Mars gezegeni bir asırdan fazla bir süredir bilim insanlarını büyüledi. Bugün, Dünya’dan 100 kat daha ince bir karbondioksit atmosferine sahip soğuk bir çöl dünyası. Ancak kanıtlar, güneş sistemimizin ilk tarihlerinde Mars’ın bir okyanusun suyuna sahip olduğunu gösteriyor. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu gezegenin ıslaktan kuru hale geçişini ve bunun geçmiş ve şimdiki yaşanılabilirliği hakkında ne anlama geldiğini öğrenmek için çalışacaktır.
Mars, Washington, DC’deki Astronomi Araştırmaları Üniversiteler Birliği’nin (AURA) gezegen astronomu ve genel başkan yardımcısı Heidi Hammel tarafından yönetilen Garantili Zaman Gözlem (GTO) projesinin bir parçası olarak hedeflenecek. GTO programı, Webb’in bilim yeteneklerini geliştirmek için NASA ile birlikte çalışan bilim adamlarına geliştirme aşaması boyunca zaman sağlayacak. Hammel, 2003 yılında NASA tarafından JWST Disiplinlerarası Bilim İnsanı olarak seçildi. Mars, Döngü 1 olarak bilinen ilk işletme yılı boyunca Mayıs-Eylül 2020 arasında Webb’e görünecek.
Hammel, “Webb, Mars atmosferindeki son derece ilginç kimya ölçümlerini geri getirecek” dedi. “Ve en önemlisi, bu Mars verileri, gelecek dönemlerde Webb ile daha detaylı Mars gözlemleri planlamalarını sağlamak için gezegensel topluluğa hemen sunulacak.”
NASA’nın Washington’daki DCA Genel Merkezi Planet Bilimleri Bölümü direktörü Jim Green, “Hepimiz Webb’in Mars gözlemlerini dört gözle bekliyoruz. Sadece bu gözlemlerin olağanüstü bilimsel keşif potansiyeli ile fantastik olacağını biliyorum.” dedi.
Webb’in avantajları ve zorlukları
Mars, güneş sistemimizdeki diğer gezegenlerden daha fazla misyon tarafından ziyaret edildi. Şu anda altı aktif uzay aracı tarafından yörüngede iken, iki gezici yüzeyinde gezer. Webb bu yakın misyonları tamamlayan çeşitli yetenekler sunuyor.
Bir anahtar özellik, Webb’in Mars’ın tüm diskini tek seferde ve anlık olarak çekebilmesidir. Buna karşın, yörünge uyduları tam bir harita oluşturmak için zaman ayırırlar ve bu nedenle günlük değişkenlikten etkilenebilirler, geziciler ise yalnızca bir yeri ölçebilir. Webb ayrıca mükemmel spektral çözünürlükten (ışığın dalga boylarındaki küçük farklılıkları ölçebilme yeteneği) ve Dünya’dan ölçümler yapılmasına engel olacak rahatsız edici bir atmosferi olmamasından faydalanır.
Bununla birlikte, Mars’ı Webb ile gözlemlemek kolay olmayacak. NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Geronimo Villanueva, “Webb, son derece soluk ve uzak hedefleri saptayabilecek şekilde tasarlandı, ancak Mars parlak ve yakın.” Sonuç olarak, gözlemler, Webb’in hassas enstrümanlarını ışıkla mahvetmemek için özenle tasarlanacaktır.
Webb ile güneş sistemi programını koordine eden Stefanie Milam, “Çok önemli bir şekilde, Mars’ın gözlemleri, güneş sistemimizi araştırırken kilit öneme sahip olan, gökyüzünde hareket eden nesneleri izleme konusundaki Webb’in yeteneklerini de test edecek” dedi.
Su ve metan
Bir zamanlar Mars yüzeyinde bulunan suyun çoğu, güneşten gelen su moleküllerini ayıran ultraviyole ışığından dolayı zamanla kaybedildi. Araştırmacılar, Mars atmosferindeki iki hafif su türünün bolluğunu ölçerek ne kadar suyun kaybolduğunu tahmin edebilirler – normal su (H2O) ve ağır su (HDO). Zaman içinde daha hafif olan hidrojen kaçışının H2O’nun HDO’ya oranında yol açtığı çarpıklık uzaya ne kadar su kaçtığını gösterir. Webb bu oranı farklı zamanlarda, mevsimlerde ve yerlerde ölçebilecek.
