Samanyolu’nda On Milyarlarca Dünya
Yirmi yıl kadar önce ilk güneş-dışı gezegen keşfedildiğinde gezegen sayısının fazla olamayacağını düşünüyorduk. Ardından gözlem araçları ve tekniklerinin gelişmesine paralel olarak keşif üzerine keşif haberleri geldikçe ister istemez evrendeki yerimiz ve “ayrıcalığımız” konusunda daha alçakgönüllü düşünmeyi öğrendik.
Günümüzde, keşfi kesinleşen gezegen sayısı 1000’e yaklaşmışken, yine de bunların büyük çoğunluğunun Jüpiter kütlesinde ya da daha büyük gaz devleri olduğu, üstelik ya yıldızlarının burunlarının dibinde dönüp kavruldukları ya da çok uzaklarda dondukları bilindiğinden üzerinde yaşam barındırabilecek "dünya benzeri” gezegenlerin yine de ender olduğu sanılıyordu.
Şimdiyse, Kepler Uzay Teleskopu’nun sağladığı veriler sayesinde dogma tamamen tersine dönmüş bulunuyor. Gökbilimciler artık, Dünya’nınki kadar ya da yalnızca birkaç kat kütlede gezegenlerin çoğunlukta olması bir yana bunların pek çoğunun yıldızlarına yaşamın ortaya çıkabileceği uygun uzaklıklarda bulunduğunu düşünüyorlar.
Kepler Uzay Teleskopu’nun dört yıl boyunca sağladığı verilerden yola çıkan uzmanlar, gökadamız Samanyolu’nda yaşam barındırma potansiyeline sahip on milyarlarca gezegen bulunabileceği sonucuna vardılar.
2009 yılında dünya benzeri gezegen bulma göreviyle uzaya fırlatılan Kepler, 2013 yılı Ağustos ayında jiroskoplarında ortaya çıkan arızalar nedeniyle devre dışı kalmadan önce Kuğu (Cygnus) Takımyıldızı bölgesinde yer alan 150.000 yıldızı her yarım saatte bir gözleyerek, ışıklarında önlerinden bir gezegen geçtiğine işaret eden periyodik azalmaları saptıyordu. NASA, Kepler’in gönderdiği verilerin yaklaşık üç yıllık bölümünün taranmasıyla şimdiye kadar 3538 gezegen adayı belirlendiğini açıkladı. Açıklamaya göre Kepler verileri Samanyolu’ndaki yıldızlardan çoğunun en az bir gezegeni olduğunu gösteriyor. Bunun da anlamı, yıldızlardan çoğunun, kimisi Güneş Sistemimizi andıran gezegen sistemlerine sahip olabileceği.
Kepler’in dört yıl boyunca yıldızlarının önünden geçebilecek geçen gezegenleri bulmak için gözlediği alan (solda) ve belirlediği gezegen adaylarından bazılarının konum ve büyüklükleri (sağda).
Bu arada yine Kepler’in verilerinden yararlanan bir gökbilimci ekibi, Kepler’in gözlediği yıldızlardan Güneş’ten biraz daha küçük ve soğuk olan yıldızları seçerek sayıyı 42.000’e düşürdüğünde, gezegen adaylarının sayısını da 603’e indirmiş. Bunlardan Dünya’ya yakın kütlede olup da yıldızına, yaşam için gerekli olan sıvı suyun var olabileceği sıcaklıklara izin verecek uzaklıktaki “yaşam kuşağı” denen yörünge bölgesinde yer alanların sayısıysa yalnızca 10. Peki o zaman nasıl oluyor da gökadamızda on milyarlarca dünya benzeri gezegenin var olduğu öne sürülebiliyor?
Ateşle buz arasında yaşam: Tanıdığımız biçimiyle yaşamın varlığı için gereken sıvı suyun bulunabileceği sıcaklıklardaki “yaşam kuşakları”, yıldızlarına kütleleriyle orantılı uzaklıklatrda yer alıyorlar. Kuşağın yıldıza yakın dışında dolanan gezegenler yaşam destekleyemeyecek kadar sıcak, uzak tarafında olanlarsa yaşama izin vermeyecek kadar soğuk oluyorlar.
California Üniversitesi (Berkeley) gökbilimcilerinden ünlü “gezegen avcısı” Geoffrey Marcy, aynı üniversitede lisansüstü öğrencisi Erik Petigura ve Hawaii Üniversitesi’nde Andrew Howard’dan oluşan ekip, hesaplarını yaparken Petigura’nın gezegen avı için geliştirdiği bilgisayar algoritmalarından yararlanmış. Ekibin Kepler verilerinden seçtiği yıldızlar, kütleleri ve sıcaklıkları Güneş’inkinden biraz daha az olan ve K-sınıfı olarak tanımlanan “turuncu cüce” yıldızlar. Petigura, bilgisayar benzetimlerine (simulasyon) sahte gezegenler de ekleyerek, bunların kaçının “yakalanabildiğini” belirlemiş.
