James Webb Uzay Teleskobu’nun “Anlamadığımız Gezegeni”: Nedir Bu Garip Dünya?

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), her keşfiyle kozmos hakkındaki anlayışımızı zorluyor. En son gözüne takılan ise, bilim insanlarının “Bu da ne?” dediği kadar garip bir ötegezegen oldu: Şikago Üniversitesi'nden Michael Zhang ve ekibi, yaklaşık Jüpiter'in kütlesine sahip ancak tipik bir gaz devine pek benzemeyen bir ötegezegen buldu.

Bu Gezegen Neye Benziyor?

Bu uzak ötegezegenin adı PSR J2322−2650 b. Teleskop verileri, bu dünyanın atmosferinde daha önce hiç görülmemiş bir bileşim olduğunu gösteriyor:

• Karbondan zengin bir atmosfer — oksijen ve nitrojen gibi yaygın gazlar neredeyse yok.
• Atmosferinde is (soot) bulutları var gibi görünüyor.
• En şaşırtıcı şey: bu karbonun elmas haline dönüşme ihtimali var.

Bu, elmas yağmuru olan bir gezegen demek değil ama atmosferde karbonun yoğunlaşarak olası kristalleşmeye uygun koşulların bulunduğunu düşündürüyor.

Bu Gezegen Nerede?

Bu tuhaf gezegen, bir pulsarın — bir çeşit hızla dönen nötron yıldızı — çok yakınında dönüyor.

• Bizim Güneş–Dünya mesafemiz gibi değil; bu gezegen, döndüğü yıldızına sadece 1,6 milyon kilometre uzağında (dünya–güneş arası ~150 milyon km).
• Bu kadar yakın bir orbit, gezegeni limon gibi bir şekle sokmuş olabilir.

Bu tuhaf koşullar, alıştığımız gezegen oluşum modelleriyle açıklanamıyor. Nasıl oluştuğu hâlâ bilim insanları için büyük bir soru.

Sıcaklıklar ve Atmosfer

Bu gezegenin bir tarafı sürekli yıldızına bakıyor, diğer tarafı karanlıkta kalıyor. Sıcaklık farkları çok büyük. Güneş yüzüne bakan tarafında 2000 °C’yi aşan sıcaklıklar var.
Bu kadar sıcaklıkta gazlar ve kimyasallar farklı şekilde davranıyor — bu da atmosferdeki karbonun olağandışı davranışını açıklayabilir.

Bu Keşif Neden Bu Kadar Önemseniyor?

Şu birkaç nokta bilimin ilgisini çekiyor:

• Atmosferde oksijen ve nitrojen eksikliği,
• Yerleşik modellerin ötesinde kimyasal bileşim,
• Pulsar çevresinde oluşmuş sıra dışı bir gezegen yapısı. Live Science

Bu, örneklerle gezegen atmosferlerini “bildiğimiz” gibi tanımlayan modelleri zorlayan bir keşif.

Bu ötegezegen, gökbilimciler için hem merak hem de yeni keşif kapısı anlamına geliyor. Gezegenin atmosferi astronomları şaşkına çeviriyor çünkü bilimsel beklentileri altüst eden özellikler taşıyor:

• Soot (kömür/simli karbondan oluşan bulutlar) ile kaplı olduğu tahmin ediliyor,
• Alt katmanlarda ise elmas oluşumu olabileceği düşünülüyor,
• Genel olarak atmosferde su, metan veya karbon dioksit gibi yaygın bileşenler yok.
• Atmosfer, esas olarak helyum ve karbon (soot parçacıkları) ile karakterize ediliyor; bu bileşim bilinen hiçbir gezegene benzemiyor.
• Bu dev gezegen (PSR J2322−2650b), sıra dışı bir yerde — bir pulsarın (nötron yıldızı) çok yakınında dönüyor; bu da bilinen gezegen oluşum modelleriyle çelişiyor.
• Gezegenin dönme süresi çok kısa: sadece yaklaşık 7.8 saat içinde yıldızının etrafında bir tur atıyor.
• Pulsar’ın güçlü çekimi gezegeni “limon biçimine” sokmuş olabilir.
• Bilim insanları, atmosferdeki elmas ve is bulutlarının nasıl oluştuğunu hâlâ açıklayamıyorlar.
• Bu durum, mevcut gezegen oluşum ve atmosfer modellerini zorlayan büyük bir bilinmezlik yaratıyor.

