Ötegezegenlerde yaşam olabilir mi?

Yaşanabilir ötegezegenlerin bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde yer aldığını düşünülüyor. Bir yıldızın etrafında, belki de Dünya'ya benzer kayalık bir gezegende sıvı suyun bulunabileceği bölgedir. Ancak gökbilimcilerin çoğunlukla göz ardı ettiği yaşanabilirlikle ilgili bir başka önemli bölge daha olabilir: kurum bölgesi. 

Bir protogezegensel diskteki ya da gezegen oluşumundaki bu bölge, yıldız ile kurum çizgisi arasındaki boşluktur.

YAŞANABİLİR ÖTEGEZEGENLER ARAYIŞI

Yaşanabilir bölge genellikle gökbilimcilerin potansiyel olarak yaşanabilir gezegenler için baktıkları ilk yerdir. Bu, kendi güneş sistemimiz hakkında bildiklerimize ve Dünya'nın okyanuslarını ve diğer sularını nasıl tutabildiğine dayanmaktadır. Dünya Güneş'in yaşanabilir bölgesi içinde yer alırken Mars ve Venüs bu bölgenin dışındadır.

Ancak araştırmayı yöneten gökbilimci Ted Bergin ve meslektaşları kurum bölgesini de dikkate almak istiyor. Kurum bölgesi, yıldız ile kurum çizgisi arasındaki boşluktur. Kurum çizgisi, özellikle, katı karbon moleküllerinin yok olduğu ve gaza dönüştüğü bir yıldızın yakınındaki dış sınırdır. Katı olarak kalmak yerine uçucu karbon bileşikleri haline gelirler. Uçucular, kolayca buharlaşabilen kimyasal elementler ve bileşiklerdir.

Bu bölgedeki gezegenler uçucu karbon bileşikleri açısından zengin olabilir ve bu bileşikler kendi gezegenimizdekilerden oldukça farklı olabilir. Böyle gezegenler neye benzer? Yaşanabilir olabilirler mi? gökbilimci Bergin şu açıklamaları yaptı:

- Yaşanabilirlik arayışımıza yeni bir boyut katıyor. Bu olumsuz bir boyut olabileceği gibi olumlu bir boyut da olabilir. Heyecan verici çünkü her türlü sonsuz olasılığa yol açıyor.

SU FAKİRİ VE KARBON FAKİRİ DÜNYA

Gezegenler su fakiri de olabilir. Bu kulağa yaşanabilirlik açısından kötü geliyor ama Dünya da su fakiri. Şaşırtıcı bir şekilde, gezegenimiz kütle olarak sadece %0,1 oranında su içermektedir.

Su içeriğinin bu kadar az olması nedeniyle, bilim insanları uzun zamandır Dünya'nın güneşten daha uzakta olan donma çizgisi ya da su-buz çizgisi içinde oluştuğunu düşünmektedir. Bu çizginin ötesindeki cisimler, yüzey altı okyanusları olan buzlu uydular gibi, yüzde olarak daha fazla miktarda suya sahip olma eğilimindedir.

Dünya'yı da karbon zengini olarak düşünürüz, ancak suda olduğu gibi karbon fakiridir. Bilim insanları, gezegenimiz oluşurken, protogezegensel diskte bulunan her 100 karbon atomundan yalnızca birini aldığını söylüyor. Kurum hattı bundan sorumlu olabilir. Eğer genç Dünya'nın yapı taşları kurum çizgisinin içinde, Güneş'e daha yakın bir yerde oluşmuş olsaydı, uçucu karbon bileşikleri gaza dönüşmüş olurdu. Bu da oluşan gezegen için mevcut katı karbon miktarını sınırlayacaktır.