Bu bulgulardan yola çıkan ve gezegenlerden pek azının yıldızının önünden Kepler’in görüş hizasında geçebileceğini de hesaba katan ekip, Dünya’nın da dahil olduğu G-sınıfı “sarı” yıldızları da ekleyince tüm güneş benzeri yıldızların yüzde 22’sinin, yaşam bölgelerinde Dünya ve yakını kütlede gezegenlere sahip olacağı sonucuna ulaşmış. İstatistikler, G ve K sınıfı yıldızların Samanyolu’ndaki 300-400 milyar arasında tahmin edilen toplam yıldız sayısının yüzde 20’sini oluşturduğunu gösteriyor. Marcy ve ekibine göre, yaşam bölgesinde dünya benzeri bir gezegen barındıran bir yıldız, Dünya’nın 12 ışıkyılı kadar yakınında olabilir ve çıplak gözle bile seçilebilir.
Ekibin hesabına, Samanyolu’ndaki yıldızların dörtte üçünü oluşturan ve görece küçük ve soğuk olan M-sınıfı “kırmızı cüce” yıldızlar dahil değil. Oysa son birkaç yıldır yapılan gözlemler dünya benzeri kütlede gezegenlerin en çok kırmızı cücelerin çevresinde yer alabileceğini ortaya koymuş bulunuyor. Marcy ve ekibi, (diğer ölçütler bir tarafa bırakılacak olursa) yaşam destekleyebilecek gezegen kriterini, yıldızından Dünya’nın Güneş’ten aldığı ışığın dört katıyla dörtte biri arasında ışık alabilen gezegen olarak belirliyor.
Kırmızı cüceler, üzerlerinde meydana gelen ve çevrelerindeki gezegenlerde yaşamı ortadan kaldırabilecek şiddette patlamalar ve yaşam kuşağının yıldıza çok yakın olduğundan çevrelerinde bulunabilecek gezegenleri yalnızca bir yüzleri yıldıza bakacak şekilde “kütleçekim kapanı”na almaları nedeniyle yaşam için sorunlu sayılıyorlar. Ancak, dünya benzeri kayaç gezegenlerin en çok bunların çevresinde toplanmış olacakları düşünüldüğünden gezegen araştırmaları ve astrobiyoloji çalışmalarının odağına gelmiş bulunuyorlar. Kepler’in verilerini inceleyen Harvard-Smithsonian Astofizik Merkezi’nden gökbilimciler, kırmızı cüce yıldızların yüzde 6’sının çevrelerindeki yaşam alanlarında Dünya kütlesinde gezegenlerin bulunabileceğini hesapladı. Kırmızı cüce yıldızların sayıları gözönünde tutulduğunda, yaşam destekleme potansiyeline sahip on milyarlarca gezegen tahminleri abartılı olmaktan çıkıyor.
Ufkunda üç güneş görünen gezegen, Gliese 667 adlı, Dünya’dan 22 ışıkyılı uzaklıkta Akrep Takımyıldızı bölgesinde yer alan üçlü bir yıldız sisteminin, Güneş’in üçte birinden küçük kütlesinde bir kırmızı cüce yıldızınen az yedi gezegeninden biri (Bu temsili resimde üstte görünen öteki iki yıldız, Gliese 667 A ve B, Güneş’ten biraz daha küçük ve soğuk K-sınıfı turuncu cüce yıldızlar.)Gliese 667 C c adlı gezegen, iki başka gezegenle birlikte yaşam kuşağı içinde yer alıyor, Kütlesi, Dünya’nınkinin 4.5-9 katı arasında. Yörüngesi yaşam kuşağının iç tarafında olduğundan bir yılı yalnızca 28 Dünya günü kadar.Güneş’inden Dünya’nınkine yakın ölçüde ışık alsa da ışığın çok büyük kısmı görünmeyen kızıl ötesi bandında.. Yine de gökbilimcilere göre gezegen Dünya’yı “yüzde 85 andırıyor.”
Yine de, Geoffrey Marcy, bir gezegenin yaşam kuşağında bulunmasının, yaşama uygun olacağı anlamına gelmediğinin altını çiziyor. Ünlü gezegen avcısına göre dünya benzeri kütleye ve konuma da sahip olsa bir gezegenin atmosferi çok kalın olursa, Dünya’nın ikizi sayılabilecek Venüs’te olduğu gibi yüzeyini yaşam barındırmayacak kadar sıcak yapabilir.
REFERENCES
- 1. http://en.wikipedia.org/wiki/Gliese_667_Cc
- 2. “Kepler Data Suggest Earth-size Planets May Be Next Door”, http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler-data-suggests-earth-size-planets-next-door.html#.UrALm_uOeiA
- 3. “Astronomers answer key question: How common are habitable planets?”, University of California – Berkeley, 4 Kasım 2013
- 4. “NASA Kepler Results Usher in a New Era of Astronomy” , http://www.nasa.gov/press/2013/november/nasa-kepler-results-usher-in-a-new-era-of-astronomy/#.Uq15VPuOeiA , 4 Kasım 2013