1998 KY26 karanlık kuyruklu yıldız mı? Yeni simülasyon, içinde buz kalamayacağını söylüyor

Japonya'nın Hayabusa2 uzay aracı 2031'de, Dünya'ya yakın yörüngedeki 1998 KY26 adlı küçücük bir asteroide ulaşmayı planlıyor. Yaklaşık 11 metre çapındaki bu cisim, yörüngesinde astronomların bir türlü oturtamadığı küçük bir sapma gösteriyordu. Bazı araştırmacılar bunu, asteroidin içinden gaz hâlinde kaçan suyun cismi itmesine bağlamış ve 1998 KY26'yı 'karanlık kuyruklu yıldız' adayı saymıştı. Georgia Teknoloji Enstitüsü'nden Korbin Hansen ve Masatoshi Hirabayashi'nin Icarus dergisinde yer alan, 6 Kasım'da arXiv'e de yüklenen yeni çalışması ise bu yorumun tutmadığını söylüyor.

Çalışmanın sonucu net: modellenen hiçbir noktada, yüzeyde ya da iç kısımda, buzun uzun süre korunabileceği kadar soğuk bir yer yok. Bu da asteroidin sıçramasını su buharının itişine bağlayan açıklamayı zayıflatıyor.

Karanlık kuyruklu yıldız nedir?

Karanlık kuyruklu yıldız, görünüşte sıradan bir asteroide benzeyen ama hareketinde kuyruklu yıldız gibi 'kütleçekimi dışı' bir itme taşıyan küçük cisimler için önerilen bir sınıf. Bu cisimlerde ne koma (çekirdeği saran gaz kabuğu) ne de toz salımı gözlenir; itme yalnızca yörünge ölçümlerinde ortaya çıkar. 1998 KY26 için 2023'te yayımlanan astrometri çalışması, yörünge düzleminin dışına doğru beklenmedik büyüklükte bir ivme bulmuştu. Bu ivme su çıkışıyla açıklanırsa, saniyede yaklaşık 3×10⁻⁵ kilogramlık bir su kaybı gerekiyor; 2024'te yayımlanan bir çalışma bu değeri hesaplamıştı.

Karşı görüş de yeni değil. 2025'te yayımlanan bir yörünge analizi, doğrudan güneş ışığı basıncı ile cismin ısıyı geri yaymasından doğan kuvvetlerin (Yarkovsky etkisini de içeren termal emisyon) bu ivmeyi tek başına verebileceğini göstermişti. Cismin dönme ekseni belirli bir eğimdeyse, bu kuvvetler yörünge düzleminin dışına da itme üretebiliyor.

Simülasyon neyi gösterdi?

Hansen ve Hirabayashi, asteroidin şekil modelini dört yüzlü küçük hacimlere bölen ve ısının üç boyutlu yayılımını çözen bir sonlu elemanlar modeli kullandı. Model, cismin yörüngesi boyunca 20 farklı Güneş'e uzaklık noktasında çalıştırıldı. 1998 KY26'nın Güneş'ten uzaklığı 0,983 ile 1,475 astronomik birim arasında değişiyor; yani cisim Güneş'e epey yakın geziyor. Temel senaryoya ek olarak çap, ısıl iletkenlik, özgül ısı, yansıtıcılık ve dönme ekseni yönü tek tek değiştirilerek toplam 13 farklı termal tanım denendi.

Temel senaryoda cismin yörünge boyunca ortalama sıcaklığı yaklaşık 225,7 kelvin (yaklaşık −47 °C) çıktı. Araştırmacıların ölçüt aldığı eşik ise gömülü su buzu için 145 kelvin (yaklaşık −128 °C); yüzeyde açıkta duran buz için eşik 110 kelvin civarında. Merkezdeki bölge yüzeyden yalnızca yaklaşık 1 kelvin daha soğuk. En soğuk gölgeli düğüm noktasının yörünge ortalaması bile yaklaşık 212 kelvin. Parametre değişiklikleri sonucu pek oynatmadı; en etkili değişken yansıtıcılıktı ve o da ortalamayı yalnızca yaklaşık 4 kelvin kaydırdı.

