Hocam, yaşanabilir dünya adayları arasında M cüce yıldızların etrafında dönen şu kayalık gezegenler var ya, hani atmosferlerini en iyi inceleyebildiğimiz yerler... İşte onların iklimi, bizim o bildik Dünya kopyalarından bayağı bir farklı çıkabilirmiş, benden söylemesi. Yani "Aaa, burası da Dünya gibiymiş, kesin orda bir piknik yaparız" demekle olmuyor, işler sandığımızdan çok daha karışık. Tıpkı aşk gibi, bakış açını değiştirince her şey tepe taklak olabiliyor.
Şimdi düşünün, bu gezegenler öyle bir kilitlenmiş ki yıldızlarına, hep aynı yüzlerini gösteriyorlar, tıpkı bazı insanların hayata hep aynı yönden bakması gibi. Bu duruma "gelgit kilitlenmesi" diyoruz. Yani bir tarafı hep gündüz, cayır cayır yanıyor, diğer tarafı ise sonsuz bir geceye hapsolmuş, buz gibi. Sanki evren "Al sana bir ders, hayat her zaman eşit dağıtmaz" der gibi. Böyle kilitli bir gezegenin gece tarafı var ya, hani hiç güneş görmüyor, orası sürekli ışıma yaparak soğuma eğiliminde. Hatta o kadar soğuyor ki, su gibi uçucu maddeleri kalıcı buza dönüştürüp hapsedebilir. Bildiğiniz buzluk gibi düşünün. E bu durum da gezegenin yaşanabilirliğini direkt olarak yüzey ve atmosfer koşullarına bağlı hale getiriyor. Yani "Ah be, burası yaşanır mı, acaba orada kola-jelibon falan var mıdır?" sorusunun cevabı, gezegenin üstündeki dağdan taşa, atmosferdeki incecik gaza kadar her şeye bağlı, anladınız işte siz. Sanki bir okey masasında kimin zar atacağına, attığı zarın nasıl düşeceğine bağlıymış gibi kritik bir durum.
Biz de boş durmadık tabii. "Madem öyle, biz de bu işi kurcalayalım, Baran Bozkurt olarak bu konuya da bir dalalım" dedik ve bu senkronize dönen gezegenlerin, yani hep aynı yüzünü gösterenlerin, geniş bir yelpazedeki topografik (yani yüzey şekilleri, dağlar, vadiler, platolar) ve orografik (dağlık bölgelerin özel durumu) durumlarını simüle ettik. Farklı farklı ortalama yükseklikler, farklı kara kütlesi dağılımları denedik. Sanki sanal bir gezegen inşa edip üzerine dağlar, vadiler, platolar serpiştirdik, bakalım ne olacak diye. İşte bu laboratuvar ortamı dediğimiz şey de böyle tuhaf işler yapıyoruz şefim.
Sonra da bu sanal gezegenleri alıp, azot basıncını (pN2 diye kısaltılır, atmosferdeki azot miktarını ölçeriz) 0.5 ile 8 bar arasında, yıldızdan gelen radyasyon akısını (F* diye geçer, yıldızdan ne kadar enerji geldiğini gösterir) da 1200 ile 1700 W/m² arasında geniş bir yelpazede denedik. Tam da bu deneyler sırasında şunu fark ettik: O yüzeydeki girinti çıkıntılar, yani topografik kabartmalar, gezegenin üzerindeki atmosfer akışının o bildik simetrisini pat diye bozuyormuş. Hani normalde kutupların etrafında dönen o girdaplar (circumpolar vortices) var ya, onların yerine mekanik olarak zorlanmış sabit dalgalar oluşuyormuş. Sanki evren kendi kendine "Hoppaaa, bu topografya benim düzenimi bozdu, ben de ona yeni bir şeyler çıkarayım" demiş gibi. Matematik 404 hatası aldı adeta, alışıldık düzen bozuldu. Gödel olsa gelip soğanını cücüğünü çıkarıp yerdi bu keşfin üstüne, o derece ilginç bir durum.
