Yeni keşfedilen bir ötegezegen o kadar tuhaf özelliklere sahip ki, gökbilimciler onun geçmişinde dev bir çarpışma yaşamış olması gerektiğini düşünüyor.

TOI-1853b, Neptün'den biraz daha küçük, ancak Dünya'dan neredeyse iki kat daha yoğun bir dış gezegen olup, normal gezegen oluşumu ve evrimi kanallarıyla açıklanması zor bir kaya bileşimine işaret etmektedir.
Bunun yerine, İtalya'daki Roma Tor Vergata Üniversitesi ve İngiltere'deki Bristol Üniversitesi'nden fizikçi Luca Naponiello liderliğindeki bir ekip, bir zamanlar aşırı şiddet yoluyla atmosferini kaybeden çok daha büyük, daha gazlı bir dünyanın çekirdeği olduğuna inanıyor.

"Bu gezegen çok şaşırtıcı! Normalde bu kadar kayadan oluşan gezegenlerin Jüpiter gibi yoğunluğu suya benzeyen gaz devlerine dönüşmesini bekleriz" diyor Bristol Üniversitesi'nden fizikçi Jingyao Dou.

"TOI-1853b Neptün büyüklüğünde ancak çelikten daha yüksek bir yoğunluğa sahip. Çalışmamız, gezegenin oluşumu sırasında son derece enerjik gezegen-gezegen çarpışmaları yaşamış olması halinde bunun gerçekleşebileceğini gösteriyor. Bu çarpışmalar hafif atmosferin ve suyun bir kısmını alıp götürmüş ve geriye büyük ölçüde kayaca zenginleştirilmiş, yüksek yoğunluklu bir gezegen bırakmıştır."

TOI-1853b dış gezegenler arasında nadir görülen bir gezegendir. Neptün çölü olarak bilinen bir boşlukta sağlam bir şekilde oturuyor - yıldızıyla yakın bir yörüngede, Neptün büyüklüğünde bir dünya.
Bugüne kadar doğrulanmış 5.500'den fazla ötegezegen arasında bu tanıma uyan sadece bir avuç dünya bulunmuştur. Neptün çölünde neden bu kadar az ötegezegen olduğunu bulmak gezegen oluşumunu ve evrimini daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır.
TOI-1853b Dünya'nın yarıçapının 3,46 katıdır; Neptün ise 3,88 Dünya yarıçapındadır. Ancak benzerlikler hemen hemen burada sona eriyor. Dış gezegen, Güneş'in yaklaşık yüzde 80'i büyüklüğünde turuncu bir cüce olan ev sahibi yıldızının yörüngesinde her 1,24 günde bir dönüyor. Yarıçapı hayal gücünü çok fazla zorlamasa da, kütlesi gerçekten şaşırtıcı: Dünya'nın kütlesinin 73,2 katı. Neptün ise sadece 17,15 Dünya kütlesindedir.

Ekip, bu boyut ve kütlede TOI-1853b'nin santimetreküp başına 9,7 gram yoğunluğa sahip olduğunu hesaplıyor. Bu çılgınca. Neptün'ün ortalama yoğunluğu santimetre küp başına 1,64 gramdır. Dünya'nın ortalaması ise 5.15 gramdır. Demirin yoğunluğu santimetre küp başına 7,87 gramdır ve çeliğin yoğunluğu da hemen hemen aynıdır.
Neptün'ün yoğunluğunun bu kadar düşük olmasının nedeni kalın ve geniş bir atmosfere sahip olmasıdır. TOI-1853b'nin yoğunluğunun bize söylediği şey, bileşiminde çok fazla yoğun malzeme olması ve çok fazla atmosfer olmaması gerektiğidir. (Ayrıca, Dünya'nın çekirdek yoğunluğu 13 gram kadardır; büyük bir cismin içindeki malzeme, üstündeki tüm kütle tarafından sıkıştırılır, böylece yoğunluğu artar).
Naponiello ve ekibi galakside bir gezegenin nasıl bu hale gelebileceğini belirlemek için simülasyonlar yaptılar. En olası açıklamanın, iki büyük, hala oluşmakta olan dış gezegen arasındaki yüksek hızlı bir çarpışmanın onları bir araya getirdiğini ve atmosferi fırlattığını buldular.

Bristol Üniversitesi'nden fizikçi Phil Carter, "Çalışmaya katkımız, ölçülen aşırı yoğunluğu üretmek için orijinal büyük gezegenden daha hafif atmosferi ve suyu / buzu potansiyel olarak ortadan kaldırabilecek aşırı dev darbeleri modellemekti" diyor.
"TOI-1853b'nin gözlemlendiği gibi oluşabilmesi için ilk gezegenin su açısından zengin olması ve saniyede 75 kilometreden daha yüksek bir hızla aşırı dev bir çarpışmaya maruz kalması gerektiğini bulduk."

Ekip, TOI-1853b etrafında bir atmosferin izlerini aramak için takip gözlemleri yapmayı ve çarpışma senaryolarının olası olup olmadığını belirlemek için bileşimini analiz etmeyi planlıyor.
İlginç bir şekilde, başka bir grup bilim insanı tarafından benzer bir dış gezegen daha bulundu. TOI-332b 3,2 Dünya yarıçapında, 57,2 Dünya kütlesinde, turuncu bir cüce etrafında 18,72 saatlik bir yörüngede ve santimetre küp başına 9,6 gram yoğunluğa sahip. Belki de iki ayrı ekip çabalarını birleştirebilir.

Bristol Üniversitesi'nden fizikçi Zoë Leinhardt, "Beklediğimiz bir şey olmadığı için daha önce bu tür aşırı dev çarpmaları araştırmamıştık" diyor.
"Simülasyonlarımızın temelini oluşturan malzeme modellerini iyileştirmek ve modellenen aşırı dev darbelerin kapsamını genişletmek için yapılması gereken çok iş var."

 

Kaynak: https://www.sciencealert.com/