Atmosferimizde, özellikle de antropojenik iklim ısınmasının yaşandığı bu zamanlarda, güçlü bir sera gazı olan metanın yok olmasını arzulama eğilimi vardır. Buna karşılık, ötegezegenlerin atmosferlerinde metan bulmak gökbilimcileri heyecanlandırıyor, çünkü bu durum pek çok olasılığın önünü açıyor.
Kartal takımyıldızında, dünyamızdan 160 ışık yılı uzakta, gökbilimcilerin WASP-80b adını verdikleri bir ötegezegen var; sıcak bir Jüpiter olduğunu söylüyorlar. Yaklaşık olarak Jüpiter'in büyüklüğüne ve kütlesine sahip ancak sıcaklığı dört kat daha fazla. Bu sıcak Jüpiter yakın zamanda nadir bir keşfin konusu oldu. NASA gökbilimcileri James Webb Uzay Teleskobu'nun keskin gözlerini kullanarak atmosferinde gerçekten de metan (CH4) tespit ettiler. Bulgularını Nature dergisinde detaylandırdılar.
Metan Dünya'nın atmosferinde bulunur; bir sera gazıdır. Bununla birlikte, Güneş Sistemi'ndeki dev gezegenler olan Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ün atmosferlerinde de bol miktarda bulunmaktadır. Bu molekülü, geçiş yapan ötegezegenlerin atmosferlerinde spektroskopi yoluyla tespit etmek araştırmacılar açısından hayli zor olmuştur.
Geçiş ve Tutulma Dış Gezegenin Atmosferini Ortaya Çıkarıyor
Açıklamak gerekirse, geçiş yöntemi bir ötegezegenin atmosferinin bileşiminin, gezegen Dünya'daki gözlemcisine göre yıldızının önünden geçerken incelenmesini içerir. Yıldız bu olay sırasında parlayarak atmosferin ince bir halkasını aydınlatır. Mevcut moleküller belirli dalga boylarını emerek atmosferi bu belirli renkler için daha opak hale getirir.
Gökbilimciler bu verileri tamamlamak için tutulma yöntemini kullandılar. Gezegenin yıldızının arkasından geçişini gözlemlediler. Tüm nesneler termal radyasyon -kızılötesi radyasyon- yaydığı için bu radyasyonun yoğunluğu ve rengi nesnenin yaydığı ısıya bağlıdır. Tutulma gerçekleştiğinde parlaklık değişir. Böylece gökbilimciler dış gezegenin kızılötesi ışık çıkışını ölçebilirler. Atmosferindeki moleküller, tipik olarak ışık yoğunluğunda azalma olarak görünen emilim izleri bırakır.
Metan Tespitinin Kesinliği
Ham verileri kullanışlı spektrumlara dönüştürmek için NASA gökbilimcileri iki farklı yaklaşım kullandı. Bu sonuçları, her ikisi de aynı sonuca götüren iki tür model kullanarak yorumladılar: WASP-80b'nin atmosferi metan içeriyor. Araştırmacılara göre, bir hata yapmış olma ihtimalleri neredeyse milyarda bir. Peki ya sonra?
Metan ile Ötegezegeni Daha İyi Anlamak
Araştırmacılar öncelikle WASP-80b'nin atmosferinde metan tespit etmenin, dış gezegenin nereden kaynaklandığını ve nasıl evrimleştiğini anlamalarına yardımcı olacağını açıklıyor. Gezegendeki metan ve suyun ölçümü aynı zamanda karbon-oksijen atom oranını da veriyor. Bu oranın, gezegenlerin kendi sistemleri içinde nerede ve ne zaman oluştuğuna bağlı olarak değiştiği bilinmektedir. Dolayısıyla, bu karbon-oksijen oranının incelenmesi WASP-80b'nin yıldızının yakınında mı yoksa yavaş yavaş içe doğru hareket etmeden önce daha uzakta mı oluştuğu hakkında ipuçları sunabilir. Bugün yıldızına o kadar yakın ki bir yörüngeyi sadece üç günde tamamlıyor!
Gökbilimciler ayrıca bu yöntemi dev ötegezegenleri Güneş Sistemi'mizdeki dev gezegenlerle karşılaştırmak, benzerlikleri ve farklılıkları belirlemek için kullanma olasılığı konusunda da hevesliler.
Bilim insanları James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanarak yapabilecekleri diğer keşiflerin hayalini şimdiden kuruyor. Karbon monoksit (CO) veya karbon dioksit (CO2) gibi karbon açısından zengin diğer molekülleri keşfetme beklentisiyle WASP-80b'nin atmosferini farklı dalga boylarında incelemeyi umuyorlar.