Bir yüzü sürekli olarak yıldızı tarafından kavrulurken diğer yüzü donmuş ve zifiri karanlık olan bir gezegende yine de yaşam koşulları bulunabileceği ortaya çıktı. Penn State Üniversitesi'nden araştırmacıların yaptığı çalışma, ScienceDaily tarafından duyuruldu.
LHS 3844b adlı ötegezegen, Dünya'dan biraz daha büyük ve Güneş Sistemi'nden 48,5 ışık yılı uzaklıktaki kırmızı cüce LHS 3844'ün yörüngesinde dönüyor. Gezegen, kendi ekseni etrafındaki dönüşünü yıldızı etrafındaki bir turuyla aynı sürede tamamlıyor. Buna 'gelgit kilidi' deniyor. Bu nedenle gezegenin bir yarımküresi sürekli kavurucu bir gündüz yaşarken, diğer yarımküresi sıcaklığın mutlak sıfıra (0 Kelvin) yaklaştığı sonsuz bir geceye gömülüyor.
İlk bakışta böyle bir ortam yaşam için tamamen elverişsiz görünüyor. Penn State Üniversitesi Penn GEFLOW laboratuvarında doktora öğrencisi olan Daisuke Noto, "Gündüz ve gece taraflarındaki aşırı sıcaklıklara bakıldığında – aydınlık tarafta yaklaşık 1000-2000 Kelvin, karanlık tarafta ise mutlak sıfır – bu ötegezegenlerin yaşam için fazla sert olduğu sonucuna varılabilir. Ancak yaşam, kendini göstermenin bir yolunu bulabilir" diyor.
Nature Communications dergisinde yayımlanan ve ScienceDaily tarafından aktarılan araştırmada Noto ve Japonya Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Ajansı ile Hokkaido Üniversitesi'nden meslektaşları, bu tür ötegezegenlerin "şimdiye kadar düşünülenden daha fazla yaşamı desteklemeye uygun olabileceğini" tespit etti. Bunun nedeni, gelgit kilidinin, ısı akışının yanal dağılımı sayesinde belirli bölgelerde ılımlı sıcaklık koşullarının korunmasına yardımcı olabilmesi.
Bu keşif, yıldızlarına hep aynı yüzünü dönen gezegenlerin mutlaka yaşanmaz olduğu yönündeki yaygın varsayımı sorgulatıyor. Öte yandan bilim insanlarına göre bu tür dünyalar, gece-gündüz döngüsü olan Dünya gibi gezegenlerden çok daha yaygın.
Söz konusu gezegenlerin yönelimi, iki yarımküre arasında dev bir sıcaklık farkı yaratıyor. Ancak araştırmacılar sadece yüzey koşullarına odaklanmak yerine, gezegenin derinliklerinde – özellikle kabuk ile çekirdek arasındaki kalın kaya tabakası olan mantoda – neler olduğunu inceledi.
Araştırmacılar, gelgit kilidiyle kilitlenmiş bir gezegenin iç yapısını taklit eden fiziksel bir laboratuvar modeli oluşturdu. Ekip, viskoz gliserol ve sıcaklık değişiminde renk değiştiren küçük termokromik sıvı kristallerle dolu dikdörtgen bir laboratuvar kabı kullandı. Bilim insanları, kabın etrafına dört termostat yerleştirerek farklı bölgeleri ısıtıp soğuttu ve sürekli aydınlık taraf, sürekli karanlık taraf, yüzey ve derin katmanlar arasındaki sıcaklık farklarını yeniden yarattı.
Deneyler şaşırtıcı derecede istikrarlı bir model ortaya çıkardı. Sıcak malzeme sürekli olarak gündüz tarafının altında yükseliyor, üst katmanlara doğru hareket ediyor, gece tarafına ulaştığında soğuyor ve ardından mantonun alt kısmından geri dönmek üzere batıyordu. Bu şekilde, bir tür sürekli 'gezegensel nabız' gibi işleyen kesintisiz bir sirkülasyon döngüsü oluşuyordu.
Noto, "Bu hareket, Dünya'nın mantosundaki gibi kaotik değil. Hareket yavaş ve istikrarlı. Tahmin edilebilir. Biraz sıkıcı ama iyi anlamda" diye konuştu.
Araştırmacılar ayrıca laboratuvar modelinin ısıtılan tabanından yükselen, mantar şeklinde periyodik akıntılar da gözlemledi. Hawaii veya İzlanda'nın altındakiler gibi Dünya'daki volkanik sıcak noktaların aksine, bu akıntılar hareketsiz kalıyordu. Isı transferi ölçümleri, Dünya'nın mantosundakilerle karşılaştırılabilir düzeydeydi. Bilim insanları, bunun bazı gelgit kilidiyle kilitlenmiş ötegezegenlerin, özellikle daha ılımlı orta enlemlerde, yaşam için elverişli yerel jeotermal ortamları sürdürebileceğini gösterdiği sonucuna varıyor.
İstikrarlı sirkülasyon modeli sadece yüzey sıcaklıklarını etkilemekle kalmıyor. Noto'ya göre, bu durum gezegenin sıvı çekirdeğinin hareketi için de önem taşıyor ve potansiyel olarak Dünya'nın bildik dipol manyetik alanından farklı manyetik alanlar yaratabilir.
Penn GEFLOW laboratuvarındaki araştırmacılar, farklı jeofizik süreçleri incelemek için benzer laboratuvar modelleri geliştirmeye devam ediyor. Noto, "Deneysel yöntemleri genişletmeyi ve gezegenimizdeki farklı sistemleri farklı bağlamlarda incelemeyi planlıyoruz" dedi.