“Webb sayesinde H2O’nun HDO’ya oranının Mars’ta gerçek anlamda ne kadar kaybedildiğini belirleyip doğru bir ölçüm elde edebiliyoruz. Suyun nasıl polar buz, atmosfer ve toprak ile yer değiştirdiğini de tespit edebiliyoruz. “dedi Villanueva.
Mars’taki suyun çoğu buzla sınırlı kalsa da, yeraltı akiferlerinde bir miktar sıvı su bulunma olasılığı devam etmektedir. Bu potansiyel rezervuarlar bile hayata ev sahipliği yapabilir. Bu ilginç fikir 2003’te, gökbilimciler Mars atmosferinde metan tespit ettiğinde bir destek aldı. Jeolojik işlemlerden de gelmesine rağmen metan, bakteri tarafından üretilebilir. Webb’in verileri bu metan eriklerinin kökeni için yeni ipuçları sağlayabilir.
James Webb Uzay Teleskobu, gelecek on yılın dünyanın önde gelen kızılötesi uzay gözlemevidir. Webb güneş sistemimizin gizemlerini çözecek, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyaların ötesine bakacak ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve içindeki yerimizi sorgulayacaktır. Webb, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) ortaklığı ile NASA liderliğindeki uluslararası bir programdır.
NASA’nın basın bülteninin İngilizce orijinaline buradan erişilebilir.
Çeviri: Doğuş Kaçmaz, Çağatay Kerem Dönmez, Mina Meşe, Ulaş Can Yazar
Bu illüstrasyon, TRAPPIST-1 sisteminde keşfedilen yeni gezegenlerden biri olan TRAPPIST-1f’nin olası yüzeyini göstermektedir. Spitzer Uzay Teleskobu’nu ve yer teleskoplarını kullanan bilim insanları, TRAPPIST-1 sisteminde Dünya boyutunda yedi adet gezegen bulunduğunu keşfettiler. Telif: NASA/JPL-Caltech Keşif hakkında daha fazla resim ve video için tıklayın
NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ile yapılan çalışmalar sonucunda Güneş Sistemi’mizin dışında bulunan, tek bir yıldız etrafında dolanan, Dünya boyutlarında yedi adet gezegen keşfedildi. Teleskop ile yapılan detaylı araştırmalar sonucunda keşfedilen gezegenlerden üçünün yaşanabilir bölgede olduğu ve ana yıldız etrafındaki kayalık gezegenlerin bünyelerinde sıvı su barındırma ihtimallerinin çok yüksek olduğu belirtildi.
Yapılan bu keşif, Güneş Sistemi’mizin ötesinde tek bir ana yıldıza sahip başka bir sistemin yaşanabilir bölgesinde bulunan gezegen sayısına yeni bir rekor getirdi. Sistemdeki yedi gezegenin her birinin uygun atmosfer koşulları içerisinde sıvı halde suya sahip olabileceği ve bu olasılığın sistemin yaşanabilir bölgesinde bulunan üçü için daha da yüksek olduğu belirtiliyor.
NASA’nın Washington Bilim Misyon Müdürlüğü’nde yönetici olan Thomas Zurbuchen yapılan keşif için, “Bu keşif, gökadamızda yaşama elverişli olan bölgeleri bulmamızda çok önemli bir role sahip,” dedi. “Bizim önceliğimiz ‘Evrende yalnız mıyız?’ sorusuna yanıt bulabilmek; ve yaşanabilir bölgede yer alan bu denli fazla sayıda gezegen keşfetmek, amacımıza doğru giden yolda kayda değer bir seviyede ilerlememize yardımcı oluyor.”
NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenen, TRAPPIST-1 ismindeki küçük, aşırı soğuk cüce yıldızın etrafında turlayan Dünya boyutlarındaki yedi gezegen. Yedi gezegenden üçü yaşanabilir bölgede bulunuyor. Telif: NASA Bu videoyu YouTube üzerinden izlemek için tıklayın
Aşırı soğuk cüce yıldız TRAPPIST-1 ve etrafında turlayan Dünya boyutlarındaki yedi gezegen. Bu sanatçı tasviri, 23 Şubat 2017’de Nature dergisinin kapağında yer aldı. Telif: NASA/JPL-Caltech Tam boyutlu resmi ve açıklamaları görmek için tıklayın
Bulunan gezegen sistemi Kova takımyıldızında, bizden yaklaşık 40 ışık yılı (380 trilyon kilometre) uzaklıkta yer alıyor. Bulunan gezegenler Güneş Sistemi’miz dışında yer aldığından, onlara bilimsel olarak “ötegezegen” deniyor.
