Güneş sisteminin dışında Dünya benzeri bir gezegen bulma yönünde daha ileri adımlar

Geçtiğimiz ay, Kepler uzay aracından gelen verileri analiz eden araştırmacılar, bu misyonun keşfettiği gezegen sayısını toplam 2.373’e getirecek şekilde, güneş sistemi dışında yeni 1.284 doğrulanmış gezegen duyurdular. Bu doğrulanan gezegenlerin yirmi bir tanesi, Dünya’nın boyutunun iki katından daha büyük değil ve kendi ana yıldızlarının yaşanabilir bölgesi içinde. Tamamen Dünya benzeri hiçbir gezegen bulunamamış olsa da, bu yöndeki beklentiler istikrarlı bir şekilde artıyor.

Kepler uzay aracı Mart 2009’dan beri faal durumda ki bu, onun üç buçuk yıl süre olarak planmış görevinin neredeyse iki katına denk düşüyor. O, 2009’dan 2013’e kadar, yıldızın önünden geçen bir gezegenin göstergesi olacak olan, her bir yıldızın parlaklığında güç algılanan ama düzenli eğimleri arayarak, yaklaşık 100.000 yıldızı neredeyse sürekli olarak gözledi.

2013’te, uzay aracının mekanik sorunları, güneş sistemi dışındaki gezegenleri araştırmaya devam etmekle birlikte, Dünya büyüklüğünde güneş sistemi dışı gezegenler bulmak için gerekli son derece kesin ölçümlerden, süpernova patlamaları ve yıldız oluşumları dahil olmak üzere yıldızlara ait cisimlere ilişkin daha kapsamlı bir incelemeye kadar, uzay aracının ana görevinde bir değişikliğe yol açtı.

Küçük gezegenler, Dünya’ya eşit ya da Dünya’dan daha küçük gezegenler, Kepler’in gözlemlerinde diğerlerinden ayırt edilmeleri en zor olanlar. Bir yıldızın önünden geçen bir gezegenden gelen sinyaller, çoğu kez, ses/gürültü nedeniyle karıştırılıyor. Diğer taraftan, uzay aracı operasyonlarındaki veya bizzat yıldızdaki değişimler, gezegensel bir geçişe benzeyebilir. Bu, böylesine uzak ve nispeten küçük cisimleri bulmak ve keşfi doğrulamak için yıllardır yüzlerce bilim insanının emeğini gerektiriyor.

Sorun, gezegenin ana yıldızı nedeniyle daha da ağırlaşıyor. Güneş benzeri bir yıldızın yörüngesinde dönen Dünya benzeri bir gezegenin, kendi yörüngesini tamamlaması tipik olarak yaklaşık bir Dünya yılı alıyor. Bu, genellikle, güneş sistemi dışı bir gezegeni doğrulamak üzere üç veya dört yörünge turu gerektirdiği için, Güneş benzeri bir yıldızın yörüngesinde dönen Dünya benzeri bir gezegen bulmak için en az üç veya dört yıllık sürekli veri değerine ihtiyaç duyuyor.

Bu zorluklara rağmen, Kepler ve diğer güneş sistemi dışı gezegen araştırmaları, 582’si doğrulanmış çoklu gezegen sistemi olan 2.560 gezegen sisteminde, toplam 3.422 güneş sistemi dışı gezegen keşfetmiş durumdalar. Daha binlercesi de doğrulanmayı bekliyor.

Güneş sistemi dışındaki gezegenlerin sayısı ve türü, onların, daha önce düşünülenden çok daha yaygın oldukları izlenimi uyandırıyor. Güneş Sistemimizin dışında, sıradan bir yıldızın yörüngesinde dönen ilk gezegenin bulunduğu 1995’e kadar bile, kaç yıldızın çevrelerinde gezegenlere sahip olduğu belirsizdi. Gezegensel oluşum modellerini dayandırmak için kendi Güneş Sistemimizden biraz fazlasına sahiptik ve böylesi geniş bir gezegen ailesinin normal durum olduğu yönünde hiçbir belirtimiz yoktu. Ancak, Kepler misyonu verilerine dayanarak, artık, neredeyse her bir yıldız sisteminin, ister Dünya gibi katı bir gezegen, ister Jüpiter gibi bir gaz devi, isterse de ikisinin arasında bulunan sayısız gezegen türü biçiminde olsun, en az bir gezegene sahip olduğuna inanılıyor.

