Uzay
Bir gezegen yapmak için yeterli malzemeniz olmadığında ne olur?
Eğer büyük bir Lego blok yığınınız varsa, yapabileceğiniz çok sayıda olasılık vardır. Sadece bir avuç Lego'nuz varsa, tükenmeden önce belki bir eser oluşturabilirsiniz. Ancak yığınınız küçülmeye devam ettikçe, belli bir noktada ilginç bir şey yapmak için yeterli Lego'nuz olmayacak - sadece bir iki tuğlayı üst üste koyacaksınız.
Gezegen yapma süreci aslında bir nevi Lego yaratmaya benziyor. Astronomical Journal'da NASA'nın Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) gözlemleri kullanılarak yapılan yeni bir araştırma, Dünya gibi kayalık gezegenleri yapmak için doğru elementlerin yeterli olmadığı daha önce hiç görülmemiş bir sınırı ortaya koyuyor.
Yıldızlar ve gezegenleri uzayda yüzen büyük gaz ve toz bulutlarından oluşur. İlk olarak, bulutun çekirdeği yerçekimi altında çökerek merkezi yıldızı oluşturur ve daha sonra kalan malzeme birleşerek bu merkezin etrafındaki yörüngede gezegenlere dönüşür. Buradaki temel çıkarım, yıldızların ve gezegenlerinin aynı maddeden oluştuğudur; yani yıldızda gördüğümüz element karışımı bize o sistemdeki gezegenler için mevcut yapı taşları hakkında bilgi verir.
Bir yıldızdaki metal miktarı (astronom dilinde hidrojen ve helyumdan daha ağır olan her şey anlamına gelir) onun metalikliği olarak bilinir. Yeni çalışmada yer almayan Kansas Üniversitesi'nden gökbilimci Jonathan Brande, yıldız metalikliğinin "yıldızların, disklerin ve gezegenlerin her türlü simülasyonunu yaparken çevirdiğimiz ilk düğmelerden biri" olduğunu söylüyor.
Metaliklik, evrenin ömrü bağlamında bir yıldızın kaç yaşında olduğunu da söyleyebilir. Daha ağır elementler yıldızların çekirdeklerinde ve en büyük yıldızların katastrofik süpernova patlamalarında oluşur, dolayısıyla bu malzemelerin oluşması zaman alır. Bu nedenle gökbilimciler ilk nesil yıldızların düşük metalikliğe sahip olmasını beklemektedir, çünkü "doğduklarında daha az sayıda ağır element oluşmuştur" diye ekliyor Brande.
Güneş sistemimizde de gördüğümüz gibi, gezegenler büyük ölçüde hidrojen ve helyum dışındaki elementlerden oluşuyor. Buna göre, gökbilimciler uzun zamandır daha düşük metalikliğe sahip bir yıldızın, onları yaratacak element yapı taşlarının eksikliği nedeniyle daha az gezegene sahip olacağını teorize etmişlerdir. Ohio Eyalet Üniversitesi'nde astronom olan başyazar Kiersten Boley, gözlemlerin Jüpiter benzeri gezegenlerin "metaliklikle güçlü bir korelasyona sahip olduğunu gösterdiğini, yani metaliklik ne kadar düşükse onları oluşturma olasılığınızın o kadar az olduğunu" açıklıyor.
Yine de düşük metaliklik için daha az gezegen eğilimi sonsuza kadar devam edemezdi. Bir noktada, gezegen boyutunda herhangi bir nesne yapmak için kozmik Lego blokları tükenirdi. Ancak şimdiye kadar hiç kimse bu "metaliklik uçurumunun", yani yıldızların gezegen yapım malzemelerinin tükendiği noktanın kanıtını görmemişti.
"Daha düşük metaliklik daha az gezegen demektir" mantığını izleyen Kepler gibi önceki ötegezegen avcısı teleskoplar özellikle Güneş benzeri yıldızları hedef aldı. Bu strateji yeni gezegenler keşfetme şansını artırmayı amaçlıyordu. Sonuç olarak, bilinen ötegezegenlerin çoğu Güneşimize çok benzer metal miktarlarına sahip yıldızların yörüngesinde dönmektedir.
NASA'nın ötegezegenlere özgü daha yeni uydusu (ve Kepler'in halefi) TESS ise farklı bir plan izledi. "TESS oyunun kurallarını değiştirdi" diyor Boley. Bu görev gece gökyüzünde her türden yıldızı gözlemleyerek bize galaksinin farklı bölgelerinde, farklı yıldız türlerinin etrafında ve daha fazlasında ötegezegenlerin neye benzediğini gösterdi.
NASA'nın Ötegezegen Bilim Enstitüsü Baş Bilim İnsanı ve çalışmanın ortak yazarlarından Jessie Christiansen, X'te yaptığı açıklamada, "Kiersten, TESS ile metal bakımından en fakir 100.000 yıldızda küçük gezegenler aradı" dedi ve ekledi: "Kepler ve K2'nin metaliklik eğilimleri, Güneş'in ağır elementlerinin ~1/3'üne sahip yıldızların ötesinde devam etseydi, 68 süper-Dünya bulması gerekirdi."
"Altmış sekiz," diye vurguladı Christiansen. "O sıfır buldu."
Açıkçası, yapı taşlarının basitçe tükendiği bir sınır var. Boley, "Diğer gezegen türleri gibi, süper-Dünya oluşumu da metal fakiri yıldızlar için zordur" diyor.
İlk yıldızların neredeyse metalden yoksun olduğu düşünüldüğünde, bu yıldızların hiç gezegene sahip olmaması mümkündür. Boley, gezegenlerin "galaksinin ömrünün neredeyse yarısı olan 7 milyar yıl civarında oluşmaya başladığını" ekliyor.
Bu durum, Samanyolu'nda yaşamın ne kadar süredir var olabileceğine dair büyüleyici sonuçlar doğuruyor. Brande, "Dünya'da yaşamın, yaklaşık 3-4 milyar yıl önce oluşumundan sonraki bir milyar yıl içinde ortaya çıktığını biliyoruz" diyor. TESS'ten gelen yeni bilgilere dayanarak, bu, Dünya'daki yaşamın "galaktik koşullar göz önüne alındığında belki de oluşabileceği kadar erken" oluştuğu anlamına geliyor" diye ekliyor.
Kaynakça: www.popsci.com