Hiyanus gezegeni
Hiyanus gezegeni (hidrojen ve okyanus kelimelerinin birleşiminden oluşur[not 1]), hidrojen bakımından zengin bir atmosfer altında sıvı su okyanusuna sahip özel bir ötegezegen türüdür.[1]
Tanım
[değiştir | kaynağı değiştir]Hiyanus gezegeni, hidrojen atmosferi altında sıvı su okyanuslarına sahip varsayımsal bir gezegen türüdür.[2] Dünya dışı sıvı suyun varlığı, hiyanus gezegenlerinin yaşanabilir gezegenler açısından umut vadeden adaylar olarak değerlendirilmesini sağlar.[3][4][5] Genellikle Dünya'dan daha büyük ve daha kütleli oldukları düşünülür.[6] Yoğunluk verileri, hem kayalık Dev Dünyaların hem de Alt-Neptünlerin (K2-18b ve TOI-1231 b gibi)[1][5] bu türe uyabileceğini gösterir ve bu nedenle yaygın ötegezegenler olmaları beklenir.[4] 2023 itibarıyla doğrulanmış hiyanus gezegenleri yoktur, fakat Kepler görevi birçok aday tespit etmiştir.[3]
Tarihçe
[değiştir | kaynağı değiştir]"Hiyanus gezegeni" (İngilizce: "hycean planet") terimi, 2021 yılında Cambridge Üniversitesi'ndeki ötegezegen araştırmacılarından oluşan bir ekip tarafından, büyük okyanuslara ve hidrojen bakımından zengin atmosfere sahip olduğu düşünülen gezegenleri tanımlamak için kullanılan "hidrojen" ve "okyanus" kelimelerinin bir birleşimi olarak ortaya atıldı. Hiyanus gezegenlerinin kırmızı cüce yıldızların etrafında yaygın olduğu düşünülmekte ve Dünya'nın ötesinde yaşam aramak için umut vadeden yerler olarak kabul edilmektedir. Bu terim ilk kez 31 Ağustos 2021'de The Astrophysical Journal'da yayımlanan bir makalede kullanılmıştır.[7]
Hiyanus gezegenlerinde yaşam muhtemelen tamamen suyla ilgilidir.[8] Hiyanus olmayan gezegenlere kıyasla su açısından zengin bileşimlerin daha büyük boyutlarda olabileceğini gösterir ve dolayısıyla biyolojik işaretlerin tespitini kolaylaştırır.[9] Hiyanus dünyaları yakın bir zamanda karasal teleskoplar ve James Webb Uzay Teleskobu gibi uzay teleskopları tarafından biyolojik işaretler açısından araştırılabilecek.[4][10]
Özellikler
[değiştir | kaynağı değiştir]
Hiyanus gezegenleri, yarıçapları 2,6 R🜨 (2,3 R🜨) ve kütleleri 10 M🜨 (5 M🜨) ulaşan, yaşanabilir gezegenler için önceki tahminlerden önemli ölçüde daha büyük olabilirler.[9] Ayrıca, bu tür gezegenlerin yaşanabilir bölgesi Dünya benzeri gezegenlerden çok daha büyük olabilir. Gezegensel denge sıcaklığı, geç M-cücelerinin yörüngesinde dönen gezegenler için 430 K (157 °C; 314,6 °F) seviyesine ulaşabilir.[11] Bununla birlikte, kütle ve yarıçap tek başına bir gezegenin bileşimi hakkında bilgi vermez, çünkü aynı kütle ve yarıçapa sahip cisimler farklı bileşimlere sahip olabilirler. Bu nedenle belirli bir gezegen, ya bir hiyanus gezegeni ya da bir dev-Dünya olabilir.[12]
Bu tür gezegenler birçok farklı atmosferik bileşime ve iç yapıya sahip olabilirler.[9] Ayrıca kütleçekim kilidiyle kilitlenmiş "karanlık hiyanus" gezegenleri (yalnızca sürekli gece tarafında yaşanabilir)[13] veya "soğuk hiyanus" gezegenleri (yıldız ışınlarının ihmal edilebilir olduğu, sera etkisiyle ısınan) de mümkündür.[11] Karanlık hiyanus dünyaları, atmosferin ısıyı sürekli gündüz tarafından sürekli gece tarafına etkili bir şekilde taşımadığında oluşabilir[14] ve bu nedenle gece tarafında ılıman sıcaklıklar oluşurken, gündüz tarafı yaşam açısından çok sıcak olabilir.[15] Soğuk hiyanus gezegenleri yetim gezegenler gibi yıldızların olmadığı durumlarda bile var olabilirler.[15]
