Florida Tech astrofizikçi Howard Chen, NASA’nın Dünya’nın ötesinde yaşam arayışına yardımcı olmak için yeni bilgiler sunuyor. En son teorik çalışması, galakside en çok incelenen dış gezegen sistemlerinden biri olan Trappist-1 gezegen sistemini araştırıyor. Bilim adamlarının, gezegenlerinde su ve dolayısıyla muhtemelen yaşamı barındırma potansiyeli için dikkatini çekti. Şimdi, teleskopların neden henüz kesin işaretleri bulamadıklarına dair bir açıklama sunuyor.
“Kuru veya Islak Doğdu mı? Trappist-1 analoglarında ve kompakt gezegen sistemlerinde bir su büyüme geçmişi paleti” makalesi, uzay bilimleri yardımcı doçenti Chen ve NASA, Johns Hopkins Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yazıldı. İçinde yayınlandı Astrofizik dergi mektupları Eylül ayında ve Trappist-1’in en içteki üç dış gezegeninin oluştuklarında, suyun geçerli olduğu bir bölgede var olmasına rağmen, oluştuklarında su içermediği olasılığını araştırıyor.
Trappist-1, bizden yaklaşık 40 ışık yılı uzaklıkta bulunan kırmızı bir cüce yıldızdır. (Bir ışık yılı yaklaşık 6 trilyon mil.) Yaklaşık 7.6 milyar yaşında veya güneşimizden 3 milyar yaşında olduğu düşünülüyor.
Gökbilimciler Trappist-1 sistemi tarafından büyülenir, çünkü bilinen yedi gezegeni kayalık ve toprak benzeridir. Ayrıca, sıcaklıkların sıvı suyu destekleyemeyecek kadar sıcak veya soğuk olmadığı bir yıldızdan uzaklık aralığı olan yıldızın yaşanabilir bölgesine girerler.
Araştırmacılar bu gezegenlerde su kanıtı arıyorlar, ancak henüz bir şey tespit etmediler. Bazıları atmosferdeki gaz eksikliğinin ayrıntılı görselleri almak için gereken ışığı bozduğunu düşünüyor. Diğerleri, suyun evrimleri boyunca gezegenlerin atmosferlerinden kaçabileceğini tahmin ediyor.
Ancak Chen ve ekibi farklı bir teori araştırmaya karar verdi: başlayacak su yoktu çünkü onu içerecek gaz yoktu. Gözlemsel bir perspektiften değil, gezegenlerin ilk oluşumunun matematiksel modellemesi ile test ederdi.
Chen, “Orada ne olduğunu görmek için teleskop kullanan gökbilimcileriniz var. Farklı bir perspektiften geliyorum.” Dedi. “İkimiz de ne yapamayacağımız hakkında tahminler yapmaya çalışırken ne gördüğümüzü açıklamaya çalışıyorum.”
Araştırmacılar, bu gezegenlerin kompozisyonunu ve büyümesini 1 kilometre genişliğinde küçük olduklarında inceleyen modeller yarattılar. Son gezegensel oluşumlarına ulaşana kadar diğer göksel nesnelerle çarpışmalar sırasında malzemenin nasıl toplandığını simüle ettiler.
Çarpışma olaylarında bir gezegenin nihai kompozisyonunu büyük ölçüde etkileyen birkaç temel faktör vardır. Chen’in modelleri, göksel bir çarpışma sırasında su ve gaz gibi malzemelerin transferi olan darbe dağıtımını içeriyordu; Etki nedeniyle bir gezegenin atmosferindeki malzemelerin çıkarılmasını ifade eden darbe erozyonu; ve bir gezegenin atmosferi ve koşullarını korumak için manto arasında su ve gazların transferi olan manto-atmosfer değişimi.
Ekip, Trappist-1’in gezegenlerinin nasıl oluşabileceğine dair binlerce farklı olasılık döndüren yüzlerce çarpışma simülasyonu yaptı. Sistem için mevcut su miktarı, ilk gezegen oluşum ortamının profili, gezegenlerin yoğunluk profilleri ve başlangıç sistem koşulları gibi çeşitli bileşenleri değiştirdiler. İç dünyalar için, özellikle ilk üç gezegen için, simülasyonların çoğu geri döndü.
Chen, “Ne yaparsak yapalım, bu iç gezegenlerde fazla su alamadık,” dedi.
Gezegenlerin su alamamasının ana nedeninin çarpışma olaylarının doğasından kaynaklandığına inanıyor. Chen, kompakt gezegen çarpışmaları daha yüksek hızdır, bu yüzden daha agresif ve enerjiktirler. Bu, gaz halindeki bir atmosfer için malzeme almak yerine, gezegenlerin atmosferlerinin çarpışmaların gücü ile tamamen temizlendiği anlamına gelir. Atmosferde su içermek için hiçbir gaz olmadan, daha önce var olan herhangi bir suyun bu çarpışma olayları sırasında uzaya geri dönmesi mümkündür.
Bir gezegenin en eski özelliklerini, suyu, hava ve karbon içeriğini anlamak, nasıl geliştiklerinin temelini oluşturur. Bu şekilde, araştırmacılar yüzey seviyesinde yaşam için uygun görünen bir gezegeni tanımladıklarında, bu uzak dünyaların içeride, yüzeyde ve havada nasıl olabileceğini simüle etmek için Chen’in modelini kullanabilirler.
Bir gezegenin oluşumunun teorik bağlamını keşfedildiği devletle birleştirmek, araştırmacılara ve NASA’nın, hangi gezegenlerin araştırmaya değer olduğuna ve ne zaman bir sonrakine geçme zamanı geldiğine yardımcı olabilir.