2013 yılında, gökbilimcilerden oluşan bir ekip, bu fikri aldı ve Kepler verilerini, Samanyolu galaksisinde Dünya büyüklüğünde kaç gezegen olduğunu tahmin etmek için kullandı. Tahminlerine göre, Samanyolu’nda, Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen Dünya büyüklüğünde 11 milyardan fazla gezegen bulunuyor. İstatistiklerden yola çıkıldığında, bunların en yakını, büyük ihtimalle, mevcut teknoloji temelinde erişilmez olsa da, galaksi ölçeğinde bir taş atımlık mesafe olan 12 ışık yılı içinde.

Şüphesiz, bu sonuçların hiçbiri, bize, bu gezegenlerin Dünya benzeri olup olmadıkları hakkında pek bir şey söylemiyor. Güneş sistemi dışındaki daha büyük gezegenlerin (bunlar Jüpiter’den daha büyükler) bazılarının kendi atmosferlerini sahip oldukları görüntülenmiş olsa da, bunun, şu anda mevcut olan teknolojiyle, Dünya büyüklüğündeki gezegenler için mümkün olduğu kuşkuludur. Bunun için özel bir misyon gerekecek.

Bu tür misyonlar teklif edilmiş durumda, fakat hiçbiri gerekli fonu almada başarıya ulaşamadı. Avrupa Uzay Ajansı, yıldızların ışığının etkisini yok etmek ve gezegenlerin atmosferlerini doğrudan görüntülemek için, bilinen Dünya büyüklüğünde gezegenlere sahip sistemleri hedefleyen uzay merkezli üç teleskopu kullanacak olan Darwin misyonunu teklif etmişti. Bu, bize, atmosferlerin bileşimini elde etme ve hangi gezegenlerin Dünya benzeri yaşamı destekleyebileceği alanını daraltma imkanı sağlayacaktı. NASA’nın 1998’de önerdiği benzer bir misyon, Uzay Girişim Ölçümü Misyonu, Bush ve Obama yönetimlerinin bir dizi bütçe kesintisinin ardından, 2010 yılında iptal edildi.

Ancak bu, güneş sistemi dışındaki gezegenlerin atmosferlerini modelleme çabalarını durdurmadı. NASA’dan, UCLA’dan ve Washington Üniversitesi’nden gökbilimciler, kısa süre önce, 2013’te keşfedilen Kepler-62f gezegeni için, gezegenin dış yüzünde sıvı suyun ağırlığını kaldırabilecek birkaç olası atmosferi gösterdiler. Bu, gezegenin yörüngesinin farklı biçimlerinin test edilmesinin yanı sıra, karbondioksitin ve su buharının değişken seviyelerini kapsıyordu.

Bu tür çalışmalar kuşkusuz ilgi çekici olmakla birlikte, onların, en nihayetinde verilerle desteklenmeleri gerekiyor. Tümü gezegenin “yaşanılabilir” olup olmadığını anlamak için gerekli olan, Kepler-62f’nin atmosferine, yüzey kütleçekimine, yüzey topolojisine ve manyetik alan kuvvetine ilişkin hiçbir gerçek gözlem bulunmuyor.

Güneş Sistemimizde, yaşamın gelişmesi potansiyeline sahip atmosferleri bulunan dört katı cisim var: Dünya, Mars, Satürn’ün uydusu Titan ve Neptün’ün uydusu Triton. Şu anda sadece Dünya kendi yüzeyinde sıvı su taşıyor. Bu küçük örneğin boyutu, modeller ile gerçeklik arasında iyi bir karşılaştırma yapmaya kesin olarak imkan vermiyor.

Bu, yalnızca teknolojik değil, ama aynı zamanda finansal bir sınırlandırmadır. Güneş sistemi dışındaki gezegenlerin atmosferlerini doğrudan gözleme yönünde uzay teleskopları planları 1988’den beri mevcut, ancak hiçbiri gerekli kaynağı alamamıştır.

Güneş sistemi dışındaki gezegenlerin atmosferlerinin, bu gezegenlerin kendileri kadar şaşırtıcı ve değişken olacağı kuşkusuz. Şimdiye kadar tespit edilen yegane atmosferler, kendi ana yıldızlarına çok yakın dönen güneş sistemi dışı gezegenlerin son derece sıcak atmosferleri oldu. Kaç tane güneş sistemi dışı gezegen olduğu göz önünde bulundurulduğunda, en azından bazıları Dünya’ya benzer koşullar barındıracaktır. Ancak şu an itibariyle yalnızca tahminde bulunabiliriz.

29 Haziran 2016

İngilizce özgün metin