Suyun varlığı yaşanabilir gezegenler olmalarına yardımcı olsa da, yaşanabilirlikleri olası bir kaçak sera etkisi ile sınırlanabilir. Hidrojen, yıldız ışığının dalga boylarına azot ve oksijen gibi daha ağır gazlardan farklı tepki verir. Şayet gezegen bir Astronomik birim (AU) mesafede güneş benzeri bir yıldızın yörüngesinde dönüyorsa sıcaklık o kadar yüksek olacaktır ki, okyanuslar kaynayacak ve su buhar haline gelecektir. Mevcut hesaplamalar, atmosfer basıncının Dünya'nınkine benzer olması durumunda suyun sıvı halde kalacağı yaşanabilir bölgeyi 1,6 AU'da ya da daha olası olan on kat ila yirmi kat basınç durumunda 3,85 AU'da konumlandırmaktadır. Mevcut tüm hiyanus gezegen adayları okyanusların kaynayacağı alan içinde yer almaktadır ve bu nedenle gerçek sıvı su okyanuslarına sahip olmaları pek olası değildir.[3] Bir başka sınırlayıcı faktör de yıldızdan (özellikle aktif yıldızlardan) gelen X-ışını ve UV radyasyonunun su moleküllerini yok edebilmesidir.[13]
Genel nitelikler
[değiştir | kaynağı değiştir]- Okyanuslarla kaplı oldukları kabul edilir.[8]
- Hidrojen bakımından zengin atmosferlere sahiptirler. Hiyanus gezegeni atmosferlerinin hidrojen, helyum ve su buharından oluştuğu düşünülmektedir.[2]
- Karanlık hiyanus gezegenlerinin kırmızı cüce yıldızların etrafında yaygın olduğu düşünülmektedir.[15] Kırmızı cüce yıldızlar Samanyolu gökadasındaki en yaygın yıldız türüdür.[16]
- Dünya dışında yaşam aramak için umut vadeden yerler olarak kabul edilirler. Hiyanus gezegenleri yaşam için gerekli olan sıvı su, enerji ve organik bileşikler gibi bileşenlere sahiptir.[8]
- Atmosferleri (eğer su okyanusları varsa), hiyanus olmayan Neptün benzeri gezegenlere kıyasla daha az metan ve amonyak içerebilir.[6]
Hiyanus gezegenlerinin keşfi Dünya dışı yaşam arayışında yeni bir ufku temsil edebilir. Bu gezegenlerin Dünya'dan çok farklı olduğu düşünülmektedir, fakat yine de yaşam formlarına ev sahipliği yapıyor olabilirler. Gök bilimciler, James Webb Uzay Teleskobu gibi teleskopları kullanarak hiyanus gezegenlerini aramayı ve bu gezegenlerin potansiyel insan yaşanabilirliği hakkında daha fazla bilgi edinmeyi planlamaktadır.[17]
Adaylar
[değiştir | kaynağı değiştir]K2-18b
[değiştir | kaynağı değiştir]Bu aday gezegenlerden biri, soluk bir yıldızın etrafında yaklaşık 33 günlük bir periyotla dönen K2-18b'dir. Bu aday gezegen sıvı suya sahip olabilir, atmosferinde oldukça yüksek miktarda hidrojen gazı içerir, yıldızından yeterince uzaktadır ve böylece yıldızının yaşanabilir bölgesinde bulunur. Bu tür aday gezegenler biyolojik işaretler için incelenebilir.[18][19] 2023 yılında James Webb Uzay Teleskobu, K2-18b'nin atmosferinde karbondioksit ve metan tespit etti, fakat büyük miktarlarda amonyak tespit edilmedi. Bu da K2-18b'nin gerçekten de bir su okyanusuna sahip olabileceği hipotezini desteklemektedir. Aynı gözlemler, K2-18b'nin atmosferinin Dünya'daki yaşamla ilişkili bir bileşik olan dimetil sülfit içerebileceğini de göstermiş, fakat bu henüz doğrulanmamıştır.[20]
Diğer adaylar
[değiştir | kaynağı değiştir]- K2-3 b, potansiyel bir karanlık hiyanus gezegeni[12] fakat çok sıcak olabilir.[21]
- K2-3 c[12] çok sıcak olabilir.[21]
- Kepler-138 d
- LTT 1445 A b[12] çok sıcak olabilir..[21]
- TOI-732 c[12] çok sıcak olabilir.[21]
- TOI-1266 c[12] çok sıcak olabilir.[21]
- TOI-175 d[12] çok sıcak olabilir.[21]
- TOI-2136 b[22]
- TOI-270 c, potansiyel bir karanlık hiyanus gezegeni[12] fakat çok sıcak olabilir.[21]
- TOI-270 d[12] çok sıcak olabilir.[21]
- TOI-776 b, potansiyel bir karanlık hiyanus gezegeni[12] fakat çok sıcak olabilir.[21]
- TOI-776 c[12] çok sıcak olabilir.[21]
Ayrıca bakınız
[değiştir | kaynağı değiştir]Notlar
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ İngilizce olarak hycean planet, hydrogen ve ocean kelimelerinin birleşiminden oluşur.
Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ a b Paul Scott Anderson (30 Ağustos 2021). "Hycean planets might be habitable ocean worlds". Earth & Sky (İngilizce). 30 Ağustos 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ağustos 2021.
