Sünger Taşı Uydu: Hyperion

Bu gördüğünüz gök cismi, gerçekte bir sünger taşı değil tabii ki; Satürn’ün uydularından biri olan Hyperion. Fotoğraf, 2017 yılında görevine Satürn’e düşürülerek son verilmiş olan Cassini uzay aracı tarafından çekilmişti.

Satürn’e yaklaşık 1.5 milyon kilometre uzaklıkta, 21 gün süren bir yörüngede dolanan yumurta biçimli Hyperion, 360 km uzunluğunda ve yaklaşık 250 km genişliğinde bir kaya parçasından ibaret. Evet, biz bunu “kaya parçası” olarak niteledik ama, Türkiye’ye getirip İstanbul’un üzerine konuşlandırsınız, bir ucu Tekirdağ’da, diğer ucu Bursa’da olurdu. Yani siz bize bakmayın 😉

Yüzeyinin niçin kraterlerle bu kadar büyük oranda aşınmış olduğunu kimse bilmiyor olsa da, uydunun yoğunluğunun sudan daha düşük olduğu gerçeğini göz önünde bulundurursak, çarpan her meteorun bu “yumuşak” kayalık yapıdaki uyduda derin izler bırakmasının şaşırtıcı olmadığını da görürüz.

Hyperion Satürn

Uydunun Cassini tarafından yakalanmış, başka bir açıdan görüntüsü.

Hyperion o kadar hafiftir ki, yüzeyinden kaçış hızı neresinde durduğunuza göre değişmekle beraber, 45 ila 100 metre/saniye arasındadır. Yani, Hyperion’un üzerinden sapanla fırlattığınız bir taş asla geri düşmeyebilir. Hatta tek bir sıçrama ile onlarca metre mesafeyi katedebilirsiniz. Zaten bu kadar düşük bir yerçekiminde yürümek çok güç olacağı için, zıplayarak hareket etmek zorunda kalacaksınız. 

Uydunun yerçekimi o kadar düşüktür ki, Dünya’da attığınız bir adım için sarfettiğiniz güç, sizi burada metrelerce öteye fırlatabilir. Haa uydunun yüzeyindeki o derin çukurların üzerinden de atlarız sanmayın, her birinin genişliği kilometrelerce çünkü. Yalnız dikkatli olun, arkadaşınızın elini sıkmak için öne atıldığınızda, kendinizi arkadaşınızın üstünden zıplayıp geçerken bulabilirsiniz.

Uydu, Satürn’ün en büyük uydusu olan Titan ile 4:3’lük ilginç bir yörüngesel periyot içindedir. Yörünge rezonansı denilen etkileşim nedeniyle, Titan Satürn çevresinde 4 tur atarken, Hyperion 3 tur atar.

Satürn gezegeni ve oluşturduğu sistemdeki diğer onlarca uydu hakkında bilgi almak için, şu yazımızı okuyabilirsiniz.

Zafer Emecan




Satürn’ün Buzlu Uydusu Tethys!

Satürn’ün pek çok uydusu gibi Tethys de neredeyse tamamen su buzundan oluşur. Nedeni bilinmez ama bu gezegenin hangi uydularına el atarsanız atın bir ilginçlik veya bir sıradışılık ile karşı karşıya kalıyoruz. Gezegenemi çektiler bilinmez ama her uydunun ayrı bir hikayesi var.

Satürn’ün 1.000 km çapı ile orta boylu en büyük aylarından birisi olan Tethys, Giovanni Domenico Cassini tarafından 1684 yılında keşfedildi.  Cassini, 1684’te yapmış olduğu bu gözlemini Dione uydusu ile süslemişti. Zira iki uydu beraber bulundu.

Cassini ayrıca 1671 ve 1672 yılları arasında Satürn’ün diğer uyduları Iapetus ve Rhea’yıda keşfetti. Cassini, bulduğu dört yeni uyduyu Fransa Kralı XIV. Louis’i onurlandıran “Louis’in yıldızları” olarak isimlendirdi.

Giovanni Domenico Cassini’nin temsili bir resmi. Cassini ömrü boyunca astronomide önemli keşiflere imza attı.

Satürn’ün uyduları arasında Enceladus’tan sonra en parlak uydu olan Tethys, 0.98 g/cm3’lük yoğunluğu ile Güneş Sistemi’ndeki en düşük yoğunluğa sahip uydulardan birisi olmuştur. Bu değer uydunun su ve buz ile kaplı olduğunu gösteriyor. Yapılan araştırmalar uydunun buz ve kayadan oluştuğunu doğrulamıştır.

