Dünya, Güneş'in Yok Oluşunu Atlatabilir mi?

Uzak bir beyaz cüce, yörüngesi Güneş'in kırmızı dev evresini atlatırsa Dünya'ya benzer olabilecek şekilde bir Dünya benzeri gezegen barındırıyor. Bu durum nedir? Bu yazıda, bu terimleri ve Dünya'yı bekleyen, milyarlarca yıl uzakta olan kasvetli kaderi keşfedeceğiz.

Dünya'nın Kasvetli Geleceği:

En iyi ihtimalle, gezegenimiz yaşamının sonunda Güneş'in genişlemesiyle yanık kül haline gelecektir. En kötü ihtimalle, Güneş tarafından yutularak varlığının hiçbir izi kalmayacaktır. Astronomlar, Dünya'nın izleyebileceği yolu, yaklaşık 4.300 ışık yılı uzaklıktaki bir yıldız sisteminde bulduklarına dair kanıtlar buldular. Orada, Güneş'imize benzer bir yıldızın kalıntıları etrafında dönen bir kayalık gezegen, Güneş'imizin yok oluşunu atlatırsa Dünya'nın yer alabileceği mesafeye benzer bir mesafede dönüyor. Nature Astronomy dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmaya göre, sistem "uzak gelecekte Dünya'nın potansiyel hayatta kalışına dair bir bakış açısı sunabilir."

KMT-2020-BLG-0414L sistemi, güney yarımküredeki üç adet 1.6 metrelik otomatik teleskoptan oluşan Kore Mikromercekleme Teleskop Ağı tarafından 2020 yılında keşfedilmiştir. Ağ, Dünya ile başka bir arka plan yıldız arasında bir yıldız veya gezegen geçtiğinde meydana gelen kütle çekimsel mercekleme olaylarını aramaktadır; araya giren cismin kütlesi bir mercek gibi davranarak, uzaktaki yıldızdan gelen ışığı bize doğru bükerek daha parlak görünmesini sağlar. Olayın süresi, ışık yoğunluğu ve diğer detaylar, olay öncesi ve sonrası gözlemlerle birleştirilerek, araya giren cismin kütle çekimi ve kütlesi dahil olmak üzere detayların hesaplanmasına olanak tanır. İlk analizler, keşfedilen sistemin (KB200414 olarak kısaltılmış) düşük kütleli bir yıldız, Dünya kütlesindeki bir gezegen ve Jüpiter'in kütlesinin birkaç katı kadar olan üçüncü bir cisimden oluştuğunu öne sürdü.

Şanslı Bir Hizalanış:

Astronomlar, sistemi Hawaii'deki 10 metrelik Keck 2 Teleskobu kullanarak daha net bir şekilde incelemeye çalıştılar, ancak bu gözlemler, incelenmiş mercek sistemi içindeki birincil yıldızı ortaya çıkarmadı. San Diego'daki California Üniversitesi'nden bir astrofizikçi ve çalışmanın baş yazarı olan Keming Zhang, "Bu sistem, bir mercek gezegenlerinden oluşan daha büyük bir örneğin parçası. Bu, beklenen birincil yıldız parlaklığını tespit edemediğimiz tek sistem." dedi. Zhang ve meslektaşları, keşfi açıklayabilecek birkaç senaryoyu inceledi. Olası bir parlak ana dizin yıldızı yerine, yıldızın yaklaşık Güneş'in kütlesinin yarısı kadar sönük bir beyaz cüce olması gerektiğini belirlediler. Zhang, "Bunda biraz şans var, çünkü her on mercek gezegeninden yalnızca birinin beşază cüce konakçılara sahip olmasını bekliyorsunuz." dedi. Araştırmacıların analizi ayrıca bu yıldız etrafında dönen kayalık gezegenin Dünya'nın iki katı kütleye ve Güneş'ten iki kat daha fazla uzaklıkta bir yörüngeye sahip olduğunu gösterdi. Bu, bir beyaz cüce etrafında dönen keşfedilen ilk muhtemel Dünya benzeri dünyadır. Diğer çalışmalar, dev gaz gezegenlerini barındıran beyaz cüceleri ve kayalık gezegenlerin kalıntıları olduğu düşünülen enkaz şeritlerini ortaya çıkardı, ancak hiçbiri Dünya ile eşleşmiyor.

