşmesinin ardından alkışlarla olayı kutladılar.
Dünya’dan Mars’a olan uzun yolculuğunda hayatta kalmak için Marifet, gezginin alt tarafındaki bir bölmede ütü masası gibi katlanmış bir şekilde Perseverance uzay aracının üzerinde gitmişti.
Araç güvenli bir şekilde indikten sonra, dronun dikkatlice ambalajı açılmış ve ardından yalnızca uçmak için değil, aynı zamanda kırılgan bileşenlerini koruyan ısıtıcılara güç sağlamak için gerekli olan güneş enerjili pilleri şarj ettirilmişti.
NASA mühendisleri, dronun eksi 55 derecelere kadar düşebilen gece sıcaklıklarına dayanabileceğinden endişeliydiler. Ama Marifet acı soğuktan kurtuldu.
Bununla birlikte, oto pilot yazılımındaki bir kusur sonucu, uçağın son ön kontrol sırasında aniden kapanması, 11 Nisan gününde yetkililerin ilk uçuş denemesini iptal etmeye zorladı.
Marifet’in 800 bin satırlık uçuş kodunun sadece birkaç satırındaki bir kusur, dronun yerleşik bilgisayar yazılımının hatalı çalışması yetkililerin uçuş testini iptal ettiği sonucuna varmasına neden oldu.
Kapatma gerçekleştiğinde sistem normal şekilde çalışıyordu. Yetkililer, kusurun düzeltilmesi için yalnızca birkaç yeni komut gerektirdiğini söylediler. Ancak, teknik destek 278 milyon km bir uzaklık için olduğunda basit bir yazılım güncellemesi bile günlerce sürebilirdi.
Marifet planlanan uçuşlarını tamamladığında, Perseverance’ın Mars’ta geçmiş yaşamın işaretleri için iki yıllık bir aramaya başlaması bekleniyor.
Gezici, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) ortaklaşa yürüttüğü bir dizi kurtarma göreviyle, nihai olarak Dünya’ya geri dönmek için toprak örneklerini önbelleğe alacak. Dr. Jurczyk, “Şu anda hedef, 2026’da örnek iadesi görevini başlatmaktır” dedi.
Öngörülemeyen durumlar dışında NASA mühendisleri, Marifet’in yaklaşık dört gün içinde ikinci uçuşunu başlatmaya çalışacaklar ve ardından her üç günde bir ek uçuş gerçekleştirecekler. Aung, “Daha cesur uçuşlar yapacağız ve çok maceracı olacağız” diyor.
Madde, kalemlerden insanlara ve gezegenlere kadar evrende görebildiğimiz her şeyi oluşturur. Ama hala anlamadığımız çok şey var! Örneğin: Kara delik olma sürecinde madde nasıl çalışır? Bir kara delik haline geldikten sonra madde hakkında hiçbir şey öğrenemeyiz, çünkü madde olay ufkunun arkasında, geri dönüşü olmayan noktanın gerisinde gizlidir.
Bu yüzden üzerinde çalışabileceğimiz bir şeye dönmemiz gerekir. Yani bir nötron yıldızının içindeki inanılmaz yoğun maddeye, kara deliğe dönüşecek kadar büyük olmayan patlamış büyük bir yıldızın artığına.
Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) bulunan bir X-ışın teleskobuna monte edilmiş olan NICER, nötron yıldızlarının gizemli çekirdeklerinde neler olup bittiği hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olmak ve bu yıldızların boyut ve kütlelerini incelemek ve ölçmek için tasarlandı.
Güneşimizin kütlesinin pek çok katı büyüklüğünde bir yıldızın yakıtı bittiğinde, kendi ağırlığı üzerine çöker ve sonra bir süpernovaya dönüşür. Geride kalan şey yıldızın başlangıç kütlesine bağlıdır. Daha ağır yıldızlar (Güneş kütlesinin yaklaşık 25 katı ve üzeri) arkalarında kara delikler bırakır. Daha hafif olanlar (Güneş kütlesinin yaklaşık 8 ila 25 katı arası) geride nötron yıldızları bırakır.
Nötron yıldızları, Güneş’ten daha fazla bir kütleyi 20 km civarına gelene kadar sıkıştırabilir. Sadece bir çay kaşığı nötron yıldızı maddesi, dünyanın en yüksek dağı olan Everest Dağı’nın ağırlığı kadardır!
Bu nesnelerin birçok harika fiziki özellikleri vardır. Blender bıçaklarından daha hızlı dönebilirler ve çok güçlü manyetik alana sahiptirler. Aslında nötron yıldızları evrendeki en güçlü mıknatıslardır!
Manyetik alanlar, yıldızın yüzeyinden parçacık koparabilir ve ardından onları yıldızın başka bir yerine çarpabilir. Bu şekildeki sürekli bombardıman, manyetik kutuplarda sıcak noktalar yaratır. Yıldız döndüğünde, sıcak noktalar bir deniz fenerinin dönen ışığı gibi görüş alanımıza girip çıkar.
Nötron yıldızları o kadar yoğundur ki, tıpkı bir trambolin üzerinde duran bir bowling topu gibi, yakın bölgesindeki uzay zamanı bükerler. Eğrilme etkisi o kadar güçlüdür ki, ışığı yıldızın uzak tarafından bizim görüşümüze yönlendirebilir. Bu, yıldızın gerçekte olduğundan daha büyük görünmesini sağlayan garip bir etkidir!