Buzla kaplı olduğu da araştırmacılar tarafından teyit edilen uydunun yüzeyinde az miktarda kimliği belirsiz koyu renkli malzeme de mevcuttur.  Yapılan araştırmalar sonucunda karanlık malzemenin, Satürn’ün uyduları Iapetus ve Hyperion‘un yüzeyinde de gözlenen malzeme ile aynı spektral özelliğe sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu madde için en muhtemel aday hematit ve nanofaz demiridir. Mimas, Dione ve Rhea uydularına, buzlu sudan oluşma özelliği ile benzerlik gösteren Tethys, adını  yunan mitolojisinden almıştır.  Uydunun isminin doğru sıfat formu Tethyan olmasına rağmen diğer formlarda kullanılır. Tethys, Güneş Sistemindeki en büyük 16. uydudur.

Tethys

Tethys’in yüzeyinden bakıldığında görülebilecek olası manzaranın bir sanaçtı tarafından tasviri.

Yaklaşık 200 yıldır Satürn’ün uyduları, gezegenden uzaklıklarına göre sayısal olarak adlandırıldı. Bulunduğu sıraya göre üçüncü olan uydu, bu nedenle Saturn III olarak da isimlendirilir.  Tethys, Satürn uydularının büyüklük sıralamasında beşinci sıradadır.  Gezegene yaklaşık 295.000 km mesafede bulunan uydu, sürekli gezegenin manyetosferindeki enerji parçacıkları (elektronlar ve iyonlar) tarafından istilaya uğruyor.

Tethys’in atmosferi yoktur ve bir yüzünü sürekli olarak ana gezegenine doğrultur. Satürn’ün halkaları etrafındaki bir turunu dünya zamanı ile 1888 günde tamamlar. Ortam sıcaklığı eksi 187 derecedir.

Tethys

Tethys, Satürn’ün halkaları ve halkaların gezegen üzerinde oluşturduğu gölge. Kaynak: NASA

Tethys üzerindeki çukurlar şaşırtıcı bir biçimde gezegenin düzlüğü ile muhteşem bir uyum içerisindedir.  Tethys üzerindeki çarpışmaların belirtisi nispeten küçüktür fakat Güneş Sistemi’ndeki en büyük kraterlerden birisi olan “Odysseus” uydunun beşte ikilik  bölümünden fazlasını kaplıyor.  Çapı yaklaşık 400 km olan krater neredeyse Mimas uydusunun büyüklüğündedir.

Büyük bir graben olan Ithaca Chasma ise ayın kuzey kutbundan güney kutbuna kadar uzanıyor. Yaklaşık 100 km genişliğinde ve 2000 km uzunluğunda olan Graben gezegenin neredeyse dörtte üçüne yayılıyor.  Grabenin, Ay’ın öbür tarafında uzanan Odysseus kraterini oluşturan etki her ne ise, onu da bunun oluşturabileceğine dair ciddi şüpheler var.

Cassini tarafından alınan Ithaca Chasma’nın güneye uzanan tarafı. Fotoğraf: NASA

Bir başka olası açıklama ise, yüzeyin iç kısımdan önce donmuş olabileceği ve bunun üzerine kabuğu kıran bir genişlemeye yol açabileceği ihtimalidir. Bu iki büyük çukurun yüzey ile ilişkisi olabileceği düşünülüyor  zira  yüzeyin küçük bir kısmı, buz volkanı kökenli düz ovalarla kaplanmış durumda.  Tethys’te aynı zamanda ay denizlerine benzer yapılara da sıkça rastlanıyor.  Bu bölgelerde yapılan incelemeler bize gösteriyor ki, su ve amonyak katı halden sıvı hale geçip yüzeyde akarak eskimiş çarpma izlerini ortadan kaldırıyor.

Tethys’e, Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981) ve 2004’ten beri Cassini tarafından birçok kez uzay sondaları tarafından ziyaret gerçekleştirildi. Tethys hakkında yapılan son araştırmalar şunu gösteriyor ki bu uydu daha cazibeliğini koruyacağa benziyor. Ne kadar ihtişamlı ve bize karşı çekinik dursa da onun sır perdesini aralamak için daha çok keşif yapmamız gerektiğini iyi biliyoruz.

