HD 219134 b

HD 219134 b (HR 8832 b), Kraliçe (Cassiopeia) takımyıldızı yönünde, Dünya’ya yalnızca 21,25 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir süper-Dünya’dır. Bu gezegen, bilinen en yakın geçiş (transit) yapan ötegezegenlerden biri olma özelliğini taşımaktadır. HD 219134 adlı K-tipi bir yıldızın yörüngesinde dönmektedir.

Gezegenin hem kütlesinin hem de yarıçapının yüksek doğrulukla ölçülebilmiş olması, onu kayalık ötegezegenlerin yoğunlukları ve iç yapıları üzerine yapılan bilimsel çalışmalar açısından önemli bir referans noktası haline getirmiştir. Elde edilen verilere göre, HD 219134 b’nin yoğun yapısı dikkate alındığında, kalın bir atmosfere sahip olmadığı ve olağan dışı bir mineralojik bileşime sahip olabileceği düşünülmektedir.

^{HD 219134 b (}NASA⁾

HD 219134 b’nin keşfi, iki aşamalı bir gözlem süreciyle gerçekleştirilmiş ve 2015 yılında duyurulmuştur. Gezegenin varlığına ilişkin ilk kanıt, İspanya’ya bağlı La Palma Adası’ndaki Roque de los Muchachos Gözlemevi’nde yer alan 3,6 metrelik Telescopio Nazionale Galileo (TNG) teleskobuna bağlı HARPS-N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere) spektrografı ile elde edilen dikey hız verileri sayesinde ortaya konmuştur. Cenevre Üniversitesi’nden F. Motalebi’nin liderliğindeki araştırma ekibi, yıldızın hareketlerindeki düzenli salınımları analiz ederek, sistemde birden fazla gezegenin kütleçekimsel etkisini tespit etmiştir.

Bu gezegen adayları arasında, yıldızına en yakın olan HD 219134 b’nin geçiş yapıp yapmadığını belirlemek amacıyla NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu kullanılmıştır. Spitzer, gezegenin yıldızının önünden geçerken yıldız parlaklığında oluşan küçük düşüşü başarıyla gözlemlemiştir. Bu doğrulama sayesinde gezegenin yalnızca minimum kütlesi değil, aynı zamanda fiziksel yarıçapı da doğrudan ölçülebilmiştir. Bu durum, HD 219134 b’yi hem yakın konumu hem de ayrıntılı biçimde karakterize edilebilmesi sayesinde, geçiş yapan en önemli süper-Dünya’lardan biri haline getirmiştir.

Gliese 892 veya HR 8832 olarak da bilinen HD 219134, K3V spektral sınıfına ait bir turuncu cüce yıldızdır. Kütlesi Güneş’in yaklaşık %81’i (0.81 M☉), yarıçapı ise yaklaşık %78’i (0.778 R☉) olarak ölçülmüştür. Yüzey sıcaklığı yaklaşık 4.699 Kelvin olup, bu değer Güneş’inkinden daha düşüktür.

Dünya’ya olan yakınlığı ve 5,57 kadirlik görünür parlaklığı sayesinde, HD 219134, açık ve karanlık bir gökyüzünde çıplak gözle görülebilen en yakın ötegezegen barındıran yıldızlardan biri olma özelliğini taşımaktadır. Sistem, en az dört gezegene —ve muhtemelen daha fazlasına— ev sahipliği yapmakta olup, bu yönüyle görece zengin bir gezegen sistemine sahiptir.

HD 219134 b, hem kütlesi hem de yarıçapı yüksek hassasiyetle ölçülmüş nadir kayalık ötegezegenlerden biridir. Kütlesi, Dünya’nın yaklaşık 4,74 katı; yarıçapı ise Dünya yarıçapının yaklaşık 1,6 katı (1.602 ± 0.055 R⊕) olarak belirlenmiştir. Bu iki ölçüm, gezegenin ortalama yoğunluğunun hesaplanmasına olanak sağlamaktadır. Elde edilen yoğunluk değeri, Dünya’nınkinden daha yüksek olup gezegenin kalın bir gaz veya su zarfına sahip olmadığını, aksine katı ve kayalık bir yapıya sahip olduğunu doğrulamaktadır.

Gezegenin iç yapısına ilişkin modeller, HD 219134 b’nin büyük bir demir-nikel çekirdeğe sahip olabileceğini öngörmektedir. Daha ayrıntılı analizler, gezegenin oluştuğu koşulların, onun silikat mantosunun tipik karasal gezegenlerden farklı olmasına yol açmış olabileceğini göstermektedir. Bazı çalışmalara göre, gezegenin yapısı kalsiyum ve alüminyum gibi elementler açısından zengin olabilir. Bu da, gezegenin derinliklerinde, yüksek basınç altında safir ve yakut gibi değerli taşları oluşturan korundum minerallerinin bol miktarda bulunabileceği yönündeki hipotezleri gündeme getirmiştir.

HD 219134 b, ev sahibi yıldızına son derece yakın bir yörüngede dolanmaktadır. Yörüngesel periyodu yalnızca 3,09 gündür. Yıldızına olan ortalama uzaklığı, yani yarı büyük ekseni, yaklaşık 0,0387 astronomik birimdir (AU). Bu aşırı yakınlık, gezegenin yüzey sıcaklığının oldukça yüksek olmasına yol açmaktadır. Hesaplanan denge sıcaklığı yaklaşık 800 Kelvin (527 °C) düzeyindedir. Bu sıcaklık, HD 219134 b’yi yaşama elverişli koşullardan uzak bir “sıcak süper-Dünya” konumuna yerleştirmektedir.

HD 219134, oldukça kompakt ve zengin bir gezegen sistemine ev sahipliği yapmaktadır. HD 219134 b, sistemin bilinen en içteki gezegenidir. Şu ana kadar doğrulanmış diğer gezegenler ise şunlardır:

• HD 219134 c: Yaklaşık 4,3 M⊕ kütleye sahip bir süper-Dünya’dır. Yörünge periyodu 6,7 gündür.
• HD 219134 f: Yaklaşık 7,3 M⊕ kütlesinde bir mini-Neptün’dür. Yörüngesini 22,7 günde tamamlamaktadır.
• HD 219134 h: Yaklaşık 108 M⊕ kütleye sahip, sistemin en dışındaki gaz devidir. Yörünge periyodu 2.150 gündür.

Bu kompakt ve çok gezegenli yapı, gezegen oluşumu ve evrimi teorilerini test etmek açısından önemli bir doğal laboratuvar niteliği taşımaktadır.

HD 219134 b’nin en önemli özelliklerinden biri, Dünya’ya bu denli yakın ve parlak bir yıldızın yörüngesinde bulunmasının yanı sıra geçiş yapan bir süper-Dünya olmasıdır. Bu özelliklerin birleşimi, gezegeni atmosferik karakterizasyon çalışmaları açısından birincil hedef haline getirmektedir.

James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gibi gelişmiş gözlem araçları, HD 219134 b'nin atmosferi (varsa) ya da ekzosferinden süzülen yıldız ışığını analiz ederek, gezegenin kimyasal bileşimi hakkında bilgi edinmeye çalışmayı planlamaktadır. Bu tür gözlemler, sıcak süper-Dünya’ların atmosferlerini nasıl kazandıkları ve zamanla nasıl kaybettikleri konusundaki anlayışımızı derinleştirmede kritik bir rol oynamaktadır.