Bu ötegezegen sisteminin adı TRAPPIST-1 ve sistem adını Şili’deki “Geçiş Yapan Gezegen ve Gezegenimsiler Küçük Teleskobu”ndan (TRAPPIST) alıyor. 2016’nın mayıs ayında TRAPPIST’i kullanan araştırmacılar, sistemde üç gezegen keşfettiklerini duyurdular. Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) de dahil olmak üzere yer tabanlı birkaç teleskoptan da yardım alınan çalışmada, Spitzer’dan alınan bilgiler gezegenlerin ikisinin varlığını doğruladı ve buna ek olarak beş farklı gezegen daha keşfetti. Böylece sistemdeki keşfedilmiş olan gezegen sayısı yediye yükselmiş oldu.
Araştırmanın yeni sonuçları çarşamba günü Nature dergisinde yayımlandı ve NASA’nın merkezi olan Washington’da düzenlenen kısa toplantıda duyuruldu.
Ekip, Spitzer’dan gelen veriler ışığında yedi gezegenin de boyutlarını hesapladılar ve altısının kütleleri hakkındaki ilk tahminlerde bulunarak, yoğunluklarının tahmini olarak hesaplanabilmesini sağladılar.
Yoğunluklarından yola çıkılarak tüm TRAPPIST-1 gezegenlerinin yerbenzeri, yani kayasal gezegenler oldukları düşünülüyor. Gelecek gözlemler bu ötegezegenlerin yalnızca su açısından zengin olup olmadığını değil, yüzeylerinde sıvı halde su bulunup bulunmadığına da karar vermemizi sağlayacak. Yedinci ve en uzaktaki gezegenin kütlesiyle ilgili henüz bir tahmin yok. Bilim insanları bu ötegezegenin buzlu, kar topu benzeri bir gezegen olduğuna inanıyorlar, fakat kesin bir şey söylemek için daha fazla gözleme ihtiyaç var.
“TRAPPIST-1’in yedi harikası, bu tür bir yıldızın etrafında dolandığı keşfedilen ilk Dünya boyutlu gezegenler,” diyor, makalenin baş yazarı ve Belçika’da bulunan Liege Üniversitesi’nin TRAPPIST ötegezegen araştırmasının baş araştırmacısı olan Michael Gillon. “Ayrıca bu, potansiyel olarak yaşam barındırabilecek Dünya büyüklüğündeki gezegenlerin atmosferlerini çalışmak için şimdiye kadarki en iyi hedef.”
Bir sanatçının tasviri, gezegenlerin büyüklük, kütle ve yörünge uzaklıklarının elde bulunan verilerine dayanarak TRAPPIST-1’in gezegenlerinin nasıl görünebileceğini gösteriyor. Telif hakkı: NASA/JPL-Caltech Tam boyutlu resim ve açıklamasını görmek için tıklayın
Güneş’imizin tersine, bir aşırı soğuk cüce olarak sınıflandırılmış TRAPPIST-1 yıldızı o kadar soğuk ki [Çeviri notu: O kadar “soğuk” ki, yıldızın yüzeyi sadece 2300 °C!], çok yakınında dolanan gezegenlerin yüzeyi sıvı su bulunduruyor olabilir. TRAPPIST-1’in yedi gezegeninin de yörüngeleri yıldızlarına, Merkür’ün yörüngesinin Güneş’e olduğundan daha yakın. Ayrıca, gezegenler de birbirlerine çok yakınlar. Eğer biri gezegenlerin birinin yüzeyinde durup göğe baksaydı, bazen göğümüzdeki Ay’dan bile büyük gözükecek komşu gezegenlerin jeolojik yapılarını veya bulutlarını görebilirdi.
Ayrıca, gezegenler yıldızlarına kütleçekimsel olarak kilitlenmiş, yani gezegenin hep aynı yüzü yıldıza bakıyor olabilir. Bu durumda gezegenlerin ön ve arka yüzleri sürekli gündüzü veya geceyi yaşamakta. Bu da gezegenlerin hava durumu örüntülerinin Dünya’nınkinden çok farklı olabileceği anlamına geliyor: gündüz tarafından gece tarafına doğru esen kuvvetli rüzgarlar ve aşırı sıcaklık değişimleri gibi.