Taner Göçer

https://www.space.com/20746-tethys-moon.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Tethys_(moon)

 




Satürn Etrafında Dolanan Kozmik Yumurta: Meton

Satürn sisteminde neye el atsak bir gariplik ve gizemle karşı karşıya kalıyoruz. Güneş Sistemi’nin altıncı gezegenini bu farklılığa iten yalnızca buzdan oluşan muhteşem halka yapısı değildir, uydularının da buna fazlasıyla katkısı var.

Öyle bir uydu düşünün ki, hem küçük, hem pürüssüz, hem de yumurta biçiminde olsun. Evet, böyle bir uydu var ve adı Meton (Methone).  Satürn yörüngesinde dolanan uydu hakkında fazla bir şey bilmiyorsanız yalnız değilsiniz çünkü kendini şu ana kadar fena sakladı. Onun hakkında bilinenler fazlasıyla kısıtlı ve keşfi sadece 13 yıl öncesine dayanıyor.

Keşfedildikten sonra ona geçici olarak  S / 2004 S 1 ismi verildi. Ay’ın keşfedildiğinde fazlasıyla küçük olduğu fark edilmişti ve bu yüzden ilk tespitlerde zar zor görülebilen hafif bir ışık noktası olarak göze çarptı. Meton, Cassini misyonunun başında keşfedildiği ilk aydı.

1 Haziran 2004 tarihinde Cassini uzay aracı tarafından kaydedilen bu zaman aralıklı görüntüde, Meton’un hareketi görülüyor. Telif: NASA

Meton keşfedildiğinden beri iki kez ziyaret edildi. Bu bile gerçekten güzel bir başarı çünkü Meton’un kaliteli bir fotoğrafını elde etmek sanıldığı kadar kolay değil. Cassini’nin bir cisim üzerinde kaç piksel elde edebileceği o cisme olan yakınlığına bağlı. Cassini’nin herhangi bir nesne üzerinde piksel başına 3 kilometrelik bir çözünürlük elde etmesi için, yarım milyon kilometreyi geçmesi gerekir. Bu çok zor değil. Fakat Meton’un sadece 3 km’lik çapını düşündüğümüzde işinin ne kadar zor olduğunu anlarız. Bu yüzden Meton’un yarım milyon kilometre uzağında kalsaydı hiçbir ayrıntıyı göremeyecekti.

Kaba bir tahminle Dünya’nın 100 piksellik bir görüntüsü onu kaliteli bir şekilde görmeye yetecektir. Meton gibi bir uydudan 100 piksellik bir görüntü elde edebilmek için Cassini’nin Meton’a 5000 km mesafeden daha yakın olması gerekir ki,  bu bir uzay aracı için çok yakın bir mesafe! Cassini’nin bir görüntü almak için hedeflediği cisme 5000 km mesafeden daha yakın olması pek sık rastlayacağımız bir durum değildir.

Meton ilk keşfedildiğinde onun hakkında hiçbir şey bilmiyorduk fakat Cassini ona yaklaştıkça kendisinin ne kadar garip bir uydu olduğunu söyleyiverdi.   İlk olarak görülen yumurta biçimindeki şekliydi, daha sonra bu dış yüzeyinin neredeyse kusursuz bir biçimde pürüssüz olduğunu öğrendik. Normalde 200 km yarıçapın altındaki gökcisimlerinde kraterler, derin çukurlar ve büyük hasarlar meydana gelir. Ayrıca neredeyse hemen hemen hepsi patates gibidir. Oysaki  yalnızca 3 km çapındaki Meton,  muntazam bir biçimde kendini muhafaza etmeyi başarmış.  Bunu nasıl koruduğu ile ilgili açıklamalar elbette var.

Meton - Methone

Cassini tarafından alınan Meton’un yakın çekim görüntüsü. (NASA/JPL/SSI)

En olası durum Meton’un yüzeyini sürekli değiştirdiğinden ileri geliyor olabilir.  Böyle bir şey ise uydunun derin bir döküntü tabakası ile kaplı olması halinde mümkün olabilir. Pandora ve Telesto gibi Satürn’ün diğer uyduları da bu şekilde pürüzsüz bir yüzey sergilemektedirler ve bu nedenle aynı durum bu uyduların tamamı için geçerli sayılabilir.

Meton’un bir diğer şaşırtıcı özelliği ise bazı alanlarının daha koyu görünmesidir.  0.31’lik yoğunluğu ile Güneş Sistemi’nin en düşük yoğunluğa sahip uydularındarından biridir.  Bu değer bize  yüzeyinin buz tüylerinden oluştuğunu,  bu tüylerin de kraterlerin eksikliğini açıklayacak kadar hareketli olabileceği ipucunu veriyor. Herhangi bir krater izlerini silmek için, bu tüy kadar hafif maddelerin yüzeyde akabileceği düşünülüyor.

