Ana sayfa Uzay Astronomi Suyun Yıldızlararası Bulutlardan Yaşanabilir Dünyalara Yolculuğu

Suyun Yıldızlararası Bulutlardan Yaşanabilir Dünyalara Yolculuğu

1805
0

Hollanda Leiden Üniversitesinde olan Hollandalı gökbilimci Ewine van Dishoeck meslektaşlarının bulunduğu uluslararası bir meslektaş ekibiyle birlikte Herschel Uzay Gözlemevinde yıldızlararası bulutlarda bulundan su hakkında yeni bir gelişmeye imza attı.

Astronomy&Astrophysics dergisinde yayınlanan makale mevcut bilgileri özetleyip yeni ve potansiyel olarak yaşanabilir gezegenlerde bulunan suyun kökeni hakkında yeni bilgiler içeriyor. Bu makalenin önümüzdeki yirmi yıl içerisinde referans çalışması olması beklenmektedir.

Herschel
En büyük kızılötesi uzay teleskobu olan Herschel https://www.esa.int/

Yıldızlararası uzayda suyun nerede ve nasıl oluştuğu ve sonunda nasıl Dünya gibi bir gezegende yer aldığı on yıl önce pek anlaşılamamıştı. Bunun sebeplerinden biri, yer tabanlı teleskoplar ile yapılan gözlemlerin atmosferimizdeki su buharından etkilenmesidir.

Avrupa Uzay Ajansı ESA, 2009 yılında uzak kızılötesi uzay teleskobu Herschel uzay teleskobunu uzaya gönderdi. Herschel uzay teleskobunun temel amaçlarından biri uzayda bulunan suyu araştırmaktı. Herschel 2013 senesine kadar görev yaptı. Hollanda liderliğinde inşa edilmiş olan ve “molekül avcısı” olarak da bilinen HIFI cihazı oldukça önemliydi. Son yıllarda Herschel uzay teleskobunun su ile ilgili verilerini birçok bilimsel makale yayınladı. Bu sonuçlar şu anda birleştirilip daha da genişletilmiştir.

Bu yeni çalışma şimdiye kadar çok fazla ilgi görmemiş ara aşamalar da dâhil olmak üzere yıldız oluşum süreci boyunca suyun yolculuğunu anlatmaktadır. Bu çalışma, suyun büyük bir kısmının soğukta ve güçsüz yıldızlararası bulutlarda küçük toz parçaları şeklinde oluşmuşlardır. Bir bulut yeni yıldızlara ve gezegenlere dönüştüğünde bu suyun büyük bir kısmı korunur ve hızla çakıl büyüklüğünde olan toz parçacıklarına bağlanır. Çevresinde genç yıldızın bulunduğu dönen diskte bu çakıllar yeni gezegenleri oluşturmak için kaya hâline dönüşmektedir.

Dahası, araştırmacılar yeni yıldız sistemlerinin çoğunun birkaç bin okyanusu su ile doldurmaya yetecek kadar su ile dolu olduğunu hesapladılar. Ewine van Dishoeck bu konuyla ilgili olarak “İçtiğiniz bardaktaki suyun moleküllerinin çoğu 4,5 milyar yıl önce Güneş ve gezegenlerin oluştuğu bulutta meydana geldiğini düşünmek büyüleyicidir.” sözlerini kullanmıştır.

HIFI
Herschel uzay teleskobunda bulunan HIFI cihazı http://www.esa.int

Herschel uzay teleskobunun önceki sonuçlarının çoğu, yıldızların oluşum alanlarının yakınlarında belirgin bir şekilde görülen ve bol miktarda üretilen sıcak su buharına odaklanmıştır. Fakat bu sıcak su genç yıldızların dışarı sızma gücüyle kaybolmaktadır. Bu yazı gözden geçirilirken araştırmacılar soğuk su buharının ve buzun kimyası gitgide daha çok anlamaktadır. Örneğin katman katman toz parçacıklarının üzerinde yıldızlararası buzun büyümekte olduğunu gösterebilmişlerdir. Bu sonucu ağır sudan (H2O yerine HDO ve D2O) gelen zayıf sinyallere dayandırdılar.