Isıl iletkenliği moloz yığını (gevşek parçalardan oluşan yapı) gibi düşük aldıklarında bile ortalama sıcaklık yaklaşık 212 kelvin kaldı. Yüzeyde mevsimsel olarak serinleyen bölgeler var; kuzey yarımküre yörüngenin bir noktasında yaklaşık 169 kelvine düşüyor, başka bir noktada yaklaşık 309 kelvine çıkıyor. Ama hiçbir yerde kalıcı bir 'soğuk tuzak' yok. Küçük boyut ve yüksek eksen eğikliği, derin gölgelerin oluşmasını engelliyor.

Buz ne kadar dayanır?

Bulunan sıcaklık, su kaybı hızına çevrildiğinde tablo daha çarpıcı. Makaleye göre cismin kütlesinin yüzde 1'i kadar su içerdiği varsayılırsa, hesaplanan buharlaşma hızıyla bu suyun tamamı yaklaşık 2065 yılda uçup gidiyor. Yüzde 1, enstatit kondritlerde görülen yaklaşık yüzde 0,54'lik üst sınırın bile üstünde, yani cömert bir varsayım. Su kaybı hızı, ivmeyi açıklamak için gereken değere çıkarılırsa süre 62 yıla iniyor.

Cismin yaşı bu sürelerin çok ötesinde olmalı. Makalenin anıdığı bir çalışmaya göre, ana asteroit kuşağındaki cisimlerin Dünya'yı kesen yörüngelere ulaşması bile 60 milyon yıl mertebesinde sürüyor. Dolayısıyla yazarlar, 1998 KY26'nın bugün su tutacak kadar genç olmasını 'son derece olası değil' buluyor.

Asteroidin kökeni de aynı yöne işaret ediyor

1998 KY26'nın yüzeyi çok yansıtıcı (geometrik albedosu 0,55 olarak bildiriliyor) ve tayfı enstatit akondrit denen, magmatik kökenli E tipi asteroitlerle uyumlu. Bu grubun yüksek sıcaklıkta oluştuğu, dolayısıyla büyük oranda susuz olduğu düşünülüyor. Makalede anılan bir çalışma, E tipinin göktaşı karşılıkları olan aubritlerde su içeriğinin daha önce sanılandan 2-3 büyüklük mertebesi düşük çıktığını bildiriyor.

Cismin dönüşü de belirgin: dönme süresi önce 10,7 dakika sanılıyordu, daha sonra gözlemler daha geniş bir bakış açısı aralığında birleştirilince süre yaklaşık 5,35 dakikaya indi ve çap tahmini de 11 metreye düştü. Bu kadar hızlı dönen bir cismin dağılmadan durması, tek parça bir kayadan oluşmasını akla getiriyor.

Bulgunun sınırları

Çalışma, cismin tek parça bir E tipi asteroit olduğunu varsayıyor; yazarlar bunun olası ama kesin olmayan bir yorum olduğunu belirtiyor. Şekil modeli hesabı hızlandırmak için 8571 köşeden 276 köşeye indirilmiş; yine de yazarlar daha ayrıntılı modellerde sıcaklığın pratikte değişmediğini ayrıca gösteriyor. Bir de kapsam meselesi var: makale yalnızca 1998 KY26'yı ele alıyor ve karanlık kuyruklu yıldız kavramının genelini sınamıyor. Ayrıca makale sonucu bugünkü yörünge koşulları için ortaya koyuyor.

Sırada Hayabusa2 var

Bu tartışmayı asıl çözecek olan ölçüm 2031'de gelecek. JAXA, genişletilmiş görevde bu türden bir asteroide dünyada ilk kez yaklaşılacağını belirtiyor. Araçtan gelecek yakın çekim veriler, 1998 KY26'nın gerçekten susuz olup olmadığını ve ivmesinin güneş ışığından gelip gelmediğini doğrudan sınamaya imkân verebilir. O zamana kadar eldeki en sağlam okuma şu: 1998 KY26 muhtemelen susuz, ivmesi de Güneş'in kendisinin yarattığı bir itme.