Bazı dünyalarda  kraterleri doldurabilecek lav akışlarını ve diğer volkanik olayları yaratmak için yeterli iç ısı vardır.  Bazılarında ise bu etkilerin kanıtlarını ortadan kaldırmak için yağmurlar yağar veya aşınmaya karşı güçlü rüzgarlar oluşur. Kim bilir belki Meton’da olan da tam olarak budur! İhtimaller var ancak neyin tam olarak doğru olduğunu bilmiyoruz.

Methone 1 günde Satürn’ün çevresini turluyor. Bilim adamlarının, Methone ve diğer iki küçük kardeş ayı Pallene ve Anthe’nin varlığını açıklamaya yönelik iki teorisi var. İlk olarak üç ay, Mimas veya Enceladus’dan ayrılmış olabilir. İkincisi, beş ayın tümü, Satürn’e yakın o bölgede dolaşan daha büyük bir sürünün kalıntısı olabilir. Çünkü bu üç küçük ay (Methone, Pallene ve Anthe) Satürn’le çok yakın mesafedeki yörüngede dinamik bir ilişki içindedirler. Mimas üç ayı şiddetle etkiler. Bu uyduların hepsi Mimas ve Enceladus uyduları arasındaki yörüngede dolanırlar. Büyük ölçüde daha büyük olan Mimas Methone yörüngesinin değişmesine neden olur, Pallene’nin biraz daha küçük bir miktarda değişmesine neden olur ve Anthe’ye en fazla etkisi dokunur. Gökbilimciler ayrıca bu ayların geçici olarak bir süre Satürn’e kilitli olduklarını düşünüyorlar.

Daha derinden yapılacak olan araştırmalar bize Methone’nin niçin yumurta biçiminde olduğunu, yüzeyindeki hasarı örtmek için neyi ortaya attığını ve yüzeyini nasıl bu kadar pürüssüz tutabildiğini gösterecek. Onun hakkında öğrendiğimiz bilgiler çok taze ve daha çok değişecek gibi görünüyor!

Taner Göçer

https://saturn-archive.jpl.nasa.gov/science/moons/methone/
https://en.wikipedia.org/wiki/Methone_(moon)
http://www.planetary.org/
https://www.newscientist.com/




Bir Buz Dünyası: Enceladus

Enceladus, Satürn’ün en parlak uydularından biri. 1789 yılında William Herschell tarafından keşfedilen uydu, Satürn gezegenine oldukça yakın bir konumda bulunuyor. Çapı ise yaklaşık 500 km civarında.

Bu çok küçük çapı, Enceladus’un düzgün küresel bir yapı oluşturması için pek yeterli gibi durmuyor. Ancak, Enceladus’un kütlesinin büyük bölümü “yumuşak” yapılı diyebileceğimiz su buzundan oluştuğu için, böylesi düzgün bir küresel yapıya sahip. Aksi halde, yamru yumru, irice bir kaya parçası halinde olması gerekiyordu.

Enceladus’u diğer buzul uydularından ayıran en önemli özelliği yüzeyinin çok parlak, düzgün bir yapıda ve az sayıda krater içeriyor olması. Bu durum şu anlama geliyor; Enceladus’un su buzundan oluşan yüzeyi tıpkı Dünya ve Venüs gibi aktif gezegenlerin yüzeyleri gibi sürekli bir “yenilenme” halinde. 

Enceladus

Enceladus’taki “buz volkanları”, Cassini Uzay Aracı tarafından böyle görüntülenmişti.

Uydu, Güneş’ten aldığı ışığın neredeyse % 90’ına yakınını geri yansıtıyor. Bunu gerçekleştirebilmesi için de yüzeyinde yeni oluşmuş, toz ve kayadan arınmış saf buza ihtiyaç duyması gerekir ki, anlaşılan Enceladus bu gereksinimi fazlasıyla karşılıyor. Uzay araçlarıyla ile alınan görüntülerinde, yüzeyinde değişik şekillerde kanallara benzer yapılara rastlanıldı. Bu kanallar bizlere yüzeyde zaman zaman gerçekleşen sıvı akıntıları olduğunu işaret ediyor.

