Hepsi: “Bu erimiş gezegen, dünyaların büyük çeşitliliğini yansıtıyor”

Daha önce bilinmeyen bir gezegen türü, 35 ışıkyılı uzaklıktaki L 98-59 yıldızının yörüngesinde dönüyor: oluşumundan neredeyse beş milyar yıl sonra, hâlâ binlerce kilometre derinliğinde erimiş kayalardan oluşan bir okyanusla kaplı. Uluslararası bir araştırma ekibinin “Nature Astronomy” dergisinde gözlemlere ve bilgisayar simülasyonlarına dayanarak bildirdiği şey budur.

L 98-59, Güneşimizin yaklaşık üçte biri büyüklüğünde bir kırmızı cüce yıldızdır. Kırmızı cüce yıldızlar gökbilimciler için özellikle ilgi çekicidir çünkü genellikle çok yakın yörüngelerdeki küçük kayalık gezegenlerle çevrilidirler. Bu aynı zamanda L 98-59 için de geçerlidir: TESS uzay teleskopu ile yapılan gözlemler, 2019'da b, c ve d harfleriyle gösterilen ve yörünge periyotları 2,25, 3,69 ve 7,45 gün olan üç gezegenin keşfedilmesine yol açtı.

Diğer bir gezegen olan L 98-59 e'nin yörünge periyodu 12,83 gün olup olmadığı, 2021 yılında Şili'deki Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) Çok Büyük Teleskobu ile yapılan gözlemlerle doğrulandı. 2025 yılında bu aynı zamanda sistemdeki beşinci gezegenin kanıtını da sağladı.

Bununla birlikte, üçüncü gezegen gök araştırmacılarına bir bilmece sundu: büyüklüğü nedeniyle – çapı Dünya'nın çapının yaklaşık bir buçuk katıdır – kütlesi ve dolayısıyla ortalama yoğunluğu kayalık bir gezegen için alışılmadık derecede küçüktür. Dünyanın ortalama yoğunluğu L 98-59 d'nin yaklaşık 2,6 katıdır.

Şimdiye kadar gökbilimcilerin bu tür gezegenler için iki açıklaması vardı: Ya gaz cüceleriydiler; hidrojen ve helyumdan oluşan şişkin bir atmosfere sahip küçük kayalık gezegenlerdi. Veya ağırlıklı olarak sıvı ve donmuş sudan oluşan ve bu nedenle yoğunluğu düşük olan su dünyaları hakkında.

Ancak Cambridge Üniversitesi'nden Harrison Nicholls ve ekibinin James Webb Uzay Teleskobu ile yaptığı gözlemlerin gösterdiği gibi, L 98-59 d, yüksek oranda kükürt bileşikleri içeren yoğun bir atmosferle çevrilidir. Kükürtün kökenine ilişkin hiçbir açıklama sağlamadıkları için bu, her iki modelle de bağdaştırılamaz.

Kategorilerin yeniden düşünülmesi gerekiyor

Ekip bu nedenle farklı kimyasal bileşimlere dayanarak bilgisayarda gezegenin oluşumunu ve gelişimini simüle etti. Tüm gözlem verileriyle (yani gezegenin büyüklüğü, düşük yoğunluğu ve atmosferindeki kükürt) eşleşme ancak çok özel koşullar altında mümkün oldu: Gezegen zaten alışılmadık derecede yüksek oranda su ve kükürt ile oluşmuş olmalı.

Simülasyonların gösterdiği gibi, bu bileşim hala gezegenin iç kısmı ile atmosferi arasında güçlü bir etkileşime yol açıyor. Bu nedenle gezegenin küçük bir demir çekirdeğin üzerinde derin bir sıvı kaya okyanusu var. Bu magma okyanusu sürekli olarak hidrojen ve kükürt salar ve gezegenin etrafında kalın bir atmosfer sağlar. Bu yoğun atmosfer ise çok güçlü bir sera etkisine yol açarak gezegendeki sıcaklığı öyle bir artırıyor ki, magma okyanusu günümüze kadar korunmuş durumda.

Peki L 98-59 d'nin hiç katı yüzeyi yok mu? Nicholls, “Tam olarak söylemek zor” diye açıklıyor. Ancak araştırmacı, Dünya'daki gibi kıtasal levhalar ve levha tektoniği içeren kalın, katı bir kabuğun bulunmadığından emin. “En fazla, Dünya'daki lav göllerine benzer, koyu renkli kayalardan oluşan ince bir tabaka bekliyoruz.” Gezegen muhtemelen sınırlı bir dönüşe sahip olduğundan, yani her zaman yıldızının aynı tarafına baktığından, bu kayalık kabuk gündüz tarafında gece tarafına göre daha ince olabilir.

Nicholls, “Keşifimiz, gökbilimcilerin daha önce küçük gezegenleri tanımlamak için kullandıkları kategorilerin çok basit olduğunu gösteriyor” diye vurguluyor. “Bu erimiş gezegen, güneş sisteminin dışında var olan dünyaların büyük çeşitliliğini yansıtıyor.”