NICER, maddenin kara delik olma eşiğinde kaldığı yıldızın içinde neler olup bittiğini öğrenmek için nötron yıldızlarının üzerinde ve çevresinde meydana gelen tüm harika fiziksel olayları inceler (NICER’in kara delikleri de incelediğini belirtmeliyiz).
Bilim insanları, nötron yıldızlarının bir soğan gibi katmanlı bir yapıda olduğunu düşünüyorlar. Yüzeyinde, gerçekten ince (sadece birkaç santimetre kalınlığında) bir hidrojen veya helyum atmosferi vardır.
Dış çekirdekte, atomlar yapı taşlarına (protonlar, nötronlar ve elektronlar) ayrılırlar ve muazzam basınç, protonların ve elektronların çoğunu çoğunlukla nötronlardan oluşan bir birikinti oluşturmak için bir araya getirir. Ya bu arada iç çekirdekte neler olur?
Fizikçilerin birçok teorisi var. Bazı geleneksel modellerde, bilim insanları yıldızların tamamen nötronlardan olduğunu öne sürdüler. Diğerleri, nötronların kuark adı verilen kendi yapı taşlarına parçalandığını öne sürdü. Ve daha sonra bazıları, bu kuarkların nötron olmayan yeni parçacık türleri oluşturmak için yeniden birleşebileceğini öne sürüyor!
NICER, nötron yıldızlarının boyutlarını ve kütlelerini ölçerek olayları anlamamıza yardımcı oluyor. Bilim insanları bu sayıları yıldızların yoğunluğunu hesaplamak için kullanır, bu da bize maddenin ne kadar sıkıştırılabilir olduğunu söyler!
Örneğin; Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1,4 katı ağırlığında olan tipik bir nötron yıldızına sahipsiniz. Yıldızın boyutunu ölçerseniz ve büyükse, bu daha fazla nötron içerdiği anlamına gelebilir. Bunun yerine küçükse, bu, nötronların kuarklara bölündüğü anlamına gelebilir. Daha küçük parçalar daha sıkı bir şekilde paketlenebilir.
NICER şimdi J0030 ve J0740 olarak adlandırılan iki nötron yıldızının boyutlarını ölçtü. J0030, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1,4 katı ve 25 km genişliğindedir (Ayrıca nötron yıldızı sıcak noktalarının her zaman düşündüğümüz yerde olmayabileceğini bize öğretti). J0740, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 2,1 katı ve yaklaşık 26 km genişliğindedir. Yani J0740, J0030’dan yaklaşık % 50 kat daha fazla kütleye sahiptir ancak yaklaşık aynı boyuttadır.
Bu da bize nötron yıldızlarındaki maddenin bazı bilim insanlarının tahmin ettiğinden daha az sıkışabildiğini gösteriyor. (Unutmayalım ki, bazı fizikçiler, eklenen kütlenin tüm nötronları ezeceğini ve daha küçük bir yıldız oluşturacağını öne sürüyorlar) J0740’ın kütlesi ve boyutu, yıldızın tamamen nötrondan olduğu modellere meydan okur durumdadır.
Peki bir nötron yıldızının kalbinde ne vardır? Hala pek emin değiliz. Bilim insanları, belki de nötron yıldızlarının çekirdeklerinin hem nötronlar hem de kuarklar gibi daha tuhaf maddelerin bir karışımını içerdiği yeni modeller geliştirmek için NICER’in gözlemlerini kullanmak zorunda kalacaklar. Daha fazlasını öğrenmek için nötron yıldızlarını ölçmeye devam etmemiz gerekiyor!
Birbirlerinin yörüngesinde dönen iki kara deliğin ışığı bükmesini izleyin
Bu NASA görseli, bir kara deliği ve onun yığılma, biriktirme diskinin diğerinin önünden geçmesi sırasındaki bozulmayı gösteriyor.
Birbirinin etrafında dönen iki kara deliğin görseli
NASA, birbirlerinin yörüngesinde dönen iki kara deliği ve bunların görünür yığılma disklerini gözlemlerken göreceğimiz burkulmayı görselleştiren çarpıcı yeni bir video yayınladı.
Görsel, Dünya güneşinin kütlesinin 200 milyon katı olan kurgusal bir kara deliği ve güneşin kütlesinin 100 milyon katı olan ikinci bir kara deliği tasvir ediyor. Bozulmaları daha kolay görmek için görseldeki toplama diskleri kırmızı ve mavi renklidir.
Yörünge düzlemine yakından bakıldığında, her bir toplama diski karakteristik bir çift hörgüçlü görünüme bürünüyor. Ancak biri diğerinin önünden geçerken, ön plandaki kara deliğin çekim gücü partnerini hızla değişen bir yay dizisine dönüştürüyor.
Bu çarpıtmalar sırasında, her iki diskten gelen ışık kara deliklerin yakınındaki karmaşık uzay ve zaman dokusunda gezinirken ortaya çıkıyor.
Yığılma diski bir kara deliğin yörüngesinde dolanan ancak içine düşmeyen gaz ve diğer yıldız malzemeleridir. Disk, kara deliğe dalmadan önce maddenin var olabileceği alanın hemen dışında bulunur.
