NASA'nın James Webb Teleskobu Başka Bir Yıldızın Etrafında Donmuş Su Buldu

Su buzu, gezegen sistemlerinin önemli bir yapı taşıdır. Kendi Güneş Sistemimizde, Europa, Mars ve asi kuyrukluyıldızlar gibi yerlerde bol miktarda su buzu bulduk, ancak diğer yıldızların etrafında donmuş su olduğuna dair kesin bir tespitte bulunmadık. Evet, bol miktarda su buharı var, ancak (d)buz yok.

Ancak bu durum değişti. NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanan bir gökbilimci ekibi, sadece 155 ışık yılı uzaklıktaki genç, Güneş benzeri bir yıldızı çevreleyen bir enkaz diskinde su buzunun varlığını doğruladı. Ve heyecan verici bir şekilde, bu bizim sistemimizde bulunan buzla aynı tür.

"Webb sadece su buzunu değil, aynı zamanda Satürn'ün halkaları ve Güneş Sistemimizin Kuiper Kuşağı'ndaki buzlu cisimler gibi yerlerde de bulunan kristal su buzunu açıkça tespit etti," diyor Johns Hopkins Üniversitesi'nde yardımcı araştırma bilimcisi ve Nature dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmanın baş yazarı Chen Xie, çalışma hakkında yaptığı açıklamada.

Suyu biyolojik terimlerle, yaşam için önemli bir bileşen olarak düşünme eğilimindeyiz. Ancak suyun donmuş parçaları, inanılmaz kütleleriyle bir gezegen sisteminin yapısının büyük bir belirleyicisi olan dev gezegenlerin oluşumunda da aynı derecede etkili bir rol oynuyor. Buzlu cisimler gezegen oluşumunu başlatmak için bir araya gelebilir ve ayrıca mevcut dünyalara su da getirebilirler. Aslında bu, Dünya'nın suyunu nasıl elde ettiğini açıklayabilir.

Bu nedenle bulgular, su buzunun Güneş Sistemimizin dışındaki rolünü keşfetmenin yolunu açtı.

"Su buzunun varlığı gezegen oluşumunu kolaylaştırmaya yardımcı oluyor," diyor Xie. "Buzlu malzemeler, bu tür sistemlerde birkaç yüz milyon yıl içinde oluşabilecek karasal gezegenlere de 'taşınabilir'."

Keşfin merkezindeki yıldız olan HD 181327, Güneş'in 4,6 milyar yıllık yaşıyla karşılaştırıldığında, sadece 23 milyon yaşında, neredeyse bir bebek. Hem yıldızımızdan biraz daha büyük, hem de daha sıcak ve etrafını daha büyük bir sistem sarıyor.

Webb gözlemleri, su buzunun bulunduğu yıldız ile enkaz diski arasında geniş bir boşluk olduğunu doğruladı. "Kirli kartopları" gibi, buz parçaları toz parçacıklarıyla kaplı.

Baltimore'daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nde yardımcı astronom olan yardımcı yazar Christine Chen, açıklamasında "Enkaz diskinde düzenli, devam eden çarpışmalar var" diye açıkladı. "Buzlu gövdeler çarpıştığında, Webb'in tespit edebileceği mükemmel boyutta minik tozlu su buzu parçacıkları salıyorlar."

Xie, su buzunun çoğunun yıldızdan daha uzakta bulunduğunu ve enkaz diskinin dış alanının %20'den fazla su buzundan oluştuğunu söyledi. Bu arada, Webb diskin ortasında sadece %8 su buzu tespit etti ve burada su parçacıkları muhtemelen buharlaşmalarından biraz daha hızlı üretiliyor.

Ancak yıldıza en yakın bölgede neredeyse hiç su buzu bulunamadı. Gökbilimciler orada, yıldızın ultraviyole ışığının buz parçalarını buharlaştırdığına ve eğer herhangi biri hayatta kalırsa, gezegenlerin yapı taşları olarak hizmet eden planetesimal adı verilen kaya parçalarının içinde sıkışıp kalmış olabileceklerine inanıyorlar.

Çarpıcı bir şekilde, enkaz diski Güneş Sistemimizin Kuiper Kuşağı'na, en dıştaki gezegen Neptün'ün hemen ötesinde bulunan kuyrukluyıldızlar, cüce gezegenler ve buzlu nesnelerden oluşan bir halkaya oldukça benziyor.

Bu, gezegen sistemlerinin kozmos boyunca nasıl evrimleştiğine dair bir örüntüye işaret ediyor olabilir. Başka bir yıldızın etrafında gördüğümüz ilk doğrulanmış su buzunun Güneş Sistemimizin dağılımını yansıtması bir tesadüften daha fazlası olabilir. Bunu yalnızca gelecekteki gözlemler — ve muhtemelen James Webb ile — gösterecek.