Moleküler Karbon Konusu

Bugüne kadar incelenen yaklaşık 150 ötegezegen atmosferinden hiçbirinde tespit edilebilir seviyede moleküler karbon bulunmamıştı. Karbon genellikle su, metan ya da karbondioksit gibi oksijen veya hidrojenle bağlanmış moleküller hâlinde görülüyordu.

Michael Zhang, şöyle diyor:

"Bu, daha önce kimsenin görmediği yeni bir gezegen atmosferi türü. Su, metan ve karbondioksit gibi bir ötegezegen üzerinde görmeyi beklediğimiz normal moleküller yerine, moleküler karbon, özellikle de C3 ve C2 gördük."

Bu gezegeni sıra dışı kılan nokta tam da burada ortaya çıkıyor: Atmosferinde C₂ ve C₃ gibi moleküler karbon türleri tespit edildi. Bu durum, atmosferde oksijen ve hidrojenin son derece sınırlı olduğunu ve karbonun “serbest kalabildiğini” gösteriyor.

Peki “Moleküler karbon” neden bu kadar önemli?

Bugüne kadar incelenen ~150 ötegezegen atmosferinde genellikle şunlar görülür:

• Su buharı (H₂O)
• Metan (CH₄)
• Karbondioksit (CO₂)
• Karbon monoksit (CO)

Yani karbon vardır, ama:

hep oksijen ya da hidrojenle bağlanmış hâlde bulunur.

Moleküler karbon (C₂, C₃) ne demek?

• Karbonun başka bir elemente bağlanmadan
• kendi kendine molekül oluşturması demektir.

Bu, Dünya benzeri ya da “alışıldık” gezegen atmosferlerinde beklenmez.

Daha önce neden bulunmamıştı?

Çünkü çoğu gezegen atmosferinde:

• Oksijen boldur → karbon hemen CO veya CO₂ olur
• Hidrojen boldur → metan gibi moleküller oluşur

Yani karbon:

yalnız kalamaz.

Bu gezegende ise tablo tersine dönmüş gibi görünüyor:

• Oksijen neredeyse yok
• Hidrojen çok sınırlı
• Karbon serbest kalmış

Sonuç:

Karbon, C₂ ve C₃ gibi moleküller hâlinde var olabiliyor.

Bu, atmosferin kimyasının tamamen farklı bir rejimde çalıştığını gösterir.

Bu neyi ima ediyor?

Bu keşif şunları düşündürüyor:

1. Gezegen oluşumu farklı olabilir

Gezegen:

• karbonca zengin bir diskten oluşmuş olabilir,
• ya da geçmişte büyük bir yıldız patlaması / süpernova kalıntısından beslenmiş olabilir.

2. Aşırı koşullar kimyayı “normal dışı” yapmış olabilir

• Pulsara çok yakın olması,
• Aşırı radyasyon,
• Çok yüksek sıcaklık farkları

→ normal molekülleri parçalamış olabilir.

3. “Standart gezegen modeli” eksik

Bu bulgu şunu söylüyor:

Biz gezegen atmosferlerini fazla Dünya-merkezci okuyoruz.

Evren, bizim alıştığımız kimya ile sınırlı değil.

Kısacası bu keşif, yalnızca yeni bir gezegen değil; bugüne kadar hiç görmediğimiz yeni bir atmosfer türü ile karşı karşıya olduğumuzu düşündürüyor. Bu da gezegen oluşumu ve atmosfer kimyası hakkındaki mevcut modellerin eksik olabileceğine işaret ediyor.

Kaynaklar

" 'Bu da ne?' James Webb teleskobu atmosferinde elmaslar ve karbon bulutu olan açıklanamaz bir gezegen keşfetti.", Live Science ↗

"Nasa'nın Webb Teleskobu limon biçimindeki ötegezegende garip bir atmosfer buldu", University of Chicago News, ↗

"PSR J2322−2650 b", Wikipedia, gezegen özellikleri ve JWST’nin bulguları ↗