Kütle çekimsel bozulma, diskin farklı bölümlerinden gelen ışık yollarını değiştirerek çarpık görüntüyü üretir. Gazın kara deliğin yakınındaki hızlı hareketi, diskin parlaklığını Doppler artırma adı verilen bir fenomen aracılığıyla değiştirir – Einstein’ın görelilik teorisinin bir etkisi izleyiciye doğru dönen tarafı karartır.
Spitzer En Hızlı Dönen Üç Kahverengi Cüce Keşfetti
Spitzer Uzay Teleskobunu kullanan gökbilimciler, şimdiye kadar bulunan en hızlı dönen üç ultra soğuk cüce yıldız belirlediler: 2MASS J03480772-6022270, 2MASS J12195156 + 3128497 ve 2MASS J04070752 + 1546457.
Katalog isimleri: 2MASS J03480772-6022270, 2MASS J12195156 + 3128497 ve 2MASS J04070752 + 1546457, olan bu üç kahverengi cüce yıldız ilk olarak 2001 yılına kadar süren yer tabanlı 2MASS (Two Micron All Sky Survey) tarafından tespit edildi.
Bu kahverengi cücelerin tamamı Jüpiter ile aynı çapta olup ancak 40 ila 70 kat daha büyük kütlelidir. Sırasıyla 1.08, 1.14 ve 1.23 saatte bir dönerlerken, bir sonraki bilinen en hızlı kahverengi cüceler yaklaşık her 1.4 saatte bir döner. Mukayese edersek Jüpiter her 10 saatte bir döner.
Boyutlarına bağlı olarak, bu, üç kahverengi cücenin en büyüğünün saniyede 100 km’den daha hızlı kırbaçlandığı anlamına gelir. Ontario Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü Astrofizikçisi Megan Tannock, “Kahverengi cücelerin dönüşünde bir hız sınırıyla karşılaştık” dedi.
“Kendi ekibimiz ve diğerleri tarafından yapılan kapsamlı aramalara rağmen, daha hızlı dönen hiçbir kahverengi cüce bu zamana kadar bulunmadı. Aslında, daha hızlı dönüşler, kahverengi bir cücenin kendisini parçalamasına neden olabilir” diye de ilave etti.
Tannock ve arkadaşları ilk olarak Spitzer verilerini kullanarak üç kahverengi cücenin hızlı dönüş oranlarını belirlediler. Daha sonra, yer tabanlı Gemini North ve Magellan teleskoplarıyla yapılan gözlemlerle bu olağandışı bulgularını doğruladılar.
Bunu, Doppler etkisinin neden olduğu nesnelerin ışığında meydana gelen değişiklikleri ölçerek ve bu değişiklikleri döndürme hızlarıyla eşleştirmek için bir bilgisayar modeli kullanarak yaptılar.
Western Üniversitesi Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde gökbilimci Dr. Stanimir Metchev’e göre “Atmosferli gezegenler gibi kahverengi cüceler, görünür parlaklıklarını etkileyen büyük hava fırtınalarına sahip olabilirler.
Gözlemlenen parlaklık değişimleri, nesne dönerken fırtınaların ne sıklıkla görüldüğünü gösteriyor ve bu da kahverengi cücenin dönüş periyodunu ortaya çıkarıyor.”
Gökbilimciler U Monocerotis Yıldızının Yüz Otuz Yıllık Gözlem Eskizlerini Kullanarak Nadir Bir İkili Yıldız Türü Keşfetti
U Mon’un yaşlı bir sarı süper dev yıldız olan ana yıldızı, Güneş’in yaklaşık iki katı kütleye sahiptir, ancak Güneş’in 100 katı büyüklüğünde görünür. Bilim insanları, bu resmin arka planındaki mavi yıldız olan yoldaş hakkında daha az şey biliyorlar, ancak bunun benzer bir kütleye sahip olduğunu ve birincil yıldızdan çok daha genç olduğunu düşünüyorlar.
Gökbilimciler, bir tanesi ömrünün sonuna yaklaşmış iki yıldızın geniş bir toz diski içinde yörüngede döndüğü nadir bir çift yıldız türü olan RV Tauri değişkeninin resmini çizdiler. 130 yıllık veri kümeleri, radyodan X ışınlarına kadar bu sistemlerden biri için toplanan en geniş ışık aralığını kapsıyor.
Nashville, Tennessee’deki Vanderbilt Üniversitesi’nden astrofizikçi Laura Vega, “Samanyolu galaksisinde bilinen sadece 300 RV Tauri değişkeni var. Çalışmamızı, şu anda X ışınlarının tespit edildiği bu sistemlerden ilki olan en parlak ikinci U Monocerotis’e odakladık” dedi.
Burada gösterildiği gibi, U Monocerotis sistemindeki muazzam tozlu diskte iki yıldız birbirinin yörüngesinde dolanıyor. Yıldızlar birbirlerinden en uzak olduklarında, diskin iç kenarından malzeme akıtırlar. Şu anda, birincil olan baş yıldız, bizim bakış açımıza göre disk tarafından kısmen gizlenmiştir. Sarı bir üst dev olan baş yıldız genişler ve küçülür. Daha küçük ikincil olan yoldaş yıldızın, muhtemelen X-ışınları yayan bir gaz çıkışına güç veren kendi malzeme diskini koruduğu düşünülmektedir.