Kaynak: Futurism

James Webb teleskobu, Plüton'da güneş sistemimizdeki hiçbir şeye benzemeyen 'yeni bir iklim türü' keşfetti

James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanan gökbilimciler, güneş sistemimizin uzak köşelerine yeni bir bakış attılar ve Plüton'un bir kez daha beklentileri altüst ettiğini gördüler.

NASA'nın New Horizons uzay aracı 2015'te Plüton'un yanından geçtiğinde, cüce gezegenin hareketsiz bir buz topu olduğu fikrini paramparça etti ve bunun yerine buzlu ovalar ve engebeli dağlarla dolu olduğunu ortaya çıkardı. Ancak en büyük sürprizlerden biri hepsinin üzerinde yüzüyordu: Dünya gökyüzünü kaplayan, yüzeyden 185 milden (300 kilometre) fazla uzanan mavimsi, çok katmanlı bir pus - bilim insanlarının tahmin ettiğinden çok daha yüksek ve karmaşık.

Şimdi, neredeyse on yıl sonra, JWST'den gelen yeni veriler, Plüton'un pusunun sadece görsel bir tuhaflık olmadığını, aynı zamanda cüce gezegenin iklimini de kontrol ettiğini doğruluyor.

Analizi yöneten Fransa'daki Paris Gözlemevi'nden bir gökbilimci olan Tanguy Bertrand, Live Science'a "Bu, güneş sisteminde benzersizdir" dedi. "Diyelim ki yeni bir iklim türü bu."

2 Haziran'da Nature Astronomy dergisinde yayınlanan bir çalışmada açıklanan bulgular, benzer dinamiklerin güneş sistemimizdeki pusla örtülü diğer dünyalarda da rol oynayabileceğini ve hatta kendi gezegenimizin erken iklimi hakkında ipuçları sunabileceğini öne sürüyor.

Pusun kaldırılması

Plüton'un yüksek irtifa pusu, metan ve nitrojenin güneş ışığıyla yönlendirilen reaksiyonlarından kaynaklanan karmaşık organik moleküllerden oluşur. Bu pusun Plüton'un iklimini kontrol edebileceği fikri ilk olarak 2017'de ortaya atıldı. Bilgisayar modelleri, bu parçacıkların gündüzleri güneş ışığını emdiğini ve geceleri kızılötesi enerji olarak uzaya geri saldığını, atmosferi gazların tek başına olduğundan çok daha verimli bir şekilde soğuttuğunu öne sürdü. Bu ayrıca Plüton'un üst atmosferinin neden yaklaşık -333 derece Fahrenheit (-203 derece Santigrat) olduğunu da açıklayabilir - beklenenden 30 derece daha soğuk.

Ancak yıllarca bu teoriyi test etmek zor oldu. En büyük zorluklardan biri, Plüton'un büyük uydusu Charon'du. Charon, soğuk gezegenin yörüngesinde o kadar yakın bir şekilde dönüyordu ki, termal sinyalleri teleskop verilerinde sıklıkla örtüşüyordu. Bertrand, "Temel olarak, sinyalin hangi kısmının Charon'dan, hangi kısmının Plüton'un pusundan kaynaklandığını bilemiyorduk," dedi.

2017 çalışmasının arkasındaki araştırmacılar, Plüton'un pusunun dünyayı orta kızılötesi dalga boylarında alışılmadık şekilde parlak hale getireceğini öngördüler - o zamanlar bu öngörü yalnızca gelecekteki cihazlarla test edilebilirdi. Bu fırsat, JWST'nin güçlü kızılötesi aletlerinin nihayet iki dünyanın sinyallerini ayırabildiği 2022'de geldi. Gerçekten de, Plüton'un pusunun zayıf kızılötesi parıltısı tahminlerle uyuşuyordu.

2017 ekibine liderlik eden Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz'daki gezegen bilimci Xi Zhang, bir açıklamada "Gezegen biliminde, bir hipotezin bu kadar çabuk, sadece birkaç yıl içinde doğrulanması yaygın değildir" dedi. "Bu yüzden kendimizi oldukça şanslı ve çok heyecanlı hissediyoruz."

Bertrand, bu bulguların ayrıca, Neptün'ün uydusu Triton veya Satürn'ün uydusu Titan gibi diğer puslu dünyalarda da benzer pus kaynaklı iklimlerin var olma olasılığını ortaya çıkardığını söyledi.

Araştırmacılar, Dünya'nın uzak geçmişinin bile bir benzerlik taşıyabileceğini söyledi. Oksijen gezegenimizin gökyüzünü dönüştürmeden önce, Dünya'nın organik parçacıklardan oluşan bir pusla örtülü olması mümkündü; bu, sıcaklıkları dengelemeye ve erken yaşamı desteklemeye yardımcı olmuş olabilir.

Zhang açıklamasında, "Plüton'un puslu yapısını ve kimyasını inceleyerek, erken Dünya'yı yaşanabilir kılan koşullar hakkında yeni bilgiler edinebiliriz" dedi.