Güneş’in etrafında turlayan Dünya’yı takip eden bir kızılötesi teleskop olan Spitzer, TRAPPIST-1’i çalışmak için birebir, çünkü yıldız insan gözünün görebileceğinden daha uzun bir dalgaboyuna sahip kızılötesi ışıkta en çok parlamakta. 2016 sonbaharında, Spitzer TRAPPIST-1’i durmadan neredeyse 500 saat boyunca gözlemledi. Spitzer, gezegenlerin yıldızlarının önünden yeterli sayıda geçişini gözlemleyip sistemin karmaşık yapısını ortaya çıkarmasını sağlayacak uygun bir yörüngede konumlanmış durumda. Mühendisler, beş yıllık faaliyetinin ardından planlandığı şekilde soğutucusu biten Spitzer’in, “sıcak görev” faaliyetleri sırasında gezegen geçişlerini gözlemleme yeteneğini en iyi duruma getirmişlerdi.
Pasadena, Kaliforniya’daki Caltech/IPAC’ta bulunan NASA’nın Spitzer Bilim Merkezi’nin müdürü Sean Carey, “Bu, 14 yıllık Spitzer faaliyetleri süresince gördüğüm en heyecan verici sonuç,” dedi. “Spitzer sonbaharda bu gezegenler hakkındaki bilgilerimizi iyileştirmek için çalışmalarına devam edecek, böylece James Webb Uzay Teleskobu da devamında çalışmaları sürdürebilir. Sistemin daha fazla gözlemlenmesi şüphesiz daha fazla sırrı açığa çıkaracak.”
Spitzer’ın keşfinin ardından NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu da yaşanabilir bölgede olan üç gezegen de dahil olmak üzere dört gezegen için gözlem başlattı. Bu gözlemler, gezegenlerin etrafında Neptün gibi gaz devlerinde olan hidrojen ağırlıklı, şişkin atmosferlerin varlığını keşfetmeyi amaçlıyor.
Bu 360 derecelik panorama yeni saptanan bir gezegenin, TRAPPIST 1-d’nin, yüzeyini tasvir ediyor. Gezegen yaklaşık 40 ışık yılı uzakta olan yedi gezegenlik bir sistemde bulunuyor. Farenizi ya da mobil cihazınızı kullanarak bir sanatçının yaptığı bu uzaylı gezegenin tasvirini keşfedin. Telif: NASA Bu 360 derecelik panoramayı YouTube’dan izleyin
Mayıs 2016’da Hubble takımı en içteki iki gezegeni inceledi ve böyle bir atmosfere ilişkin bir kanıt bulamadı. Bu da yıldıza en yakın olan gezegenlerin taşlı yapıda olması ihtimalini güçlendirdi.
Hubble çalışmasının yardımcı liderliğini ve Baltimore, Maryland’de bulunan Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde (Space Telescope Science Institute) astronomluk yapan Nikole Lewis, ‘’TRAPPIST-1 sistemi önümüzdeki on yıl boyunca Dünya boyutlarındaki gezegenlerin etrafındaki atmosferi incelemek için en iyi şanslardan birini sunuyor.’’ şeklinde açıklama yaptı. NASA’nın gezegen avcısı Kepler uzay teleskobu da TRAPPIST-1 sistemini inceleyerek, önünden geçen gezegenler yüzünden yıldızın parlaklığındaki küçük değişiklikleri ölçüyor. K2 görevini yürüten uzay aracının gözlemleri, astronomların sistemde yeni gezegenler aramasına yardımcı olacağı gibi bilinen gezegenlerin özelliklerini de daha iyi anlamalarını sağlayacak. K2 gözlemleri martın başında sonuçlanacak ve halka açık bir arşivde yayınlanacak.
Spitzer, Hubble ve Kepler uzay teleskopları, astronomların NASA’nın 2018’de fırlatılacak olan James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanacak devam çalışmalarını planlamalarında yardımcı olacak. Çok daha büyük hassasiyete sahip olan Webb, atmosferde bulunan su, metan, oksijen, ozon ve diğer bileşenlerin kimyasal parmak izlerini algılayabiliyor olacak. Webb ayrıca gezegenin yaşanabilirliğini belirlemek için gereken sıcaklığı ve yüzey basıncını da analiz edebilecek.
Spitzer Uzay Teleskobu görevini, NASA’nın Uzay Görevleri Müdürlüğü adına kurumun Pasadena, Kaliforniya’da bulunan Jet İtki Laboratuvarı yönetiyor. Bilimsel operasyonlar yine Pasadena, Kaliforniya’daki Caltech’te bulunan Spitzer Bilim Merkezi’nde yürütülüyor. Uzay aracı operasyonları Littleton, Kolorado’da bulunan Lockhead Martin Uzay Sistemleri Şirketi tarafından işletiliyor. Veriler Caltech/IPAC’te bulunan Kızılötesi Bilim Arşivi’nde depolanıyor. Caltech ayrıca NASA adına Jet İtki Laboratuvarı’ını yönetiyor.