- ^ a b Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.3
- ^ a b c Sutter, Paul (2 Mayıs 2023). "Hycean exoplanets may not be able to support life after all". Space.com. 4 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Mayıs 2023.
- ^ a b c Madhusudhan, Nikku; Piette, Anjali A. A.; Constantinou, Savvas (21 Ağustos 2021). "Habitability and Biosignatures of Hycean Worlds". The Astrophysical Journal. 918 (1): 1. arXiv:2108.10888
. Bibcode:2021ApJ...918....1M. doi:10.3847/1538-4357/abfd9c. ISSN 0004-637X.
- ^ a b Davis, Nicola (30 Ağustos 2021). "'Mini-Neptunes' beyond solar system may soon yield signs of life – Cambridge astronomers identify new hycean class of habitable exoplanets, which could accelerate search for life". The Guardian (İngilizce). 6 Nisan 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ağustos 2021.
- ^ a b Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.4
- ^ Madhusudhan, Nikku; Piette, Anjali A. A.; Constantinou, Savvas (2021). "Habitability and Biosignatures of Hycean Worlds". The Astrophysical Journal. 918: 1. arXiv:2108.10888 . Bibcode:2021ApJ...918....1M. doi:10.3847/1538-4357/abfd9c.
- ^ a b c Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.12
- ^ a b c Madhusudhan ve diğerleri 2023, s.1
- ^ Staff (27 Ağustos 2021). "Alien life could be living on big 'Hycean' exoplanets". BBC News (İngilizce). 6 Ocak 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Ağustos 2021.
- ^ a b Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.9
- ^ a b c d e f g h i j k Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.6
- ^ a b Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.5
- ^ Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.10
- ^ a b c Madhusudhan, Piette and Constantinou 2021, s.11
- ^ Gargaud ve diğerleri. 2011, Red Dwarf
- ^ Darling, David. "Hycean planet". www.daviddarling.info. 24 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Mayıs 2023.
- ^ "Hycean Planets | StarDate Online". stardate.org. 24 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Mayıs 2023.
- ^ Piaulet, Caroline; Benneke, Björn; Almenara, Jose M.; Dragomir, Diana; Knutson, Heather A.; Thorngren, Daniel; Peterson, Merrin S.; Crossfield, Ian J. M.; M. -R. Kempton, Eliza; Kubyshkina, Daria; Howard, Andrew W.; Angus, Ruth; Isaacson, Howard; Weiss, Lauren M.; Beichman, Charles A.; Fortney, Jonathan J.; Fossati, Luca; Lammer, Helmut; McCullough, P. R.; Morley, Caroline V.; Wong, Ian (Şubat 2023). "Evidence for the volatile-rich composition of a 1.5-Earth-radius planet". Nature Astronomy (İngilizce). 7 (2): 206-222. arXiv:2212.08477 . Bibcode:2023NatAs...7..206P. doi:10.1038/s41550-022-01835-4. ISSN 2397-3366. 1 Ocak 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi12 Ocak 2024.
- ^ Yan, Isabelle (8 Eylül 2023). "Webb Discovers Methane, Carbon Dioxide in Atmosphere of K2-18 b". NASA. 12 Eylül 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Eylül 2023.
- ^ a b c d e f g h i j Pierrehumbert, Raymond T. (1 Şubat 2023). "The Runaway Greenhouse on Sub-Neptune Waterworlds". The Astrophysical Journal. 944 (1): 20. arXiv:2212.02644 . Bibcode:2023ApJ...944...20P. doi:10.3847/1538-4357/acafdf.
- ^ Kawauchi, K.; Murgas, F.; Palle, E.; Narita, N.; Fukui, A.; Hirano, T.; Parviainen, H.; Ishikawa, H. T.; Watanabe, N.; Esparaza-Borges, E.; Kuzuhara, M.; Orell-Miquel, J.; Krishnamurthy, V.; Mori, M.; Kagetani, T.; Zou, Y.; Isogai, K.; Livingston, J. H.; Howell, S. B.; Crouzet, N.; Leon, J. P. de; Kimura, T.; Kodama, T.; Korth, J.; Kurita, S.; Laza-Ramos, A.; Luque, R.; Madrigal-Aguado, A.; Miyakawa, K.; Morello, G.; Nishiumi, T.; Rodríguez, G. E. F.; Sánchez-Benavente, M.; Stangret, M.; Teng, H.; Terada, Y.; Gnilka, C. L.; Guerrero, N.; Harakawa, H.; Hodapp, K.; Hori, Y.; Ikoma, M.; Jacobson, S.; Konishi, M.; Kotani, T.; Kudo, T.; Kurokowa, T.; Kusakabe, N.; Nishikawa, J.; Omiya, M.; Serizawa, T.; Tamura, M.; Ueda, A.; Vievard, S. (1 Ekim 2022). "Validation and atmospheric exploration of the sub-Neptune TOI-2136b around a nearby M3 dwarf". Astronomy & Astrophysics (İngilizce). 666: A4. arXiv:2202.10182 . Bibcode:2022A&A...666A...4K. doi:10.1051/0004-6361/202243381. ISSN 0004-6361.