Özellikle o dik yamaçlı dağlık bölgeler (steep orography) var ya, onlar öyle kafalarına göre takılmıyorlarmış meğer. Bunlar, "Rossby girdapları" dediğimiz ayakta duran sabit dalgaları (standing Rossby gyres) tetikliyormuş. Bu girdaplar da günle gece arasındaki o sınırdan geçen jet akımını (cross-terminator jet) öyle bir güçlendiriyor ki, dikey hava yükselişini direkt olarak o gün-gece sınırıyla hizalıyormuş. Düşünsenize, bir dağ silüeti, atmosferdeki hava akışını öyle bir yönlendiriyor ki, sıcak hava falan tırmanırken tam da o sınıra denk geliyor. Sanki gezegen "Bakın bakalım, bu havayı ben nereye yönlendireceğim!" der gibi, kendi kendine bir düzen kuruyor. Şefim, bu işler sandığımızdan daha karmaşık, değil mi?
İşte bu yeni, topografya kaynaklı hava dolaşım sistemleri, ne güzel bir iş yapıyor biliyor musunuz? Nemi, yani o suyu buhar halinde, bir yerden bir yere taşımayı bayağı bir artırıyormuş. Nem artınca atmosferin kızılötesi opaklığı da artıyor, yani atmosfer daha çok ısıyı hapsediyor. Bu da gece tarafında ekstradan bulut oluşumunu teşvik ediyor. E bulutlar da sera etkisi yapıyor, bildiğiniz gibi. Dünyamızda da öyle, bulutlar ısımızı tutar. İşte burada da daha güçlü bir bulut-sera geri bildirimi (cloud-greenhouse feedback) oluşuyor bu sayede. Ve bunun sonucunda ne oluyor? Tüm gezegenin buzullardan arınması için gereken kritik yıldız akısı seviyesi düşüyor! Yani daha az güneş ışığıyla bile buzullar erimeye başlıyor. Adeta gezegen "Ay, bana biraz da ısı lazım" der gibi, kendi kendine bir mekanizma geliştiriyor. Vallahi şaşırtıcı, değil mi? Bilim insanı dediğin böyle gözlem yapar, böyle analiz eder, sonra da böyle hayretler içinde kalır.
Peki ya o geniş, yüksek platolar? Onlar da benzer şekilde parçalı bir dolaşım sistemi yaratıyorlar ama bu biraz daha zayıf kalıyor. Yani nem taşınmasında o dik dağlar kadar etkili olamıyorlar. Platonun efendi duruşu, dağın asi ruhu gibi değil, daha sakin takılıyorlar anladınız. Sanki "Benim de bir katkım olsun ama çok da yorulmayayım" diyen bir memur gibi, aman yanlış anlamayın, memurluk kutsaldır. Ama bilimin her yerinde böyle ince farklar var işte.
Ee, tüm bu bulgular bize ne anlatıyor Hocam? Şunu gösteriyor: Bir gezegenin yüzey şekilleri (relief) ve kara kütlelerinin uzaysal dağılımı – ki bu parametreler maalesef çoğu ötegezegen için tam bir muamma, hani bilemiyoruz dağ mı var, ova mı var, deniz mi var, yoksa kocaman bir kaşar peyniri mi? – M cüce yıldızların etrafındaki gelgit kilitli ötegezegenlerin iklimsel çatallanmaları üzerinde çok ama çok güçlü bir kontrol sağlayabiliyor. Yani gezegenin yaşanabilir olup olmayacağı, o atmosferin nasıl işleyeceği, meğer yüzeydeki ufacık bir tepeciğe bile bağlı olabilirmiş. Tıpkı bir mutfakta soğan doğramak gibi, ufacık bir hata bile yemeğin tüm tadını değiştirebilir. Vallahi billahi şefim, Tanrı bal gibi de zar atar ve o zarın şekli bile bu gezegenlerin kaderini belirliyor gibi. Kuantumdaki belirsizlik gibi, gezegenin yüzey şekli de iklimini rastgele bir karara bağlıyor resmen. Hoppaaa! Aşk yoksa yansın bu dünya, ama gezegen varsa, topografyası varsa, o dünya yaşar mı yaşamaz mı, o da ayrı bir muamma.
Bu makale ArXiv kaynağından otomatik olarak çevrilmiştir. Orijinal makaleyi okumak için buraya tıklayın.