Kısaca U Mon olarak adlandırılan sistem, Monoceros takımyıldızında yaklaşık 3.600 ışık yılı uzaklıkta yer almaktadır. Çift yıldız, bizim bakış açımıza göre yaklaşık 75 derece eğimli bir yörüngede her altı buçuk yılda bir birbirinin etrafında döner. Yaşlı bir sarı süper dev yıldız olan baş yıldız, Güneş’in kütlesinin yaklaşık iki katıdır, ancak Güneş’in 100 katı büyüklüğüne ulaşmıştır.
Atmosferindeki basınç ve sıcaklık arasındaki çekişme, atmosferin düzenli olarak genişlemesine ve büzülmesine neden olur ve bu titreşimler, ışığında değişen derin ve sığ düşüşlerle öngörülebilir parlaklık değişiklikleri yaratır – RV Tauri sistemlerinin ayırt edici özelliği.
Bilim insanları, yoldaş yıldız hakkında daha az şey biliyorlar, ancak bunun benzer kütleli olduğunu ve baş yıldızdan çok daha genç olduğunu düşünüyorlar. Her iki yıldızın etrafındaki soğuk disk, ana yıldızın evrim geçirirken çıkardığı gaz ve tozdan oluşur.
Vega ve ekibi, Hawai’i Maunakea’daki Milimetre Altı Dizisinden elde edilen radyo gözlemlerini kullanarak diskin yaklaşık 82 milyar km olduğunu tahmin etti. Bilim insanları, aralarında yaklaşık 870 milyon km olduklarında, bu iki yıldız arasındaki maksimum ayrılıktaki mesafeyle karşılaştıklarını düşünüyorlar. İkili yörünge böyle bir merkezi boşluk içinde yer alıyor.
Yıldızlar birbirinden en uzaktayken, kabaca bizim bakış açımızla aynı hizada bulunur. Disk, baş yıldızı kısmen gizliyor ve sistemin ışığında öngörülebilir başka bir dalgalanma yaratıyor. Vega ve arkadaşları bunun, yıldızlardan birinin veya her ikisinin diskin iç kenarıyla etkileşime girerek gaz ve toz akışlarını çekip çıkardığı zamanda olduğunu düşünüyor.
Ekip, yoldaş yıldızın gazının, ısınıp X ışını yayan bir gaz çıkışı oluşturarak kendi diskine akıttığını öne sürüyorlar. Bu model, 2016 yılında Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) XMM-Newton X-Işın Uydusu tarafından tespit edilen X-ışınlarının kaynağını açıklayabilir.
XMM’in proje bilimcisi ve NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde astrofizikçi olan Kim Weaver, “XMM gözlemleri, U Mon’u X-ışınlarında tespit edilen ilk RV Tauri değişkeni yapıyor. Yer ve uzay temelli çoklu dalga boyu ölçümlerinin bir araya gelmesi sonucunun, bize uzun süredir çalışılmış bir sistemle ilgili yeni iç görüler sağladığını görmek heyecan verici” dedi.
Vega ve ekibi, U Mon analizlerine 130 yıllık görünür ışık gözlemlerini de dahil etti. Sistemin 25 Aralık 1888’de toplanan mevcut en eski ölçümü, Cambridge, Massachusetts merkezli amatör ve profesyonel gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir ağ olan Amerikan Değişken Yıldız Gözlemcileri Birliği’nin (AAVSO) arşivlerinden geldi.
AAVSO, 1940’ların ortalarından günümüze kadar olan ek tarihsel ölçümleri sağladı. Araştırmacılar ayrıca, Cambridge’deki Harvard Koleji Gözlemevi’nde 1880 – 1990’lar arasında yer tabanlı teleskoplarla yapılan cam fotoğraf plakalarındaki astronomik görüntüleri dijitalleştiren bir program olan Sky Century Harvard Dijital Erişim (DASCH) tarafından kataloglanan arşivlenmiş görüntüleri kullandılar.
12 Mayıs 1948’de Güney Afrika, Bloemfontein’deki Boyden Gözlemevi’ndeki gökbilimciler, gökyüzünün U Monocerotis (solda, daire içine alınmış) içeren bir bölümünü cam bir fotoğraf plakasında yakaladılar. Gözlem için kayıt defteri girişi (sağda).
U Mon’un ışığı, hem baş yıldız titreştiği için hem de disk onu her 6.5 yılda bir kısmen gizlediği için değişkendir. Birleştirilmiş AAVSO ve DASCH verileri, Vega ve meslektaşlarının, sistemin parlaklığının her 60 yılda bir arttığı ve düştüğünü, dolayısıyla daha da uzun bir döngüyü tespit etmelerini sağladı.
Ekip, Neptün Güneş arası uzaklık kadar, diskteki bir eğrinin veya yığının, yörüngede dönerken bu ekstra değişime neden olduğunu düşünüyorlar. Smithsonian Astrofizik Merkezinden astrofizikçi Rodolfo Montez, “Laura, bu tarihi veri setini bir gökbilimcinin kariyerinde yalnızca bir kez ortaya çıkacak bir özelliği saptamak için kullandı. Ayrıca bu, evren hakkındaki bilgimizin zaman içinde nasıl geliştiğinin bir kanıtıdır” dedi.
