M-Cüce Yıldızların Çevresindeki Kayalık Gezegenler ve Atmosfer Olasılıkları
Evrenimizde en yaygın yıldız türleri arasında yer alan M-cüce yıldızları, Güneşimizden daha küçük ve soğuk olsalar da, aktivite ve yoğun ultraviyole radyasyon açısından oldukça etkileyici özellikler taşırlar. Bu yıldızların etrafında dönen birçok kayalık gezegen bulunmasına rağmen, bu gezegenlerin sıradışı davranışları araştırmacıları, yaşam destekleyici bir atmosfere sahip olup olamayacakları konusunda düşündürmektedir.
Nature Communications dergisinde yayımlanan son araştırma, bu gezegenlerin belirli bir gelişim sürecini izlemeleri durumunda bir atmosfere sahip olabileceklerini öne sürmektedir. Çalışmayı gerçekleştiren ekip, gezegenlerin erimiş bir başlangıç noktasından kayalık bir kabuk ve atmosfer oluşturarak gelişim süreçlerini modellemiştir. Yapılan simülasyonlar, ilk oluşan atmosferin muhtemelen yıldız tarafından yok edildiğini gösterse de, ikinci bir atmosferin yeniden oluşabileceği ve gezegenlerin bu yeni atmosferi koruyabileceği sonucuna varmıştır.
Washington Üniversitesi’nden baş yazar ve yardımcı doçent Joshua Krissansen-Totton, bu konuda şu açıklamayı yapmıştır: “Şu anda ötegezegen astronomisindeki en ilgi çekici sorulardan biri, M-cüce yıldızlarının yörüngesinde dönen kayalık gezegenlerin yaşamı destekleyebilecek atmosferleri koruyup koruyamayacağıdır.” Bu bağlamda, “Bulgularımız, bu gezegenlerin bazılarının atmosfere sahip olma olasılığını artırıyor. Bu da, bu yaygın gezegen sistemlerinin yaşamı destekleme ihtimalini önemli ölçüde yükseltiyor.” ifadelerini eklemiştir.
Bahsedilen gezegenler, yaşanabilir bölgede yer aldıkları ve yıldızlarına çok yakın olmadıkları sürece, atmosferlerinde yeterli miktarda su oluşturma kapasitesine sahip olabilirler. Erimiş haldeki bir gezegenin başlangıçta hidrojen gazıyla kaplı olması beklenmektedir. Ancak, bu ilk atmosfer tabakası, yıldızın etkisiyle zamanla yok olacaktır. Orta sıcaklıktaki gezegenlerde ise hidrojen, oksijenle birleşerek su oluşturma süreci başlar. Simülasyonlar, zamanla kararlı hale gelen bir atmosferin oluşabileceğini göstermektedir. Bu süreçte, su ve diğer daha ağır gazlar bir atmosferin temel bileşenlerini oluşturacaktır.
Daha serin olan bu gezegenler, yağmurun hızla oluştuğu, dolayısıyla daha kararlı bir atmosfere sahip olma potansiyeline sahiptir. Örneğin, TRAPPIST-1 sistemindeki yedi gezegen, bir M-cücesi etrafında dönen kayalık dünyaların mükemmel örnekleridir. Halen James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından incelenen bu gezegenler, şimdiye kadar yalnızca en yakın dünyalarla ilgili veriler sunmuştur. Beklendiği üzere, bu gezegenlerin bir atmosfere sahip olma olasılıkları düşük olarak değerlendirilmiştir.
Krissansen-Totton, “JWST’nin yıldıza en yakın olan daha sıcak gezegenleri gözlemlemesi oldukça kolaydır çünkü bu gezegenler daha fazla termal radyasyon yayarlar ve bu da yıldızdan gelen parazit etkisinden daha az etkilenmelerine neden olur. Bu gezegenler için oldukça net bir cevabımız var: Kalın bir atmosferleri yok.” şeklinde belirtmiştir. Ayrıca, bu sonucun ilgi çekici olduğunu ve daha sıcak gezegenlerin atmosferik özelliklerini daha dikkatli bir şekilde incelemek gerektiğini vurgulamıştır.
