F-tipi yıldızların yörüngesinde dönerken atmosferlerinin soyulduğu dış gezegenleri bilmek neden önemlidir? Yakın zamanda sunulan bir çalışma bu Astronomi Dergisi Uluslararası bir bilim insanı ekibinin, F-tipi yıldızların etrafında dönen (ikincisi güneşimizden daha büyük ve daha sıcak olan) gezegenlerde atmosferik kaçışa ilişkin ilk kez bir araştırma yürüttüğüne değinmeyi umuyoruz. Yıldızlarına son derece yakın yörüngede dönen gezegenlerde atmosferik kaçış meydana gelir, bu da ev sahibi yıldızdan gelen aşırı sıcaklık ve radyasyonun gezegenin atmosferini yavaşça sıyırmasına neden olur.
Araştırma için araştırmacılar, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü tarafından işletilen Palomar Gözlemevi’ndeki Geniş Alan Kızılötesi Kamerayı (WIRC) kullanarak altı dış gezegen arasındaki on geçişten elde edilen verileri analiz etti. Altı dış gezegen şunları içeriyordu:
- HAT-P-8 b (~750 ışıkyılı, 3,08 günlük yörünge)
- KELT-7 b (~815 ışık yılı, 2,73 günlük yörünge)
- WASP-93 b (~1.220 ışıkyılı, 2,73 günlük yörünge)
- WASP-103 b (1.250 ışıkyılı, 0,925 günlük yörünge)
- WASP-12 b (~1.400 ışıkyılı, 1,09 günlük yörünge)
- WASP-180 A b (~1.500 ışıkyılı, 3,41 günlük yörünge)
Çalışmanın amacı, her bir ötegezegenin, son derece dar yörüngeleri sırasında kendi yıldızlarının yörüngesinde dönerken deneyimlediği atmosferik kaçış miktarını tespit etmekti. Sonunda araştırmacılar, WASP-12 b ve WASP-180 A b’nin önemli düzeyde atmosferik kaçış tespitine sahip olduğunu, WASP-93 b ve HAT-P-8 b’nin potansiyel atmosferik kaçış tespitine sahip olduğunu ve WASP-103 b ve KELT-7 b’nin atmosferik kaçışa yönelik herhangi bir tespite sahip olmadığını gözlemlediklerini buldu.
Bu bulguları uzun süredir devam eden bilgisayar modelleriyle karşılaştırdıktan sonra araştırmacılar, WASP-12 b ve WASP-180 Ab’nin logaritmik ölçekte sırasıyla saniyede yaklaşık 12,4 ve 11,85 gramlık atmosferik kaçış hızlarına sahip olduğunu buldu. Bu aslında WASP-12 b ve WASP-180 A b’nin atmosferik kaçış hızlarının yaklaşık 10 olduğu tahmin edildiği anlamına gelir.12.4 ve 1011.85 sırasıyla saniyede gram.
Çalışma, sonuçlarında şunları belirtiyor: “Diğer dört araştırma hedefimiz (HAT-P-8 b, WASP-93 b, WASP-103 b ve KELT-7 b) için kütle kaybı kısıtlamalarımız, aynı zamanda erken tip yıldızların yörüngesinde olan WASP-48 b ve WASP-94 A b için yayınlanmış ölçümlere benzer ve daha soğuk yıldızların yörüngesinde dönen gaz devleri için ölçülen kütle kaybı oranlarıyla genel olarak uyumludur. Bu, literatürde rapor edilen güçlü akışların, Çünkü erken tip yıldızların etrafında dönen gezegenler tüm erken tip sistemleri temsil etmiyor.”
Belirtildiği gibi bu çalışma, F-tipi yıldızların yörüngesindeki ötegezegenler için atmosferik kaçışa ilişkin ilk kez bir analiz gerçekleştirdi; araştırmacılar, atmosferik kaçış çalışmalarının K ve M-tipi yıldızların yörüngesindeki ötegezegenlerle sınırlı olduğunu belirtti. K ve M tipi yıldızlar güneşimizden hem daha küçük hem de daha soğuk olsa da yukarıda F-tipi yıldızların güneşimizden daha büyük ve daha sıcak olduğu belirtiliyor; bu da bu çalışmada analiz edilenler gibi ona yakın yörüngede bulunan dış gezegenlerin güneşimizden ve daha önce incelenen K ve M tipi yıldızlardan daha fazla miktarda ısı ve radyasyona maruz kaldığı anlamına geliyor.
Dış gezegenlerin atmosferik kaçışını incelemenin temel motivasyonlarından biri, dış gezegenlerin ve özellikle yıldızlarına yakın yörüngede dönen, aynı zamanda “sıcak” Jüpiterler ve “aşırı sıcak” Jüpiterler olarak da adlandırılan gaz devlerinin uzun vadeli evrimini daha iyi anlamaktır.
Bu aynı zamanda yıldız-gezegen etkileşimleri, bir ötegezegenin atmosfer bileşimi ve tespiti, yaşanabilirlik potansiyeli ve sonuncusu bu çalışma için kullanılan gezegen modellerinin test edilmesi hakkında fikir edinmek için mükemmel bir yöntemdir. Bu nedenle, bunun gibi çalışmalar, dış gezegen oluşumu ve çeşitli yıldız türlerinin evrimi hakkında bilgi edinmek için atmosferik kaçışın bir yöntem olarak kullanılmasının önemini göstermektedir.
