Gliese 876 b Nedir? Bu "Sıcak Jüpiter", Bize Neler Öğretebilir?

Gliese 876 b, "Gliese 876" adlı bir kırmızı cüce yıldız sisteminde bulunan bir gezegendir. Gliese 876, en yaygın yıldız türü olan M tipi bir yıldızdır. Yıldızın bize uzaklığı yaklaşık 15 ışık yılıdır ve Kova takımyıldızında yer alır. Kütlesi 0.33 Güneş kütlesi ve yarıçapı yaklaşık 0.36 Güneş yarıçapıdır. 3350 K yüzey sıcaklığına sahiptir ve 2.55 milyar yaşındadır. Güneş'imizin yaşı yaklaşık 4,6 milyar ve yüzey sıcaklığı yaklaşık 5778 K'dir.^{[7], [8]}

Kırmızı cüceler, trilyonlarca yıl yaşayabilen yıldızlardır. Kütleleri görece az olduğu için erken bir patlama yaşamazlar ve böylece daha uzun süre var olabilirler.

Kozmik Anafor

Gliese 876 b'nin yörüngesinde döndüğü yıldızın 4 gezegeni mevcuttur. Bu gezegenler keşfedilme tarihlerine göre sırayla Gliese 876 b (1998), Gliese 876 c (2001), Gliese 876 d (2005) ve Gliese 876 e (2010)'dir.

Gliese 876 b, yaklaşık 15 ışık yılı uzaklıktaki yıldızı Gliese 876'ya çok yakın bir şekilde dolanan bir sıcak Jüpiter gezegenidir. Sıcak Jüpiter gezegenleri, Jüpiter'e benzeyen gaz devi gezegenlerdir. Bu gezegenler kısa yörünge periyoduna sahiptirler, ayrıca yıldızlarına olan yakınlıklarından ötürü yüzey atmosfer sıcaklıkları ciddi derecede yüksektir.

Gliese 876 b, Jüpiter'den yaklaşık iki kat daha küçük bir çapa sahip olup yüzeyindeki sıcaklık 400-750 Kelvin (126-476°C) arasında değişmektedir. Yörüngesi, yıldızın etrafında yaklaşık iki Dünya günü süren hızlı bir dönüş yaparak tamamlanmaktadır.

Gliese 876 b'nin Keşfi

Bir gaz devi olan Gliese 876 b, 22 Haziran 1998'de Kanada'nın Britanya Kolombiya'sı eyaletindeki Uluslararası Astronomi Birliği'nde (IAU) Amerikalı astronom Geoffrey Marcy tarafından keşfedildi. Gezegen, ABD'de bulunan W. M. Keck Gözlemevi ve Kaliforniya Üniversitesinin işlettiği Lick Gözlemevi'nden gelen veriler ile tespit edildi.^[11] Keşif, ilanından yalnızca birkaç saat sonra Cenevre Güneş Dışı Gezegen Arama ekibi tarafından da doğrulandı.

Gezegenin keşfi; çoğu ötegezegenin keşfinde kullanılan bir yöntemle, spektral çizgilerindeki Doppler kaymasının hassas ölçümleri ile yapıldı. Yani Doppler etkisi baz alınarak, gezegenin yıldızın yörüngesinden geçerken radyal hızda yarattığı değişimin spektrum çizgilerine yansıyan değişikliği ölçüldü.

Ötegezegenlerin keşifleri ile ilgili daha detaylı bilgi edinmek için bu yazımızı okuyabilirsiniz.

Fiziksel Özellikler

Gezegen, diğer gaz devlerinde görmeye alışık olduğumuz gibi yüksek bir kütleye sahiptir. Gliese 876 b gezegeninin kütlesi Dünya kütlesinin yaklaşık 840 katıdır. Jüpiter ise Dünya kütlesinin 315 katı büyüklüğünde bir kütleye sahiptir. ^[1]

Gliese 876 b gezegeninin kütlesinin alt sınırı radyal hız yöntemi kullanılarak tespit edilmiştir. Bu yöntem, gezegenin yıldız etrafındaki hareketinden kaynaklanan Doppler etkisini ölçer ve gezegenin yıldız etrafındaki yörüngesi hakkında bilgi sağlar. Bu alt sınır Jüpiter kütlesinin yaklaşık 1.9 katıdır.

Ancak gezegenin gerçek kütlesini bu yöntem ile tespit etmek mümkün değildir. Nitekim bu yöntem ile gezegenin kütlesinin ancak yaklaşık alt sınırı tespit edilebilir. Gerçek gezegen kütlesi, gezegenin yörünge eğimi hesaplamasıyla bulunur.

Ancak bir ötegezegeni, aynı sistemde bulunduğumuz diğer gezegenler gibi gözlemlememiz teknolojik yetersizliklerden ötürü mümkün değildir. Yine de Gliese 876 b gezegeni bize çok yakın olduğu için Hubble Uzay Teleskobu'nun ince yönelim sensörleri (İng: "Fine guidance sensor") kullanılarak gezegenin yıldız etrafındaki hareketinin yarattığı astrometrik yalpalamayı tespit etmek mümkün olmuştur.^[9] Yani astronomik ölçekteki yakınlık, işlerimizi oldukça kolaylaştırmıştır.

