‘Süper Jüpiterler’ Jüpiter’e benzemiyor

Bilim insanları, önce bu gökcisimlerinin kütle sınırlarını hatırlatıyor: Bir cisim, kendi kütlesiyle küre şeklini alacak kadar büyükse ama çekirdeğinde nükleer füzyon başlatmaya yetmeyecek kadar “hafifse”, gezegen sayılıyor. Yeterince büyük kütleye ulaştığında, çekirdeğinde hidrojen füzyonu başlıyor ve artık bir yıldıza dönüşüyor. Arada kalan “kahverengi cüceler” ise hidrojen yerine sınırlı ölçüde döteryum (ağır hidrojen) füzyonu yapabilen, ne tam yıldız ne de klasik gezegen olan ara sınıfı oluşturuyor.

Kütle aralığı kabaca şöyle özetleniyor:

- 10 Jüpiter’e kadar olanlar: gezegen

- 10-90 Jüpiter arası: kahverengi cüce

- 90 Jüpiter ve üzeri: yıldız

JÜPİTER SINIRDAKİ DEV DEĞİL

En büyük kahverengi cüceler, neredeyse 3 bin Kelvin sıcaklığa ulaşabiliyor ve uzayda kızıl bir cüce yıldız gibi parlıyor. Peki ya alt sınırdakiler?

Kütlesi 10 Jüpiter civarında olan bir kahverengi cüce, çap olarak Jüpiter’den biraz küçük; sıcaklığıysa yalnızca birkaç yüz Kelvin daha yüksek kabul ediliyor. Yani Jüpiter’in yaklaşık 170 Kelvinlik sıcaklığından daha sıcak ama gözle görülür biçimde parlayacak kadar da sıcak değil.

Bu yüzden bilim dünyasında, Jüpiter’den biraz daha sıcak ve kütleli bu dünyaların dışarıdan bakıldığında Jüpiter’e çok benzeyeceği, benzer bantlı bulut yapıları göstereceği düşüncesi hakimdi. Çoğu illüstrasyonda da bu “süper Jüpiterler” Jüpiter ya da Satürn’ü andıran, şerit şerit bulutlu gaz devleri olarak çiziliyordu.

JWST’DEN SÜPER JÜPİTER MANZARASI

Yeni çalışma, bu varsayımı sınamak için doğrudan görüntüleyebildiğimiz ender ötegezegenlerden biri olan VHS 1256b’ye bakıyor.

Yaklaşık 20 Jüpiter kütlesindeki bu dev gezegen, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile kızılötesinde görüntülenebiliyor. Ölçümlere göre yüzey sıcaklığı yaklaşık 1300 Kelvin; yani kendi başına, derin kırmızı tonda hafifçe parlayacak kadar sıcak.

İlk bakışta “kırmızımsı, kızgın bir süper Jüpiter” gibi görünse de asıl ilginç kısım, teleskobun topladığı tayf (spektra) verilerinde saklı. Araştırma ekibi, bu verilerde gezegenin atmosferinde çok büyük ve tozlu fırtınaların izlerini buldu. Bu fırtınalar, gezegenin parlaklığının zaman içinde dalgalanmasına yol açıyor; tıpkı küçük yıldızlarda gördüğümüz parlaklık oynamaları gibi.

BANTLI JÜPİTER DEĞİL, KAOTİK DEVLER

Bilim insanları bu verileri kullanarak hem VHS 1256b’nin hem de Jüpiter’e daha çok benzeyen, daha serin gaz devlerinin atmosferlerini modelledi.

Jüpiter’de gördüğümüz bant bant bulut yapısı, temelde ekvatora paralel esen güçlü rüzgârların ürünüyken; bu rüzgârların bir kısmı doğuya, bir kısmı batıya esiyor ve böylece farklı renk ve yoğunlukta bulut şeritleri oluşuyor. Atmosfer katmanları arasındaki ısı alışverişi de bu düzenli yapıyı pekiştiriyor.

Ancak süper Jüpiterlerde işler değişiyor. Daha yüksek sıcaklık, atmosfere çok daha fazla enerji yüklüyor. Çalışmaya göre bu ekstra enerji, atmosferde çok daha şiddetli ve düzensiz hareketlere yol açıyor. Sonuçta, Jüpiter’deki gibi sakin sayılabilecek paralel bulut şeritleri yerine, bantları parçalayan ve karıştıran kaotik bölgeler oluşuyor.

Başka bir deyişle, Jüpiter’den çok daha kütleli bu dev gezegenler uzayda Jüpiter kopyası gibi durmuyor; kendine özgü, karmakarışık, bulut fırtınalarıyla kaplı, kızıl dev dünyalar hâline geliyor.

Araştırmacılar, VHS 1256b üzerinden geliştirdikleri modellerin, benzer kütlede diğer süper Jüpiterler için de geçerli olabileceğini düşünüyor. Yani bu gezegenlerin çoğu, çizimlerdeki gibi “Jüpiter’in büyük abisi”ne değil; kırmızımsı ışık yayan, tozlu fırtınalarla kabaran, sürekli değişen bir atmosfere sahip bambaşka dünyalara benziyor.