Yıldız oluşumunda uzman ve Vega’nın çalışma arkadaşı Keivan Stassun, bu evrimleşmiş sistemin yeni oluşturulan ikili dosyalar ile ortak birçok özellik ve davranışa sahip olduğunu belirtiyor. Her ikisi de gaz ve toz disklerine gömülüdür, bu disklerden malzeme çeker ve gaz çıkışı üretirler. Her iki durumda da, diskler eğriler veya kümeler oluşturabilir. Genç ikili sistemlerde, bunlar gezegen oluşumunun başlangıcına işaret edebilir.
Stassun, “U Mon’un diskindeki özellik hakkında hâlâ sorularımız var ve bu, gelecekteki radyo gözlemleriyle yanıtlanabilir. Ama aksi takdirde, aynı özelliklerin çoğu var. Bu ikili yaşam evresinin birbirini ne kadar yakından yansıtması büyüleyicidir” dedi.
Her yıl 5.000 tondan fazla dünya dışı toz Dünya’ya düşüyor
Gezegenimiz her yıl kuyruklu yıldızlar ve asteroitlerden gelen tozlarla karşılaşmaktadır. Bu gezegenler arası toz parçacıkları atmosferimizden geçer ve halk arasında adı kayan yıldız olarak bilinen olaylara yol açarlar. Bazıları ise mikro meteoritler (göktaşları) şeklinde yere ulaşırlar.
Dünya’nın atmosferine bir mermiden yaklaşık 50 kat daha hızlı girebilirler. Bu süreçte çok yüksek sıcaklık ve basınca maruz kalan parçacıkların yüzeyi pürüzsüzleşebilir. Başlangıçta şekilleri asimetrik olsa da düzgün yüzeyli kürelere dönüşebilirler.
CNRS (Ulusal Bilim Araştırma Merkezi), Université Paris-Saclay ve Ulusal Doğa Tarihi Müzesi’ndeki bilim insanları tarafından Fransız kutup enstitüsünün de desteğiyle yaklaşık 20 yıldır yürütülen uluslararası bir programdır. Bu çalışma sayesinde yılda ortalama 5.200 ton mikro meteoritin yere ulaştığı belirlenmiştir.
Sanıldığının aksine bu meteorlar bir çakıl taşı, leblebi ya da fındık büyüklüğünde değildir. Çünkü bu büyüklükteki bir obje mikro meteor değil, doğrudan meteor olarak adlandırılır. Birkaç milimetreden büyük olmayan mikro meteorlar, çoğunlukla bir kum tanesinden daha küçük, hatta toz zerresi kadardır.
Mikro meteorlar, uzay görevlerindeki en tehlikeli nesnelerdir ve tüm uzay araçları bunlara karşı önlem alacak şekilde dizayn edilir. Fakat maalesef, uzay yürüyüşü yapan astronotlar böyle bir korumadan yoksun dolaşırlar. Ayrıca bu toz tanecikleri zamanla uyduların üzerini kaplayarak güneş pillerini zayıflatıp uyduların ısınmasına neden olabilirler.
Mikro meteoritler her zaman gezegenimize düşmüşlerdir. Kuyruklu yıldızlardan veya asteroitlerden gelen bu gezegenler arası toz parçacıkları, atmosferden geçip Dünya yüzeyine ulaşan milimetrenin birkaç onda biri ile yüzde biri arasında değişen parçacıklardır.
Bu mikro meteoritleri toplamak ve analiz etmek için, CNRS araştırmacısı Jean Duprat liderliğindeki altı keşif grubu çalışmalarını, son yirmi yılda, Antarktika’da Land kıyılarının 1.100 km açıklarında bulunan Franco-Italian Concordia istasyonunun (Dome C) kalbinde gerçekleştirdiler. Dome C, düşük kar birikimi oranı ve neredeyse karasal toz bulunmaması nedeniyle ideal bir toplama noktasıdır.
Bu keşif gezileri sırasında, Dünya’da her yıl metrekare başına toplanan kütleye karşılık gelen yıllık akışları ölçmek için yeterince dünya dışı parçacık (boyut olarak 30 ila 200 mikrometre arasında değişen) toplandı.
Bu sonuçlar tüm gezegene uygulandığında, toplam yıllık mikro meteorit akışı yılda 5.200 tonu temsil etmektedir. Bu, gezegenimizdeki dünya dışı maddenin ana kaynağıdır. Meteoritler gibi akışın yılda on tondan az olduğu bilindiğine göre bu miktar daha büyük nesnelerin çok ilerisindedir.
Mikro meteorit akışının teorik tahminlerle karşılaştırılması, mikro meteoritlerin çoğunun muhtemelen kuyruklu yıldızlardan (% 80) ve geri kalanının asteroitlerden geldiğini doğrulamaktadır.
İncelenebilen bu küçük zerreciklerin yaklaşık 4-5 milyar yıl yaşında olduğunu bilmek hayli heyecan vericidir. Elde edilen bilgi, gezegenler arası toz parçacıklarının genç Dünya’da su ve karbonlu moleküllerin sağlanmasında oynadığı rolü daha iyi anlamak için çok değerlidir.
