NASA’nın Webb teleskobu, Mars büyüklüğündeki dünyaların çarpışmasına dair izler keşfetti

Erken Güneş Sistemi’nde genç Dünya ile Mars büyüklüğündeki Theia adlı gök cismi arasında yaşanan büyük çarpışma, gezegenimizin yapısını değiştirmiş; yörüngeye saçılan enkazın zamanla birleşmesiyle Ay oluşmuştu. 

Bilim insanları, kayalık gezegenlerin nasıl şekillendiğini ve bu tür çarpışmaların açığa çıkardığı enerjiyi anlamak için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ile genç yıldız sistemlerini inceledi. Colorado Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden Kate Su liderliğindeki ekibin çalışması, The Astrophysical Journal dergisinde yayımlandı.

SİLİKA ZENGİNİ DİSKLER 

Araştırmacılar, emekliye ayrılan Spitzer Uzay Teleskobu’nun arşiv verilerini Webb Telekobu'nun kızılötesi spektrometre verileriyle birleştirerek 21 sistemi analiz etti. Genç yıldızların yalnızca yüzde 1’inde görülen bu 'aşırı enkaz diskleri', mineral yapılarına göre iki ana gruba ayrıldı. Örneklemin üçte birini oluşturan silika zengini disklerde, obsidyen gibi volkanik cama benzeyen malzemeler bulundu.

Ekip, bunların Mars büyüklüğündeki ön gezegenlerin kayalık katmanlarını buharlaştırabilecek kadar yüksek enerjili çarpışmalar sonucunda oluştuğunu belirtti. Bu gruptaki disklerin tamamı, 300 milyon yıldan genç yıldızların çevresinde yer alıyor.

DÜŞÜK ENERJİLİ ÇARPIŞMALAR 

İncelenen disklerin üçte ikisini oluşturan silika bakımından fakir grupta ise Hawaii plajlarındaki yeşil kum tanelerine benzeyen forsterit gibi mineraller tespit edildi.

Araştırmacılar, bu disklerin Ay büyüklüğündeki gök cisimlerinin teğet çarpışmaları gibi daha düşük enerjili olaylarla oluştuğunu belirledi. Silika zengini grubun aksine bu sistemler, daha geniş bir yaş aralığına yayılıyor.

GEZEGENLERİN OLUŞUM TAKVİMİ 

Çalışmanın ortak yazarlarından Budapeşte Konkoly Gözlemevi araştırmacısı Agnes Kospal, gezegen embriyolarını doğrudan gözlemlemenin mümkün olmadığını, ancak orta kızılötesi spektrumla büyük çarpışmaların mineral izlerini okuyabildiklerini ifade etti.

Bilgisayar simülasyonları, Dünya dahil kayalık gezegenlerin yıldız sisteminin oluşumunu izleyen ilk birkaç yüz milyon yılda ortaya çıktığını gösteriyor. Silika zengini disklerin yaş aralığı da Dünya ve Ay’ın oluşumuyla ilişkili, Güneş’in doğumundan yaklaşık 100 milyon yıl sonraki dev çarpışma dönemiyle örtüşüyor.

GEÇ AĞIR BOMBARDIMAN 

Araştırmacılardan Attila Moor, daha yaşlı silika fakiri disklerdeki düzensiz parlaklık değişimlerinin Güneş Sistemi’nin geçmişine ilişkin 'Geç Ağır Bombardıman' hipoteziyle uyumlu olduğunu belirtti. Dev gezegenlerin yörünge değiştirmesiyle tetiklenen bu süreçte küçük gök cisimleri birbiriyle çarpışarak büyük toz bulutları oluşturuyor.

Webb Telekobu'nun sağladığı veriler, farklı yıldız sistemlerindeki çarpışmaların izlerini karşılaştırarak Güneş Sistemi’nin ve Dünya’nın oluşum geçmişini daha kapsamlı biçimde anlamaya imkan tanıyor.