Khufu mini-Neptune sıcak, tüylü küçük Neptün’ü keşfediyor
Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Dış Gezegen Misyonu (Cheops), Samanyolu galaksimizde dört yıldızın yörüngesinde dönen dört sıcak ötegezegenin varlığını doğruladı. Bu ötegezegenler, Dünya ile Neptün arasında boyutlara sahiptir ve yıldızlarının yörüngesinde, Merkür’ün güneşimize yaptığından daha yakındır.
Bu mini Neptünler, güneş sistemimizdeki herhangi bir gezegene benzemez ve Dünya benzeri gezegenler ile Neptünler arasında henüz anlaşılmayan bir “kayıp halka” sağlar. Mini-Neptünler, bilinen en yaygın dış gezegen türüdür ve gökbilimciler, onların etrafında dönen daha fazla parlak yıldız bulmaya başlıyor.
Mini Neptünler bulanık şeylerdir. Bol miktarda bulunan sözde sıcak Jüpiter ötegezegenlerinden daha küçük, daha soğuk ve bulunması daha zor. Sıcak Jüpiter’ler yıldızlarının yörüngesinde saatler ila günler arasında dönerken ve genellikle 1.000 santigrat derecenin üzerinde yüzey sıcaklıklarına sahipken, sıcak genç Neptünler ev sahibi yıldızlarının yörüngesinde çok daha uzun sürer ve yalnızca 300 santigrat derece daha soğuk yüzey sıcaklıklarına sahiptir.
Bu dört yeni ötegezegenin varlığının ilk işareti, NASA’nın TESS misyonu tarafından bulundu. Ancak, bu uzay aracı yalnızca 27 gün boyunca her yıldızı aradı. Her yıldız için bir geçiş ipucu – bir gezegen bizim görüşümüze göre yıldızının önünden geçtiğinde ışığın kararması – tespit edildi. Uzatılmış görevi sırasında TESS, bu yıldızları tekrar ziyaret etti ve gezegenlerin varlığına işaret eden aynı geçiş tekrar görüldü.
Bilim adamları en olası yörünge dönemlerini hesapladılar ve gezegen geçişlerini bekledikleri zamanda aynı yıldızları işaret ettiler. Bu vur ya da ıskalama prosedürü sayesinde Khufu, dış gezegenlerin her birinin geçişlerini ölçebildi, varlıklarını doğruladı, gerçek yörünge dönemlerini keşfetti ve karakterizasyonlarında bir sonraki adımı attı.
Yeni keşfedilen dört gezegen, dört farklı yıldızın etrafında 21 ile 53 gün arasında yörüngede dönüyor. Bilinen ötegezegenlerden oluşan örneğimizi kendi güneş sistemimizde bulduğumuz daha uzun yörüngelere yaklaştırdığı için bunların tespit edilmesi çok önemlidir.
Mini Neptünler hakkında öne çıkan sorulardan biri de neyden yapıldıkları. Gökbilimciler, daha hafif malzemeden kalın dış katmanlara sahip kayalık, demir bir çekirdeğe sahip olduklarını düşünüyorlar. Farklı teoriler farklı ekzosferleri tahmin ediyor: derin sıvı su okyanusları, şişkin hidrojen ve helyum atmosferi mi yoksa saf su buharı atmosferi mi var?
Mini Neptün’ün oluşumunun keşfi, bu tür gezegenlerin oluşum tarihini anlamak için önemlidir. Küçük, su açısından zengin Neptünler, muhtemelen iç bölgelere göç etmeden önce gezegen sistemlerinin buzlu bölgelerinde oluşmuşlardır, oysa kaya ve gaz yığınları bize bu gezegenlerin oluştukları yerde kaldığını söylüyor.
Khufu’nun yeni ölçümleri, dört ötegezegenin yarıçapının belirlenmesine yardımcı olurken, kütleleri yer tabanlı teleskoplardan yapılan gözlemler kullanılarak belirlenebilir. Bir gezegenin kütlesi ve yarıçapının birleşimi, toplam yoğunluğunun bir tahminini verir.
Yoğunluk, demir çekirdeğin kütlesinin yalnızca kaba bir tahminini verebilir. Yoğunlukla ilgili bu yeni bilgi, mini Neptün’ü anlamak için önemli bir adım olsa da, dış katmanlar için bir sonuca varmak için yeterli bilgiyi içermiyor.
Yeni onaylanan dört ötegezegen, parlak yıldızların yörüngesinde dolanıyor ve bu da onları NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu veya Avrupa Uzay Ajansı’nın gelecekteki Ariel misyonu tarafından yapılacak bir takip ziyareti için ideal bir aday yapıyor. Bu spektroskopik görevler, atmosferinde ne olduğunu tespit edebilir ve dış katmanlarının bileşimi için kesin bir cevap sağlayabilir.
Bu cisimlerin nasıl oluştuğunu anlamak için tam bir karakterizasyona ihtiyaç vardır. Bu gezegenlerin oluşum bilgisi, bize erken gezegen sistemlerinde oluştukları mekanizmayı anlatacaktır. Bu da, güneş sistemimizin kökenlerini ve evrimini daha iyi anlamamıza yardımcı olur.
Sonuçlar dört gazetede yayınlandı:
“HD 22946 gezegen sisteminin rafine parametreleri ve D gezegeninin gerçek yörünge periyoduZ. Garai ve ark. Astronomy and Astrophysics’te yayınlandı. (açık Erişim)
“HIP 9618’den geçen iki sıcak Neptün, TESS & Cheops tarafından tespit edildiHP Osborn ve diğerleri tarafından. Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimlerinde yayınlandı. (açık Erişim)
“TESS ve CHEOPS, parlak K-cüce HD15906’nın geçişi sırasında iki sıcak alt Neptün keşfettitarafından yazıldı. Towson ve ark. Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimlerinde yayınlandı. (açık Erişim)
“TOI-5678 b: CHEOPS ve HARPS ile işaretlenmiş 48 günlük bir periyoda sahip Neptün kütleli geçiş gezegeniS. Ulmer-Moll ve diğerleri tarafından. Astronomy and Astrophysics’te yayınlandı. (açık Erişim)
Astrobiyoloji
