Samanyet Milky Way galaksisinde, Dünya'dan yaklaşık 190 ışık yılı uzaklıkta bir yıldızın etrafında dönen bir gezegen çiftine rastlandı. Normalde "yalnız" olan sıcak bir Jüpiter, mini-Neptün ile birlikte uzayda yer alıyor; bu nadir ve beklenmedik eşleşme, astronomları 2020'de sistemin keşfinden beri düşündürüyor.
Şimdi MIT bilim insanları, sıcak Jüpiter boyutundaki arkadaşının yörüngesi içinde dönen mini-Neptün'ün atmosferine bir bakış atmayı başardı ve bu alışılmadık gezegen sisteminin kökenlerini açıklamak için ipuçları keşfetti.
Bugün Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlanan bir çalışmada, bilim insanları NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST) kullanarak mini-Neptün'ün atmosferinin yeni ölçümlerini rapor ediyor. Bu, astronomların sıcak bir Jüpiter'in yörüngesi içinde yer alan bir mini-Neptün'ün bileşimini ölçtükleri ilk kezdir.
Ölçümleri, daha küçük gezegenin su buharı, karbondioksit, kükürt dioksit ve metan ipuçlarıyla zengin "ağır" bir atmosfere sahip olduğunu ortaya koyuyor. Böyle ağır bir atmosfer, gezegenin mevcut konumunda, yıldızına çok yakın bir yerde oluşmuş olsaydı edinilemezdi.
Bunun yerine, bilim insanları bulgularının alternatif bir köken hikayesini işaret ettiğini söylüyor: Hem mini-Neptün hem de sıcak Jüpiter, protoplanet diskinin daha soğuk bir bölgesinde çok daha uzakta oluşmuş olabilir. Orada, gezegenler yavaşça buz ve diğer uçucu maddelerden oluşan atmosferler biriktirebilir. Zamanla, gezegenlerin yıldızın etrafında yavaş bir süreçle çekildiği ve atmosferlerinin sağlam kaldığı düşünülüyor.
Ekibin sonuçları, mini-Neptünlerin bir yıldızın "buz hattı"nın ötesinde oluşabileceğini gösteren ilk bulgular. Bu sınır, bir yıldızdan en az mesafeyi ifade eder; burada sıcaklık, suyun anında buza yoğunlaşacak kadar düşüktür.
“Bu, sıcak bir Jüpiter'in yörüngesi içinde bir gezegenin atmosferini gözlemlediğimiz ilk kez,” diyor MIT'nin Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü'nde doktora sonrası araştırmacı olan ve çalışmanın baş yazarı Saugata Barat. “Bu ölçüm, bu mini-Neptün'ün gerçekten de buz hattının ötesinde oluştuğunu gösteriyor ve bu oluşum kanalının var olduğunu doğruluyor.”
Ekibin, MIT'de misafir yardımcı profesör olan Andrew Vanderburg'un da aralarında bulunduğu dünya çapında astronomlardan oluştuğu ve Harvard ve Smithsonian Astrofizik Merkezi, Queensland Üniversitesi, Texas Üniversitesi ve Lund Üniversitesi gibi birçok diğer kurumdan ortak yazarların bulunduğu bildirildi.
“Eşsiz” bir sistem
İsimlerinden de anlaşılacağı gibi, mini-Neptünler, Neptün'den daha az kütleye sahip gezegenlerdir. Genellikle gaz cüceleri olarak kabul edilirler; çoğunlukla gazdan oluşurlar ve içlerinde kayalık bir çekirdek barındırırlar. Mini-Neptünler, Samanyolu'nda en yaygın bulunan gezegenlerdir; ancak ilginç bir şekilde, kendi güneş sistemimizde böyle bir dünya yoktur. Astronomlar, çok çeşitli yıldızların etrafında dönen birçok gezegen gözlemlemiştir. Bu nedenle, mini-Neptünler genellikle sıradan gezegenler olarak kabul edilir.
Ancak 2020'de, o zamanlar MIT'de bir Torres Doktora sonrası araştırmacısı olan Chelsea X. Huang (şu anda Queensland Üniversitesi'nde öğretim üyesi), nadir ve kafa karıştırıcı bir durumda bir mini-Neptün keşfetti: Gezegen, yıldızının etrafında olası bir arkadaşla birlikte dönerken görünüyordu - sıcak bir Jüpiter.
Astronomlar, NASA'nın Geçiş Yapan Ekzoplanet Araştırma Uydusu (TESS) kullanarak bu keşfi yaptılar. TESS'in, Dünya'dan 190 ışık yılı uzaklıkta bulunan TOI-1130 yıldızına ait ölçümlerini analiz ettiler ve mini-Neptün ve sıcak Jüpiter'in yıldızın etrafında sırasıyla dört ve sekiz günde döndüğüne dair işaretler tespit ettiler.
“Bu, eşsiz bir sistemdi,” diyor Huang. “Sıcak Jüpiterler ‘yalnızdır’, yani yörüngeleri içinde arkadaş gezegenleri yoktur. O kadar kütleli ve yerçekimleri o kadar güçlüdür ki, yörüngelerinin içindeki her şey dağılır. Ama bir şekilde, bu sıcak Jüpiter ile bir iç arkadaş hayatta kal