Kaynak: Live Science

James Webb teleskobu, yabancı bir gezegenin atmosferinin ilk 3 boyutlu haritasını çıkardı

Bilim insanları, uzak bir gezegenin atmosferinin ilk kez üç boyutlu haritasını oluşturdu.

James Webb Uzay Teleskobu'ndan (JWST) alınan verileri ve tutulma haritalaması olarak bilinen bir tekniği kullanan araştırmacılar, Dünya'dan yaklaşık 400 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir gaz devi olan WASP-18b ötegezegeninin atmosferinde farklı sıcaklık bölgeleri buldular. Nature Astronomy dergisinde 28 Ekim'de yayınlanan bir araştırmaya göre, aynı süreç yakında bilim insanlarının diğer uzak gezegenlerdeki sıcaklık değişimlerini ve bulut yapılarını haritalamalarına yardımcı olabilir.

Cornell Üniversitesi'nde ötegezegenleri inceleyen araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Ryan Challener yaptığı açıklamada, "Tutulma haritalaması, ana yıldızları çok parlak olduğu için doğrudan göremediğimiz ötegezegenlerin görüntülerini almamızı sağlıyor," dedi. "Bu teleskop ve bu yeni teknikle, ötegezegenleri Güneş Sistemi komşularımızla aynı doğrultuda anlamaya başlayabiliriz."

WASP-18b, Jüpiter'in yaklaşık 10 katı kütleye sahip ve yılı yalnızca 23 saat sürüyor. Yıldızına gelgitsel olarak kilitlenmiş durumda, yani gezegenin bir yüzü sürekli yıldıza bakarken, diğer yüzü her zaman karanlık.

Bir gezegen yıldızının arkasından geçmeye başladığında, yıldız gezegenin yansıttığı ışığın giderek daha fazlasını engeller ve gezegen Güneş Sistemi'mizden bakıldığında tamamen görünmez hale gelir. Tutulma haritalama, bu aşamalı değişimden yararlanır. Bilim insanları, bir gezegenin ışığının görünmez hale gelip görünür hale geldikçe nasıl değiştiğini ölçerek, gezegenin atmosferinin farklı bölgelerindeki ve yüksekliklerindeki sıcaklığı hesaplayabilirler.

Challener, "Gezegenin küçük bölümlerindeki, gözden kaybolup tekrar görünür hale gelirken meydana gelen değişiklikleri arıyorsunuz, bu yüzden bu son derece zorlu bir iş," dedi.

Yeni çalışmada, bilim insanları atmosferin daha ayrıntılı bir 3B haritasını oluşturmak için farklı ışık dalga boylarını kullanarak WASP-18b'nin önceki iki boyutlu sıcaklık haritasına dayandılar. Örneğin, su tarafından emilen bir dalga boyunun verilerini kullanarak ötegezegenin ıslak üst atmosferini haritaladılar. Suyun emmediği dalga boyları daha düşük irtifalara geçti ve bu da JWST'nin incelediği dalga boylarına göre gezegenin atmosferinin farklı seviyelerine öncelikli olarak bakmasını sağladı.

Ekip, WASP-18b'nin gündüz tarafında iki farklı sıcaklık bölgesi olduğunu keşfetti. Yıldıza doğrudan bakan ve en fazla güneş ışığını alan bölgede dairesel bir "sıcak nokta" bulunuyor. Bunun ötesinde, gezegenin görünür kenarına kadar uzanan daha soğuk bir halka bulunuyor. Bu, atmosferik rüzgarların yıldızdan gelen ısıyı gezegenin her yerine tam olarak dağıtamadığını gösteriyor.

Bilim insanları ayrıca sıcak noktada gezegenin ortalamasından daha az su gözlemlediler. Araştırmacılar, bunun sıcak noktadaki sıcaklıkların atmosferdeki su moleküllerini parçalayacak kadar yüksek olabileceği anlamına gelebileceğini öne sürdüler.

Challener, "Bunun, gezegenin bu bölgesinde o kadar sıcak olduğunu ve suyu parçalamaya başladığını gösteren bir kanıt olduğunu düşünüyoruz," dedi. "Bu teoride öngörülmüştü, ancak bunu gerçek gözlemlerle görmek gerçekten heyecan verici."

JWST ile yapılacak ek ölçümler, WASP-18b'nin atmosfer haritasının çözünürlüğünü artırabilir ve bilim insanlarının buna benzer diğer gaz devlerinin atmosferlerini incelemesine olanak tanıyabilir.

Challener, "Bu yeni teknik, James Webb Uzay Teleskobu ile gözlemleyebileceğimiz birçok başka gezegene de uygulanabilecek," dedi. "Ötegezegenleri bir popülasyon olarak 3 boyutlu olarak anlamaya başlayabiliriz ki bu çok heyecan verici."

Kaynak: LS