James Webb Uzay Teleskobu’ndan çığır açan keşif!

Gezegenler nasıl oluşuyor? Mars gibi gezegenlerde donmuş su kütleleri nasıl bulunabiliyor? Yaşamı destekleyen en önemli yapı taşları gezegenlere nasıl taşındı? Tüm bu soruların yanıtı hala gizemini korusa da gezegenlerin oluşumuyla ilgili en azından bir soru James Webb Teleskobu sayesinde nihayet yanıt buldu; sularını nasıl elde ettikleri.

On yıllardır gezegen oluşum teorileri, gezegenlerin suyu, ortaya çıkan sistemin yıldızından gelen ışık ve ısının buzu eritecek yoğunluktan yoksun olduğu proto-gezegensel disklerin soğuk dış kısımlarında oluşan buzla kaplı kaya parçalarından küçük çakıllar ile aldığını öne sürüyordu. Diskin gaz ve tozundan kaynaklanan sürtünme bu çakıl taşlarını yıldıza doğru hareket ettirir. Sonunda bu çakıl taşları kar çizgisi adı verilen bölgeyi (yani su, amonyak, metan, karbondioksit ve karbon monoksit gibi uçucu bileşiklerin katı tanecikler halinde yoğunlaşarak gezegenimsi maddelere dönüşmesini sağlayacak sıcaklığın yeterince düşük olduğu minimum mesafeyi) geçtikten sonra gezegenlere su ve diğer buzları getirirler. Burada ortam yeterince ısınır ve buz süblimleşerek büyük miktarlarda su buharı açığa çıkarır. Bunların hepsi şimdiye kadar varsayımdı. Şimdi ise James Webb Teleskobu sayesinde kantlarla desteklenen bir teoriye dönüştü.

NASA’nın James Webb Teleskobu, dört genç pro-togezegensel diski görüntülerken bu fikirlerin çığır açan kanıtlarını gözlemledi. Teleskop bu verileri toplamak için Webb’in Orta Kızılötesi Enstrümanının (MIRI) Orta Çözünürlüklü Spektrometresini (MRS) kullandı. Webb, bu disklerden ikisinde kar çizgisinin ötesinde büyük miktarlarda soğuk su buharı bulunduğunu tespit ederek, donmuş çakıl taşlarından süblimleşen buzun bizimki gibi gezegenlere gerçekten su sağlayabileceğini doğruladı.

James Webb teleskobu Güneş benzeri yıldızların etrafında oluşan ve yalnızca 2 ya da 3 milyon yaşında olan dört gezegenimsi diski görüntülemişti. Bu disklerden ikisi kompakt yapıdayken, diğer ikisi daha büyüktü ve diski kesintiye uğratan çok sayıda boşluk vardı. Bu araştırmanın arkasındaki ekip, bir diskin kenarlarından içeri doğru sürüklenen çakıl taşlarındaki buzun süblimleşmesi yoluyla iç diske su getirilip getirilmediğini görmek istedi. Ayrıca bunun kompakt disklerde mi yoksa daha büyük disklerde mi daha verimli bir şekilde gerçekleştiğini anlamaya çalışıyorlardı.

Uzayda farklı ısıdaki su spektrumları

NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ve ALMA ile yapılan geçmiş çalışmalar, bir diskin dış kısımlarından iç kısımlarına doğru çakıl sürüklenmesinin ve ardından buzun buharlaşmasının mümkün olduğunu gösteren bazı veriler bulmuştu. Ne yazık ki, düşük çözünürlük nedeniyle veriler net değildi; suyun varlığını tanımlayan spektral çizgiler bulanıktı. James Webb Teleskobu’nun daha yüksek çözünürlüğü bu çizgileri çok daha belirgin olacak şekilde ayırabildi ve sıcak ve soğuk suyun spektrumlarını gösterdi.

Kompakt disklerin gözlemleri bir dönüm noktasıydı. Webb’in geri ışınladığı veriler, diskin içinde daha sıcak su buharı emisyonlarının varlığına işaret eden spektrumlar olmasına rağmen, kar çizgisinin hemen dışında da fazla miktarda soğuk su buharı emisyonu olduğunu gösterdi. Su buharı buradan diskin iç kısımlarına doğru hareket ediyor.

Araştırmacılar bulgularını yakın zamanda The Astrophysical Journal Letters’da yayınladılar. Peki bundan sonra ne olacak? Kanıtlarla da desteklenen teoriye göre, buzdan yoksun sürüklenen çakıl taşları, sonunda bir gezegen haline gelebilecek şekilde birikmeye başlayana kadar birbirleriyle çarpışacak. Bu varsayımsal gezegen daha sonra su buharı ile beslenebilir ve bundan milyarlarca yıl sonra başka bir Dünya’yı oluşturabilir. Belki de yaşamın ardındaki gizem bir parça da olsa aralanmış olabilir.

Aralık 2021’de uzaya fırlatılan ve kızılötesi astronomiye yönelik bir uzay teleskobu olan James Webb Teleskobu bugüne dek uzaya gönderilen en güçlü teleskop. NASA’nın başkanlığında 15 farklı devletin, Avrupa Uzay Ajansı ve Kanada Uzay Ajansı’nın ortak yürüttüğü bir proje olan James Webb Uzay Teleskobu Dünya’dan neredeyse 1,5 milyon kilometre uzaklıkta yörüngeye yerleştirilmiş durumda ve şaşırtıcı buluşlar yapmaya devam ediyor