Analizler, gezegenin yörünge eğiminin 84°±6° olduğunu öne sürse de gezegenin yörüngesi; Laplace rezonansının etkisindedir ve gezegen-gezegen etkileşimleri modellenerek gerçek yörünge eğiminin 59° ve gezegenin gerçek kütlesinin Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık 2.27 katı olduğu gösterilmiştir.

Gezegen, kütleçekimi etkileriyle dolaylı olarak tespit edildiğinden yarıçapı konusunda net bir bilgi yoktur ancak gezegenin yarıçapı tahminen 1.19 Jüpiter yarıçapına denktir.^[12]

Yine yarıçap belirsizliğindeki sebepten ötürü net olarak bilemeyeceğimiz bir diğer olgu sıcaklıktır. Gliese 876 b'nin yüzeyindeki sıcaklık 126-476°C yani 400-750 K arasında değişmektedir. Ancak gezegenin denge sıcaklığının yaklaşık −79 °C yani 194 K olduğu düşünülmektedir. ^[2]

Gezegenin atmosferini doğrudan gözlemleme şansımız ne yazık ki yoktur. Bu yüzden gaz devi gezegenlerin atmosferlerindeki ortak özelliklerden yola çıkarak bazı atmosfer özellikleri tahmin edilebilir.

Gliese 876 b ve bahsettiğimiz bir diğer gezegen olan Gliese 876 c gezegenleri üçüncü sınıf gezegenlerdir; çünkü atmosferleri silikat tabakası oluşması için çok soğuk, ancak H₂O'nun yoğunlaşması için de çok sıcaktır. Bu nedenden ötürü de birçok gezegenden farklı bir yapıya sahiptirler.

Bu gezegenlerin atmosferlerindeki gaz moleküllerinin emilim bantları, gezegenlerin çıkış spektrumlarını belirler. İki gezegenin görünen spektrumlarının benzer olması beklense de Gliese 876 b'nin yüzey sıcaklığı bazı durumlarda su yoğuşma eğrisine yakın olduğu için dış atmosferinde su yoğuşması meydana gelebilir. ^[3]

Özetle atmosfer özellikleri de diğer fiziksel özellikler gibi benzer gezegenler ile yapılan kıyaslamalardan ortaya çıkan yorumlar ile üretilmiş yaklaşık tahminlere dayanmaktadır.

Wikipedia Commons

Gliese 876 b, c ve e gezegenleri 1:2:4 Laplace rezonansında bulunur; yani e gezegeni bir turunu tamamlarken b gezegeni 2 turluk, c gezegeni 4 turluk bir hareket yapar.^[10] Bu durum, Jüpiter'in uyduları Io, Europa ve Ganymede arasındaki Laplace rezonansının ikinci bir örneğini oluşturur. Bu nedenle, gezegenlerin yörüngeleri birbirleriyle etkileşime girerek dinamik olarak değişir.

Gliese 876 b'nin yörüngesi, Güneş Sistemi'ndeki Merkür gezegeninin yörüngesi kadar dışa doğru genişlemez ve gezegenin yıldıza olan mesafesi nispeten sabit kalır. Bu özellik, düşük bir eksantrikliğe sahip olmasından kaynaklanır.^[12] Burada kullanılan eksantriklik, bir yörüngenin ne kadar yassı olduğunu ifade eder. Düşük eksantriklikli yörüngeler, neredeyse çember şeklindedir. Ayrıca gezegenin yörünge yılı yaklaşık 61 gündür.

Gliese 876 b, yıldızının oldukça soluk bir yıldız olmasından ötürü yaşanabilir bölge olarak adlandırılan bölgede yer almaz. Yaşanabilir bölge, sıvı suyun varlığına izin veren yıldızın yörünge bölgesidir.

Gezegenin Uydularında Yaşam Mümkün mü?

Gliese 876 b, şu anda yaşanabilir bölgenin dışında yer alsa da Gliese 876 yıldızı yavaş gelişen bir kırmızı cüce olduğu için yaşanabilir bölgesi çok yavaşça dışarı doğru gelişiyor. Bu nedenle Gliese 876 b, trilyonlarca yıl sonra yaşanabilir bölgede olacak.

Bu gaz devindeki yaşam olasılığı belirsiz olsa da var olan veya oluşacak olan büyük uydular yaşanabilir bir ortam yaratabilir. Simülasyonlar, bu ayların Gliese 876 b gibi dev gezegenlere bağlı kalarak hayatta kalmalarının mümkün olduğunu gösteriyor.

Ayın, sabit bir yörüngeye sahip olabilmesi için yörünge periyodunun bir haftadan fazla olması gerekiyor. Ayrıca gelgit etkileri de ayın plaka tektonisini sürdürmesine ve uyduya manyetik bir alan sağlamasına izin verebilir. Ayın Dünya benzeri bir atmosferi desteklemesi için Mars benzeri bir yoğunluğa ve en az 0,07 Dünya kütlesine sahip olması gerekiyor.^{[5], [6]}

Kısacası, Gliese 876 b şimdilik bir yaşam vaadi sunmasa da trilyonlarca yıl sonra yaşanabilir bölgeye girebilir veya uydularında bir yaşam olasılığı mevcut olabilir.