2005 yılında Cassini uzay aracı tarafından gerçekleştirilen bir yakın geçiş sırasında, uydudan uzaya fışkıran buz yanardağları keşfedildi. Bu da uydunun hala aktif ve hareketli bir durumda olduğuna işaret ediyordu. Dolayısıyla yüzeyinde niçin az sayıda krater olduğu da açıklığa kavuşmuş oldu. Bu buz volkanlarından fışkıran “lavlar”, yani sıvı su; yüzeyi kaplayarak kraterleri örtüyor, yeni ve genç bir yüzey oluşturuyor.

enceladus-ering

Görselde işaretlediğimiz Enceladus, Satürn’ün soluk E halkasının içinde yer alıyor ve püsküttüğü su buzu parçacıkları halkayı sürekli yeniliyor.

Ayrıca Satürn’ün soluk E halkasının oluşumunda Enceladus uydusundan fışkıran bu buz parçalarının önemli rolü olduğu düşünülüyor. Bir gaz devi gezegene yakın olmak, güçlü bir gelgit etkisi yaşayacağınız anlamına gelir. Satürn’e sadece 238 bin km uzaklıkta (Ay-Dünya uzaklığı yaklaşık 380 bin km’dir) yer aldığı için, tıpkı Jüpiter’in uydusu Io’nun başına gelenler gibi, Enceladus da bu gelgit etkisi nedeniyle sürekli bir lastik top gibi sıkışıp genişliyor.

Bu sayede, çok küçük bir uydu olmasına rağmen içinde yaşadığı sürtünme ile, sıcak kalmaya devam ediyor. Yüzey altındaki bu sıcak “sıvı su”, volkanlar oluşturarak yüzeye çıkıp uydunun yüzeyine yayılıyor. Aynı zamanda Enceladus’un düşük kütleçekiminden (Dünya’nın %1’i kadar) kurtulan bu su, buz parçaları şeklinde Satürn’ün E halkasına ekleniyor.

Uyduya ait en üstteki detaylı genel görünüm, 2005 yılında Cassini uzay aracı tarafından 270 km mesafeden çekilmiştir.

Zafer Emecan




Güneş Sistemi’nin Mücevheri: Satürn

Güneş sisteminin altıncı gezegeni olan Satürn’ü bilmeyen yoktur. Hidrojen ve helyumdan oluşmuş, çok sayıda uydusu olan halkalı bir gaz devidir Satürn. Aslında Güneş sistemimizdeki bütün gaz devleri kendi halkalarına sahiplerdir ancak, Satürn’ün halkaları oldukça büyük ve belirgin olmaları sayesinde diğerlerini gölgede bırakır. Sahip olduğu bu harikulade halka sistemi ile özellikle teleskop ile gözlemlemek için harika bir gezegendir. Halkalarını görmek için en az 15 mm çaplı bir teleskop gerektiğinden dolayı, 1610’da Galileo Galilei onları keşfedene kadar bilinmediler (Gerçi ilk gören kişi olmasına rağmen, Galileo bunların halka olduğunu anlayamamıştı). 

Günümüzde Satürn ve sahip olduğu onlarca uydu hakkında geniş bir bilgi dağarcığına sahibiz, halkalarının nelerden oluştuğunu biliyoruz, iç yapısının katmanları hakkında birçok fikrimiz var. Yörüngesinde dolanan Cassini sondası her geçen gün, Satürn ve uyduları hakkında yeni bilgiler ve fotoğraflar gönderiyor hatta en ilgi çekici uydusu olan Titan‘a bir robot indirmeyi başardık. Belki bir gün Satürn’ün yörüngesinde ve uydularında insanlar yaşıyor olacak.

Romanın tarım tanrısından ismini alan Satürn, çıplak gözle görülebilen en uzak gezegendir. Bu sayede modern zamanlardan çok önce, Babilli, Romalı ve Yunanlı astronomlar tarafından gözlemlenmekteydi.

Saturnalia57

Romalıların 17-25 Aralık tarihleri arasında kutladıkları Saturnalia festivalini betimleyen bir resim çalışması. Bu festival, artık dini anlamını yitirmiş olsa bile, günümüzde de çeşitli ülkelerde kutlanılmaya devam ediyor.

Satürn’ün Güneş çevresinde attığı bir tam tur (Satürn yılı) 29.46 yıldır. İki turunun bir integral sayısı olan 59 yılı verdiğini fark eden Babilliler ve Yunanlıların gözünde Satürn zamanın bir temsilcisi olmuştur ve bizzat Yunanlılar tarafından Cronos ismini alarak, Yunan mitolojisindeki Jupiter’in (Zeus) babası yerine konmuştur.