Hubble Uzay Teleskobu, Kayalık Bir Öte Gezegende Atmosferi Yeniden Biçimlendiren Volkanik Aktivite Gözledi
Bu animasyon, bir sanatçının öte gezegen GJ 1132 b hakkındaki izlenimidir.
İlk defa, NASA / ESA Hubble Uzay Teleskobu kullanan bilim insanları, uzak bir yıldızın etrafındaki kayalık bir gezegende atmosferi yeniden şekillendiren volkanik aktivitenin kanıtlarını buldular. Gezegen, GJ 1132 b, Dünya’dakilere benzer bir yoğunluğa, boyuta ve yaşa sahip.
Görünüşe göre GJ 1132 b gezegeni, kalın bir atmosfer örtüsüyle gazlı bir dünya olarak hayata başlamış görünüyor.
Dünya’nın yarıçapının birkaç katından başlayarak, bu sözde “alt- Neptün“, ilkel hidrojen ve helyum atmosferini hızla kaybetti ve genç, sıcak yıldızından gelen yoğun radyasyondan sıyrıldı.
Kısa bir süre içinde, yaklaşık Dünya büyüklüğünde çıplak bir çekirdeğe indirgendi.
İlk defa, NASA / ESA Hubble Uzay Teleskobu kullanan bilim insanları, uzaktaki bir yıldızın etrafındaki kayalık bir gezegende atmosferi yeniden şekillendiren volkanik aktivitenin kanıtlarını buldular. Gezegen, GJ 1132 b, Dünya’nınkine benzer bir yoğunluğa, boyuta ve yaşa sahip.
Gökbilimcileri şaşırtacak şekilde, Hubble’dan gelen yeni gözlemler, gezegenin ilk atmosferinin yerini alan ikincil bir atmosferi ortaya çıkardı. Atmosfer, hidrojen, hidrojen siyanür, metan ve amonyak bakımından zengin ve ayrıca bir hidrokarbon bulanıklığına sahip.
Gökbilimciler, orijinal atmosferdeki hidrojenin gezegenin erimiş magma mantosuna emildiğini ve şimdi yeni bir atmosfer oluşturmak için volkanizma tarafından yavaşça serbest bırakıldığını düşünüyorlar.
Uzaya sızmaya devam eden bu ikinci atmosfer, mantonun magmasındaki hidrojen rezervuarından sürekli olarak yenileniyor.
Bu görüntü, bir sanatçının öte gezegen GJ 1132 b hakkındaki izlenimidir. İlk kez, NASA / ESA Hubble Uzay Teleskobu kullanan bilim insanları, Dünya’dakine benzer yoğunluk, boyut ve yaşa sahip olan bu kayalık gezegende atmosferi yeniden şekillendiren volkanik aktivitenin kanıtlarını buldular.
Cambridge Üniversitesi’nden astrofizikçi Paul Rimmer, “Bu ikinci atmosfer gezegenin yüzeyinden ve iç kısmından geliyor ve bu nedenle başka bir dünyanın jeolojisine açılan bir pencere. Düzgün bir şekilde bakmak için çok daha fazla çalışma yapılması gerekiyor, ancak bu pencerenin keşfi büyük önem taşıyor” dedi.
Jet Tahrik Laboratuvarı’ndan (JPL) ekip üyesi Raissa Estrela, “İlk önce bu yüksek derecede ışınım saçan gezegenlerin oldukça sıkıcı olacağını düşünürdük çünkü atmosferlerini kaybettiklerine inanırdık ancak Hubble ile bu gezegenin mevcut gözlemlerine bakınca orada bir atmosfer olduğunu fark ettik” dedi.
“Karasal gezegenlerin kaç tanesi karasal olarak başlamıyor? Bazıları alt Neptün olarak başlayabilir ve ışığın ilkel atmosferi buharlaştırdığı bir mekanizma yoluyla karasal hale gelebilir.
Grubun lideri Mark Swain, bu süreç yıldızın daha sıcak olduğu bir gezegenin yaşamında erken yaşlarda işliyor. Sonra yıldız soğuyor ve gezegen orada öylece oturuyor.
Yani ilk 100 milyon yılda atmosferi ateşleyebilecek bir mekanizmaya sahip ve sonra işler düzeliyor. Atmosferi yeniden yaratabilir, belki onu koruyabilir” dedi.
Bazı yönlerden, GJ 1132 b’nin Dünya ile çeşitli paralellikleri var, ancak bazı yönlerden de çok farklıdır.
Her ikisi de benzer yoğunluklara, benzer boyutlara ve benzer yaşlara sahip, yaklaşık 4,5 milyar yaşında. Her ikisi de hidrojen ağırlıklı bir atmosferle hayata başladı ve her ikisi de soğumadan önce sıcaktı.
Ekibin çalışması, GJ 1132 b ve Dünya’nın yüzeyde benzer atmosferik basınca sahip olduğunu bile gösteriyor.
Bununla birlikte, gezegenlerin oluşum geçmişleri son derece farklıdır. Dünya’nın bir alt Neptün’ün hayatta kalan çekirdeği olduğuna inanılmıyor.
Dünya, bizim sarı cüce Güneşimizden rahat bir mesafede yörüngede dönüyor. GJ 1132 b, ev sahibi kırmızı cüce yıldızına o kadar yakın ki, yıldızın yörüngesini her yarım günde bir tamamlıyor.