Kurum çizgisi ile don çizgisi arasındaki gezegenler
Çalışma ayrıca kurum çizgisi ile donma çizgisi arasında doğan ötegezegenlere de odaklanıyor. Kendi güneş sistemimizde hiç yok, ancak gökbilimciler diğer güneş sistemlerinde çok sayıda keşfettiler. Bunlar tipik olarak süper-Dünya ve mini-Neptün dünyalarıdır. Her ikisi de kütle olarak Dünya'dan daha büyük, ancak Neptün'den daha küçüktür. Bunlar aynı zamanda şimdiye kadar bulunan en yaygın dış gezegen türüdür. Gökbilimci Bergin şöyle dedi:

- Bunlar ya büyük kayalar ya da küçük gaz devleridir; en yaygın gezegen sistemi türü budur. Belki de Samanyolu galaksisindeki diğer tüm güneş sistemlerinin içinde, daha önce fark etmediğimiz, iç kısımlarında çok daha fazla karbon bulunan bir cisim popülasyonu vardır. Bunun sonuçları ne olabilir? Bunun yaşanabilirlik için ne anlama geldiği araştırılmalıdır.

PUSLU METAN ATMOSFERİ

Araştırmacılar bu gezegenlerin neye benzeyeceğini modellediler ve muhtemelen çok puslu bir atmosfere sahip olacaklarını buldular. Çalışmada, is bölgesinde yer alan bu gezegenler silikat bakımından zengin ve kütlece %0,1 ile %1 arasında karbon içeriyor. Ayrıca değişken miktarlarda suya sahiptirler. Modeller, bu dünyaların uçucu karbon bileşiklerini dışarı atacağını ve metan bakımından zengin atmosferler geliştireceğini öne sürdü. Metan atmosferi, gezegenlerin ev sahibi yıldızlarından gelen fotonlarla etkileşim nedeniyle pus üretecektir. Bu, Titan'ın atmosferindeki hidrokarbon pusunun nasıl üretildiğine benzer. Bergin açıkladı:

- Gezegen oluşturan her disk sisteminde var olan bu bölgede doğan gezegenler, örtülerinden daha fazla uçucu karbon salacaktır. Bu da kolaylıkla doğal pus üretimine yol açabilir. Bu tür puslar ötegezegenlerin atmosferlerinde gözlemlenmiştir ve yaşanabilir dünyalar olarak kabul ettiğimiz hesapları değiştirme potansiyeline sahiptir.

ÖTEGEZEGENLERDE YAŞANABİLİR Mİ?

Bu, bunun gibi bir gezegenin potansiyel olarak yaşanabilir olduğu anlamına gelebilir, çünkü pus, gezegendeki muhtemelen karbon açısından zengin bir mantonun kanıtıdır. Ve Dünya'da bildiğimiz şekliyle yaşam karbona dayanır. Ancak potansiyel olarak daha fazla karbon ve metan zengini atmosferleriyle bu dünyalar birçok yönden Dünya'dan oldukça farklı olacaktır. Gökbilimci Belgin açıkladı:

- Eğer bu doğruysa, bol miktarda uçucu karbon içeren ortak bir puslu gezegen sınıfı olabilir ve bunun yaşanabilirlik açısından ne anlama geldiğinin araştırılması gerekir. Ama bir de diğer yönü var: Ya Dünya büyüklüğünde bir dünyanız varsa ve Dünya'nın sahip olduğundan daha fazla karbonunuz varsa? Bu yaşanabilirlik için, yaşam için ne anlama gelir? Bilmiyoruz ve bu heyecan verici.

Makalede belirtildiği üzere, NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST) bu dünyalardan bazılarına bakabilecek:

- Bu tür puslar ve bunların oluşumunu sağlayan metan, burada gösterildiği gibi JWST geçiş spektroskopisi aracılığıyla, özellikle Güneş'ten kütle olarak daha düşük yıldızların çevresinde tespit edilebilir.

SONUÇ

Gökbilimciler, yaşanabilir dış gezegenlerin genç yıldızların etrafındaki kurum bölgesinde oluşabileceğini söylüyor. Dünya'dan farklı olarak uçucu karbon bileşikleri bakımından zengin olabilirler.

Kaynak: https://earthsky.org/space/habitable-exoplanets-soot-zone-protoplanetary-disk/

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acd377

https://news.umich.edu/the-search-for-habitable-planets-expands/