Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Mutlu Yıldız, Güneş Sistemi’nin geçmişine ilişkin dikkat çeken bir araştırma gerçekleştirdi. Çalışma, dünyanın önde gelen astronomi dergilerinden Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de (MNRAS) yayımlandı.
"BÜYÜK BİR SORU İŞARETİ"
Araştırmada, genç Güneş’in yaklaşık 5 ila 10 Dünya kütlesine sahip kayalık bir gezegeni yutmuş olabileceği ve böyle bir olayın izlerinin bugün Güneş’in derinliklerinde bulunabileceği ortaya konuldu. Prof. Dr. Yıldız, çalışmanın temelinde standart Güneş modelleri ile hassas helyosismik gözlemler arasındaki uzun süredir devam eden uyuşmazlıkların bulunduğunu belirterek, “Çalışmanın çıkış noktasını, standart Güneş modelleri ile hassas helyosismik gözlemler arasında uzun süredir devam eden uyuşmazlıklar oluşturuyor. Özellikle Güneş’in konvektif bölgesinin altındaki ses hızı yapısı ve yüzeyindeki belirgin lityum eksikliği, bilim insanları için büyük bir soru işaretiydi. Araştırmam, Dünya’dan birkaç kat daha büyük bir gezegenin genç Güneş’e düşmüş ve onun iç yapısında kalıcı bir kimyasal iz bırakmış olabileceğini gösteriyor. Güneş’in evrimini modelleyerek elde ettiğim sonuçları iç yapısına ilişkin çok hassas gözlemlerle karşılaştırdığımda, gezegen yutulması senaryosunun standart Güneş modelleri ile gözlemler arasındaki bilinen uyuşmazlıkların önemli bir bölümünü açıklayabildiğini buldum” dedi.
GEZEGENE "DEV DİLEK" ADINI VERDİ
Prof. Dr. Yıldız, araştırma kapsamında MESA yıldız evrimi kodunu kullanarak farklı senaryoları simüle etti. Yapılan hesaplamalar arasında en başarılı sonuçları veren model, yaklaşık 5,6 Dünya kütlesine sahip bir gezegene işaret etti. Prof. Dr. Yıldız, bu varsayımsal gezegene Türk kültüründen esinlenerek isim verdiğini belirtti. Yıldız, “Bu varsayımsal gezegene ‘Dev Dilek’ adını verdim. ‘Dev’, gezegenin süper-dünya boyutlarına; ‘Dilek’ ise Merkür’ün eski Türk kültüründeki Tilek/Dilek adıyla ilişkisine gönderme yapıyor. Gezegenin kendisi artık var olmasa bile, modeller onun izlerinin Güneş’in içinde milyarlarca yıl boyunca korunmuş olabileceğini gösteriyor” diye konuştu.
GEZEGENİN İZLERİ GÜNEŞ’İN DERİNLİKLERİNDE ARANIYOR
Araştırmanın önemli sonuçlarından biri, hesaplamaların belirli bir kütle aralığında birleşmesi oldu. Prof. Dr. Yıldız, elde edilen sonuçların yalnızca tek bir anomalinin açıklanmasıyla sınırlı olmadığını ifade ederek, “Araştırma, sadece tek bir anomaliyi değil, Güneş’in ses hızı profilinden helyum bolluğuna kadar pek çok farklı ölçümü aynı anda açıklayabiliyor. DD1020 adı verilen model, Güneş’in iç yapısındaki fiziksel ve kimyasal koşulların gezegen kökenli ağır elementlerle nasıl değiştiğini gözler önüne seriyor. Gezegen yutulmasının Güneş’in iç yapısını etkileyebileceğini düşünüyordum; ancak hesapların böylesine belirli bir süper-dünya kütlesi aralığında birleşmesini beklemiyordum. Bu, çalışmanın en ilginç sonuçlarından biri oldu” dedi.
GEZEGEN GÜNEŞ’E GİRDİKTEN SONRA NE OLDUĞU HESAPLANDI
Çalışmada yalnızca gezegenin Güneş tarafından yutulmuş olabileceği senaryosu değil, gezegenin Güneş’e girdikten sonraki fiziksel süreci de incelendi. Prof. Dr. Yıldız, basınç koşulları, Roche kararlılığı, aerodinamik sürüklenme ve ablasyon hesaplamaları üzerinden gezegenin Güneş içerisindeki hareketini modellediklerini belirtti. Yıldız, “Basınç altında gezegen yapısı, Roche kararlılığı, aerodinamik sürüklenme ve ablasyon hesapları; kompakt, kayalık bir süper-Dünya’nın Güneş’in konvektif zarfından geçerken çok az kütle kaybedebileceğini ve konvektif bölgenin tabanına büyük ölçüde bütünlüğünü koruyarak ulaşabileceğini gösteriyor. Modelde gezegen kökenli ağır element bakımından zengin madde konvektif bölgenin altında yoğunlaşıyor. Bu yerel zenginleşme opasiteyi ve iç tabakalaşmayı değiştiriyor. Üstelik etki, standart Güneş modellerinin helyosismik gözlemlerle en belirgin uyuşmazlıklardan birini gösterdiği bölgede ortaya çıkıyor” diye aktardı.
AĞIR ELEMENTLER GÜNEŞ’İN İÇ YAPISINI DEĞİŞTİREBİLİYOR
Modellemeye göre, Güneş tarafından yutulan kayalık gezegenden geriye kalan ağır element bakımından zengin madde, Güneş’in konvektif bölgesinin altında yoğunlaşıyor. Bu bölgedeki yerel zenginleşmenin opasiteyi ve iç tabakalaşmayı değiştirdiği hesaplandı. Araştırmada söz konusu etkinin, standart Güneş modelleri ile helyosismik gözlemler arasındaki belirgin uyuşmazlıklardan birinin görüldüğü bölgede ortaya çıktığı belirtildi. Çalışmada yer alan DD1020 modeli ise Güneş’in iç yapısındaki fiziksel ve kimyasal koşulların gezegen kaynaklı ağır elementlerden nasıl etkilenebileceğini ortaya koyuyor.
"ARAŞTIRMA KESİN KANIT DEĞİL"
Prof. Dr. Yıldız, elde edilen sonuçların Güneş’in geçmişte bir gezegeni yuttuğunu kesin olarak kanıtlamadığının altını çizdi. Araştırmanın, gelecekteki gözlemlerle test edilebilecek bir senaryo ortaya koyduğunu belirtti. Yıldız, “Güneş’in bir gezegeni yuttuğunu bugün kesin olarak kanıtladığımızı söylemek doğru olmaz. Ancak modellerin öngördüğü yapısal ve kimyasal izler helyosismik veya başka bağımsız gözlemlerle doğrulanabilirse, milyarlarca yıl önce gerçekleşmiş böyle bir olay için çok güçlü kanıt elde edilebilir. Şimdi sıradaki temel soru, bu parmak izlerini bağımsız olarak tespit edip edemeyeceğimizdir” diyerek açıklamasını noktaladı.