Bu son derece yakınlık, GJ 1132 b’yi her zaman yıldızına aynı yüzü göstererek gelgit halinde kilitli tutuyor – tıpkı ayımızın yarımküresini kalıcı olarak Dünya’ya dönük tutması gibi.
Swain’a göre, “Soru şu ki, mantoyu sıvı halde kalacak ve volkanizmaya güç verecek kadar sıcak tutan nedir? Bu sistem özeldir çünkü oldukça fazla gelgit ısınma fırsatına sahiptir.”
Gelgit ısınma olgusu, bir gezegenin yörüngesinden ve dönüşünden gelen enerji gezegenin içinde ısı olarak yayıldığında sürtünme yoluyla meydana gelir.
GJ 1132 b eliptik bir yörüngede ve ona etki eden gelgit kuvvetleri, yıldızına en yakın veya en uzak olduğu zaman en kuvvetlidir.
Ev sahibi yıldızın sistemindeki en az bir başka gezegen de gezegene çekim kuvveti uygular. Bunun sonuçları, gezegenin bu çekimsel “pompalama” tarafından sıkıştırılması veya gerilmesidir.
Bu gelgit ısınması, manto sıvısını uzun süre tutar. Güneş Sistemimizdeki yakın bir örnek, Jüpiter ile komşu Jovian uyduları arasındaki gelgit çekişmesinin bir sonucu olarak sürekli volkanizmaya sahip olan Jüpiter’in ayı Io’dur.
Burada resim, öte gezegen GJ 1132 b’nin ev sahibi yıldızının çevresindeki bölgedir.
Ekip, GJ 1132 b’nin kabuğunun son derece ince, belki de yalnızca yüzlerce metre kalınlığında olduğuna inanıyor.
Volkanik dağlara benzeyen herhangi bir şeyi desteklemek için çok zayıf. Düz arazisi, gelgit esnemesiyle bir yumurta kabuğu gibi çatlayabilir. Hidrojen ve diğer gazlar bu tür çatlaklardan açığa çıkabilir.
Swain, “Bu atmosfer, eğer inceyse – yani Dünya’ya benzer bir yüzey basıncına sahipse – muhtemelen kızılötesi dalga boylarında yerden görebileceğimiz anlamına gelir.
Gökbilimciler bu gezegeni gözlemlemek için James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanırlarsa, atmosferin spektrumunu değil, yüzeyin spektrumunu görme olasılıkları olduğu anlamına geliyor.”
“Devam eden magma havuzları veya volkanizma varsa, bu alanlar daha sıcak olacaktır. Bu daha fazla emisyon üretecek ve bu nedenle potansiyel olarak gerçek jeolojik aktiviteye bakıyor olacaklar – ki bu heyecan verici!” diye açıklıyor.
“Bu sonuç önemlidir, çünkü öte gezegenler üzerine çalışan bilim insanlarına atmosferinden yola çıkarak bir gezegenin jeolojisi hakkında bir şeyler anlamaları için bir yol sağlar.
Aynı zamanda, kendi Güneş Sistemimizdeki kayalık gezegenlerin – Merkür, Venüs, Dünya ve Mars’ın, atmosferdeki hidrojene karşı oksijen mevcudiyetini karşılaştırmak ve daha büyük resmin neresine uyduğunu anlamak için de önemlidir” diye ekliyor Rimmer.
Bilmiyoruz, ama onu en yaşlı yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerde arayarak bulmaya çalışıyoruz.
Evrendeki bilinen en eski galaksi olan GN-z11.
Büyük patlamadan yaklaşık 15 milyon yıl sonra, tüm evren, sıcak başlangıcından kalan elektromanyetik radyasyonun yaklaşık oda sıcaklığında olduğu noktaya kadar soğumuştu. 2013’te yayınlanan bir makalede, bu aşama “erken evrenin yaşanabilir çağı” olarak etiketlendi. O zamanlar yaşamış olsaydık, bizi sıcak tutmak için güneşe ihtiyaç duymazdık; Kozmik mikro dalga zemin ışınımı yeterli olurdu.
Hayat o kadar erken mi başlamıştır? Muhtemelen hayır. Büyük patlamadan sonraki ilk 20 dakikadaki sıcak ve yoğun koşullar, yalnızca hidrojen ve helyumun yanı sıra çok az miktarda lityum (10 milyar atomda bir adet) ve ihmal edilebilir miktarda ağır elementler üretti. Ama bildiğimiz haliyle hayat, su ve organik bileşiklere ihtiyaç duyuyor; bu, ilk yıldızların içlerindeki hidrojen ve helyumu yaklaşık 50 milyon yıl sonra oksijen ve karbonla kaynaştırması için beklemek demekti.
Yaşam için ilk darboğaz, bugün olduğu gibi uygun bir sıcaklık değil, temel unsurların üretimiydi. Ağır elementlerin başlangıçtaki sınırlı miktarı göz önüne alındığında, yaşam gerçekte ne kadar erken başlamış olabilir? Evrendeki yıldızların çoğu, güneşten milyarlarca önce oluşmuştur. Rafael Batista ve David Sloan kozmik yıldız oluşum tarihine dayanarak, güneş benzeri yakın yıldızlı yaşamın büyük olasılıkla kozmik tarihin son birkaç milyar yılı sürecinde başladığını gösterdiler.