Sistemdeki üçüncü cisim, gerçek bir yıldız gibi parlayacak kadar kütleli olmayan bir "başarısız yıldız" olan bir kahverengi cüce gibi görünüyor. Kütlesi Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık 27 katı kadar ve beyaz cücenin etrafında, araştırmacılara göre, Uranüs'un ötesinde yer alarak, dünya-güneş mesafesinin yaklaşık 22 katı uzaklıkta dönüyor.

Dünya'nın Geleceğine Bir Bakış mı?

Bir yıldızın aktif yaşamı boyunca, hidrojen çekirdekte helyum haline gelir. Yıldız hidrojeni tükettiğinde, kütle çekimi zayıflar ve kırmızı deve dönüşerek genişler. 4.6 milyar yaşındaki Güneş'in bu aşamaya yaklaşık 6 ila 7 milyar yıl içinde girmesi bekleniyor, çapını şu anki boyutunun onlarca katına kadar genişletecek. Bu kırmızı dev evresinde bir milyar yıl kalacak ve sonra dış katmanlarını dökerek, yalnızca sıcak, yoğun, ölü çekirdeği olan beyaz cüceyi bırakacak, KB200414'ün merkezindeki gibi. Güneş kırmızı dev olduğunda, Merkür ve Venüs'ü yutacak. Mars ve dış gezegenler neredeyse kesinlikle hayatta kalacak. Ancak Dünya'nın kaderini tahmin etmek, Güneş'in son günlerinin karmaşıklığı nedeniyle zordur.

Bir olasılık, Güneş kütlesini yitirip çekimi zayıfladığında, gezegenimizin dışa doğru göç edebileceğidir (ancak okyanusları ve atmosferi milyarlarca yıl önce buharlaşacaktır). Beyaz cüceye dönüştüğünde, Güneş kütlesinin yarısın kaybedecek, bu da hayatta kalırsa Dünya'nın yörüngesini mevcut mesafesinin iki katına çıkmasına izin verebilir. Bu, KB200414 kayalık gezegenine benzemekte, bu da benzer bir kaderle karşılaştığını öne sürüyor. Güneş sistemi bugün nispeten istikrarlı, ancak Güneş ölmeye başladığında her şey değişebilir. Sahne, özellikle Jüpiter ve Satürn'ün "joker kartları" olarak hareket edebilecek, Güneş'in diğer gezegenlerinin hareketleri nedeniyle daha karmaşık hale gelir. Birçok çalışma, dinamik olarak elverişsiz sonuçlar öngörüyor. KB200414 davasında, kahverengi cüce, kırmızı devden sıyrılırken sistemi oluşturan diğer gezegenlerde "mutlak kargaşa" yaratmış olmalı, her türlü tuhaf fenomeni ortaya çıkarmış olmalıdır. Birinin gezegene neler yapmış olabileceğini hayal etmek zordur. Bu yüzden ve diğer nedenlerden dolayı, Zhang ve ekibinin sistemin yapısı hakkındaki hipotezleri %100 önemli kabul edilmekte ve devam eden incelemeleri gerektirmektedir. Zhang, önümüzdeki on yılın başında çalışmaya başlaması beklenen son derece büyük yer tabanlı teleskopların beyaz cüceyi ortaya çıkararak, astronomların senaryolarını doğrulamalarına veya çürütmelerine olanak tanıyacağını belirtiyor. Ayrıca, 2027'de fırlatılması planlanan NASA'nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, Dünya'nın kasvetli geleceğine daha fazla ipucu sağlayabilecek, beyaz cüce gezegen sistemlerinden daha birçoklarını keşfedecektir.