Güneş Sistemi'nin Dışındaki Küçük ve Donmuş Bir Dünyada Atmosfer Bulundu!

Güneş Sistemi'nin dış kısımlarındaki küçük ve donmuş bir dünyada atmosfer keşfedildi. Bu durum onu, Plüton'dan sonra Neptün'ün ötesinde atmosfere sahip olduğu bilinen ikinci gök cismi yapıyor.

Nature Astronomy dergisinde yayımlanan bu bulgu, bu tür mini dünyaların gezegen bilimcilerin düşündüğünden çok daha aktif olabileceği anlamına geliyor.

2002 XV93 olarak bilinen bu dünya, bir küçük gezegen ve bir Neptün Ötesi Cisim'dir. Yani bu gök cismi, Kuiper Kuşağı olarak bilinen bölgede, Neptün'ün yörüngesinin ötesinde bir yerde Güneş'in etrafında dolanmaktadır.

Miniyatür Bir Plüton

2002 XV93'ün atmosferi Dünya'nınkinden yaklaşık 5 ila 10 milyon kat daha incedir. Bu o kadar ince bir atmosferdir ki yüzeyinde dursaydınız bir esinti dahi hissedemezdiniz.

Bugüne kadar ufak da olsa bir atmosfer belirtisi gösteren tek Neptün Ötesi Cisim Plüton'du. Plüton, 2377 kilometrelik çapıyla 2002 XV93'ten beş kat daha büyüktür.

Kaybolan Atmosferin Sırrı

Bu küçük gezegenin ufak boyutları, kütleçekim kuvvetinin de oldukça zayıf olduğu anlamına geliyor. Dolayısıyla etrafındaki herhangi bir atmosfer kolayca uzaya kaçabilir. Hatta araştırmacılar, bu atmosferin 100 ila 1000 yıl içinde tamamen yok olması gerektiğini öngörüyorlar.

Bu durum, bir şeylerin atmosferi sürekli olarak yenilediğini gösteriyor. Bunun ne olabileceğine dair iki temel teori bulunuyor.

İlk teori, ortamın çok soğuk olması nedeniyle kriyovulkanizm olarak bilinen soğuk volkanizma sürecinin yaşanmasıdır. Bu süreç, oda sıcaklığında sıvı veya gaz hâlinde bulunan su, metan ve amonyak gibi uçucu maddelerin kaya ve magma gibi davranmaya başlamasıyla ortaya çıkar. Çalışmayı yöneten Japonya Ulusal Gözlemevi'nden Dr. Ko Arimatsu, bu durumu şu sözlerle açıkladı:

Uçucu maddeler, belki de kriyovulkanik benzeri bir aktivite yoluyla buzlu yüzeyin altından kaçıyor olabilir.

Araştırmacılara göre bu gazlar daha sonra atmosferi oluşturuyor olabilir. Ancak kriyovulkanik aktivite şu ana kadar yalnızca daha büyük dünyalarda gözlemlenebilmişti.

İkinci olasılık ise yakın zamanda gerçekleşmiş bir çarpışmadır. Arimatsu, küçük ve buzlu bir cismin yakın zamanda 2002 XV93'e çarpmış olabileceğini, bunun sonucunda gaz salınımı yaşandığını veya uçucu madde açısından zengin materyallerin açığa çıktığını belirtiyor. Ekip, çarpışma senaryosunu şu ifadelerle özetledi:

Bu tür çarpışmalar muhtemelen nadirdir, bu nedenle geçici bir atmosferi doğru zamanda gözlemleme olasılığımız düşük olabilir. Ancak yine de çarpışma senaryosu göz ardı edilemez.

Başka bir deyişle araştırmacıların 2002 XV93'ü gözlemledikleri sırada bu nadir doğa olayına tesadüfen denk gelmiş olmaları pek olası değildir fakat yine de bu ihtimali değerlendirmekte fayda vardır.

Örtülme Yöntemiyle Gözlem

2002 XV93'ün Güneş etrafındaki bir tam turu yaklaşık 247 yıl sürmektedir. Bu süre onu Plüton'a benzer bir konuma yerleştirir. Ancak aradaki devasa mesafe, bu tür nesneleri doğrudan gözlemlemeyi son derece zorlaştırmaktadır.

Arimatsu'nun ekibi, bu keşfi doğrudan gözlem yerine örtülme olarak bilinen bir teknik kullanarak gerçekleştirdi. Bu teknik, bir gezegenimsi cismin uzaktaki bir arka plan yıldızının önünden geçerek onu kısa süreliğine gölgelemesine dayanmaktadır.

Araştırmacılar, eğer cismin bir atmosferi yoksa yıldızın ışığının aniden kaybolup tekrar aynı keskinlikle ortaya çıkması gerektiğini vurguluyorlar. Ancak bir atmosfer varsa, içerdiği gazlar gelen ışığı hafifçe bükerek bu değişimi yumuşatır. Nitekim 10 Ocak 2024 tarihinde Japonya'daki üç gözlemevi 2002 XV93'ün gerçekleştirdiği bir örtülme olayını izlemeyi başardı. Arimatsu süreci şöyle detaylandırdı:

Özellikle Japonya'daki Kiso Gözlemevi'nden yaptığımız gözlemlerde, yıldız ışığı gölgenin kenarına yakın bir yerde yavaş yavaş soldu ve ardından kademeli olarak geri geldi. Bu kademeli değişim, en iyi şekilde yıldız ışığının 2002 XV93'ün etrafındaki çok ince bir atmosfer tarafından bükülmesiyle açıklanabilir.

Ekip, bu atmosferin neyden oluştuğunu tespit edebilecek kapasitedeki James Webb Uzay Teleskobu için gözlem süresi talep etti. Ancak araştırmacılara göre burada tam olarak ne olduğunu anlamanın en iyi yolu, daha fazla örtülme gözlemi yapmaktan geçiyor.

Bu gözlemler sayesinde atmosferin solmakta mı olduğu, varlığını koruyup korumadığı veya zamanla değişip değişmediği anlaşılabilecek.

Sürekli olarak solan bir atmosfer, geçici bir gaz tabakasının yenilenmeden yavaşça uzaya kaçtığını gösterir; bu da çarpışma teorisini destekler niteliktedir. Daha değişken veya sabit bir atmosfer ise, gazların gezegenin iç kısmından gelerek sürekli olarak yenilendiğine işaret eder.

Buradaki asıl sorun, örtülme olaylarının son derece hassas bir hizalanma gerektirmesidir. Arimatsu, bu boyuttaki cisimlerin etrafındaki ince atmosferleri araştırmak için yalnızca on civarında gözlemevinin doğru geometriye ve veri kalitesine sahip olduğunu belirtiyor.

Tüm bu zorluklar, 2002 XV93'ün atmosferinde tam olarak neler olup bittiğini öğrenmek için daha uzun bir süre beklememiz gerekebileceği anlamına geliyor.