Ancak gelecekte yaşam, en yakın komşumuz Proxima Centauri gibi güneşten yüzlerce kat daha uzun süre yaşayabilen, daha dayanıklı cüce yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerde ortaya çıkmaya devam edebilir. Nihayetinde, insanlığın Proxima Centauri b gibi cüce bir yıldızın etrafında yaşanabilir bir gezegene taşınması beklenebilir.
Yaşam, doğal bir nükleer fırının yakınında kendisini sıcak tutabileceği bir yerde ortaya çıkıp barınılabilir. (Yıldızlar, bizim ürettiğimiz manyetik olarak sınırlı nükleer reaktör vs. gibi versiyonlardan daha kararlı ve dayanıklı olma avantajıyla, yalnızca çekim gücü ile sınırlandırılmış füzyon reaktörleridir).
Bildiğimiz kadarıyla hayatın kimyasını destekleyebilecek tek sıvı sudur. Ama bilmediğimiz çok şey olduğu unutulmamalı. Erken evrende, yalnızca kozmik radyasyon arka planının ısınmasının bir sonucu olarak alternatif sıvılar var olmuş olabilir. Manasvi Lingam yeni bir makalesinde, amonyum, etanol ve hidrojen süfidin ilk yıldızların oluşmasından hemen sonra sıvı olarak var olabileceğini ve etan ve propan’ın da bir süre sonra sıvı olabileceğini gösterdi.
Bu maddelerin yaşamla ilişkisi bilinmemektedir, ancak deneysel olarak incelenebilirler. Harvard Üniversitesi Jack Szostak Laboratuvarında denendiği gibi, sentetik yaşam yaratmayı başarırsak, hayatın sudan başka sıvılarda da ortaya çıkıp çıkmayacağını kontrol edebiliriz. Evrende yaşamın ne kadar erken başladığını belirlemenin bir yolu, en yaşlı yıldızların etrafındaki gezegenlerde oluşup oluşmadığını incelemektir.
Bu tür yıldızların, astrofizikçilerin “metaller” dediği helyumdan daha ağır elementlerce eksik olması beklenir (bizim dilimizde, bilinenden farklı olarak, örneğin oksijen bir metal olarak kabul edilir). Nitekim Samanyolu’nun çevresinde metal açısından fakir yıldızlar keşfedildi ve evrendeki ilk yıldız neslinin potansiyel üyeleri olarak kabul edildi. Bu yıldızlar genellikle gelişmiş bir karbon bolluğu sergiler ve onlar “karbonca zengin metalce fakir” (CEMP) yıldızlar denir.
Natalie Mashian ve Avi Loeb, CEMP yıldızlarının etrafındaki gezegenlerin çoğunlukla karbondan oluşabileceğini öne sürdüler. Böylece yüzeyleri erken yaşamı beslemek için zengin bir temel sağlayabilir. Yani, CEMP yıldızlarının gezegenlerini arayabilir ve atmosferik kompozisyonlarındaki biyo-imzaları ortaya çıkarabiliriz. Bu sonuç, bu tip yıldızların yaşlarına bağlı olarak, kozmosta yaşamın zaman içinde ne kadar gerilerde başladığını gözlemsel olarak belirlememizi sağlar.
Benzer şekilde, uzun ömürlü radyoaktif elementlere veya arz yüzeyindeki toz parçacıklarının etkilerinden kaynaklanan yara izlerinin kapsamına dayanarak, Dünya’nın yakınında yüzdüğünü (veya aydan düşmüş olabilen) keşfedebileceğimiz yıldızlararası teknolojik ekipmanın yaşını tahmin edebiliriz.
Tamamlayıcı bir strateji, kozmik ölçekte geniş algılanabilir hale getirmek için yeterli enerjiyi kullanan ilk uzak uygarlıklardan teknolojik sinyalleri aramaktır. Olası bir sinyal, oluşturulmuş bir ışık demetinden gelen bir ışık flaşı olabilir. Diğerleri, yıldızları hareket ettirmek gibi kozmik mühendislik projeleriyle ilişkilendirilebilir.
İletişim sinyallerinin evrende algılanması beklenmiyor çünkü sinyal seyahat süresi her yönde milyarlarca yıl gerektirecek ve hiçbir katılımcı bu kadar yavaş bir bilgi alışverişi yapacak kadar sabırlı olmayacaktır. Ancak hayatın imzaları sonsuza kadar sürmeyecektir. Uzak gelecekte yaşam arama için beklentiler iç karartıcıdır.
Evrenin karanlık enerji tarafından hızlanan genişlemesinden kaynaklanacak karanlık ve soğuk koşullar muhtemelen bundan 10 trilyon yıl sonra tüm yaşam biçimlerini yok edecektir. O zamana kadar, doğanın bize bahşettiği geçici armağanlara değer vermeliyiz. Trilyonlarca yıl dayanacak kadar zeki bir uygarlığı sürdürebilirsek, eylemlerimiz torunlarımız için gurur kaynağı olacaktır. “Büyük tarihte” acaba olumlu bir şekilde hatırlanmak için yeterince akıllıca davranabilecek miyiz?