Gelecekte araştırmacılar evrende bulunan özellikle de gezegen sistemlerinde oluşan suların daha fazla bir miktarını çalışabileceklerini umuyorlar. 2040 yılından önce Herschel ile karşılaştırılabilecek başka bir uzay teleskobunun uzaya gönderilmesi planlanmamaktadır. Ewine van Dishoeck “2030 yılına yakın bir zamanda bir ‘su teleskobu’nun uzaya gönderilme ihtimali vardı fakat bu proje iptal edilmiştir. Bu durum üzücü olmasına rağmen takımımızın yeniden bir makale çalışması yapması için ekstra bir neden oldu. Bizler bu sayede yeni bir proje oluştuğunda ortak bir belleğe sahip olacağız.” ifadelerinde bulundu.

Suyun yıldızlararası bulutlardan yaşanabilir dünyalara yolculuğu. Yukarıdan soldan sağa: Soğuk bir yıldızlararası bulutta, genç bir yıldızın yakınında, bir ilk gezegen diskinde, bir kuyruklu yıldızda ve bir dış gezegenin okyanuslarında su. İlk üç aşama, Herschel uzay teleskobundaki HIFI cihazı ile ölçülen su buharı spektrumunu gösterir. Bu görüntüde, soğuk yıldızlararası buluttan ve ön-gezegen diskinden gelen sinyaller, merkezde yıldız oluşturan gençlerden gelenlere kıyasla 100 kat arttırılmıştır.
Kaynak: ESA / ALMA / NASA / L.E. Kristensen

Ayrıca 2021 yılının sonlarında James Webb uzay teleskobunun uzaya fırlatılması planlanmaktadır. Avrupa-ABD işbirliğinde inşa edilen ve şu ana kadar ulaşılmamış olan su yol haritasının bir kısmını ortaya çıkarabilecek MIRI cihazını da içermektedir. MIRI toz diskinin en iç katmanında bulunan ılık su buharını tespit edebilecektir. Leiden Üniversitesi ve Amsterdam Üniversitesinde olan ve ortak yazarlardan biri olan Michiel Hogerheijde “Herschel uzay teleskobu gezegen oluşum disklerinin su buzu bakımından zengin olduğunu zaten göstermektedir. MIRI ile Dünya benzeri gezegenlerin oluştuğu bölgelere kadar takip edebileceğiz.” ifadelerinde bulundu.

TW Hydrae'nin protoplanet diskinin spektrumunda su buharı tespiti
Herschel uzay teleskobu gezegen oluşturan diskte bol miktarda su tespit etmişti. https://www.esa.int/

Şili’de bulunan ALMA teleskobu yerden uzaydaki su buharını gözlemleyebilmektedir. Buna uzak galaksilerde bulunan sular dâhildir. Denmark’taki Copenhagen Üniveristesinde olan ve ortak yazarlardan biri olan Lars Kristensen “Herschel uzay teleskobunun verileri sayesinde ALMA teleskobundan gelen verileri daha iyi yorumlayabiliyoruz.” ifadesini kullandı.

Herschel Uzay Teleskobu Hakkında

Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) bir uzay teleskobu Herschel uzay teleskobu, NASA ile işbirliği yapılarak yapılmıştır. Bu teleskobun HIFI ve PACS cihazları su araştırmalarında kullanılmaktadır.

HIFI cihazı; Almanya, Fransa ve ABD’nin büyük katkılarıyla, Hollanda’daki SRON Hollanda Uzay Araştırmaları Enstitüsü önderliğinde Avrupa, Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki enstitüler ve üniversite bölümlerinden oluşan bir konsorsiyum tarafından tasarlanmış ve inşa edilmiştir. PACS cihazı, Almanya’daki Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü tarafından yönetilen Avrupa’daki enstitüler ve üniversitelerden oluşan bir konsorsiyum tarafından geliştirilmiştir. Ewine van Dishoeck Herschel uzay teleskobu ile yıldız oluşum bölgelerindeki su (WISH) programındaki su araştırmasına liderlik etmiştir.