Romalılar ise Satürn onuruna Saturnalia kış festivalleri kutlamışlardır. İngilizcede Saturday olan Cumartesi günüde ismini Satürn’den almaktadır.

ÜNLÜ BİLİM İNSANLARININ TELESKOPLARINDAN SATÜRN

Satürn’ün keşifler tarihçesi de tıpkı Jüpiter gibi Dünya tarihinin en karanlık dönemlerine denk gelir. Bugün, insan ırkının aydınlanmasına, herhangi bir politik veya askeri liderden çok daha büyük katkıları olmuş dünyaca ünlü ve saygın bilim insanları, bir zamanlar birçok çevrece hor görülüyor, mahkemelerde yargılanıyor ve hapsediliyorlar iken, içinde bulundukları çağın karanlığına rağmen evreni anlamak için bilimden vazgeçmemişlerdir. Bu sebeple yazımızda onlardan bahsetmemek, anılarına ve miraslarına saygısızlık olur.

Ünlü bilim insanı ve astronom Galileo Galilei 1610’da teleskobunu Satürn’e çevirdiği zaman iki yanında da birer gezegen gördüğünü zannederek şaşırmıştı. Hatta bizzat şu kelimeleri kullanmıştır: “En uzak gezegenin üçlü bir gezegen olduğunu gözlemledim”

Bunların aslen ince ve yassı bir halka sistemi olduğunun, Satürn’e temas etmediklerinin ve eğimli bir şekilde durduklarının keşfi ise 45 yıl sonra, 1655’te kendi yaptığı teleskobu ile Satürn’ü gözlemleyen Hollandalı astronom Christiaan Huygens’e aittir (bkz: Galileo’nun gözünden Satürn).

Galileo gibi Huygens de çağının önde gelen bilim insanlarındandı. Satürn’ün en büyük ve en ilgi çekici uydusu Titan‘ın keşfi de bizzat Huygens’e aittir. Hatta kendisini onore etmek için Titan’a indirilen robota da Huygens ismi konulmuştur. Huygens, Satürn ile ilgili gözlemlerinin yanı sıra, Cosmotheoros isimli eserinde Dünya gibi su barındıran gezegenlerde hayat olabileceğini yazarak çağının çok ilerisinde fikirler ortaya atmıştır.

Satürn sisteminin keşfine büyük katkıları olan bir diğer bilim insanı da ünlü İtalyan astronom, matematikçi ve mühendis olan Giovanni Domenico Cassini’dir.

Giovanni_Cassini

Giovanni Domenico Cassini

Cassini, Mars ve Jüpiter ile ilgili gözlemleri yanı sıra, Satürn’ün dört büyük uydusu, Iapetus (1671), Rhea (1672), Tethys (1684) ve Dione’nin (1684) keşfi ile adını duyurmuştur. Ayrıca, Satürn’ün A ve B halkaları arasında ayrık bir bölge olduğunu fark edip buraya “Cassini Division” demiş ve Iapetus uydusunun bir yarısının diğer yarısına kıyasla daha koyu olduğunu da keşfetmiştir.

İlerleyen yıllarda, 1789’da William Herschel, Mimas ve Enceladus uydularını keşfederken, 1848’de William Lassell, Hyperion uydusunu keşfetmiştir. 1899’da ise ilginç bir tesadüf eseri bir başka William, William Henry Pickering, Phoebe isimli sıradışı yörüngeye sahip uyduyu keşfetmiştir.

1903’te yaptığı gözlemler ile Titan’ın kalın bir atmosfere sahip olduğu izlenimi edinen Josep Comas i Sola’nın şüpheleri 1944’te Gerard P. Kuiper tarafından doğrulanmıştır.

Yüzyıllara yayılan bu keşiflerden sonra bu bilim insanlarının bize kazandırdığı bilimsel altyapı sayesinde bugün diğer gezegenlerin olduğu gibi Satürn’ün de sırlarını keşfetmeyi sürdürüyoruz.

SAYILAR İLE SATÜRN

• Güneşe en uzak noktası (Aphelion): 1 513 325 783 km (10.115 AU)
• Güneşe en yakın noktası (Perihelion): 1 353 572 956 km (9.048 AU)
• Yörünge Periyodu (Bir Satürn yılı): 29.4 yıl
• Uydu Sayısı: 62 + 150’den fazla “moonlet” denen boyutları bir kaç yüz metre olan küçük uydular.
• Yüzey Alanı: 4.27 x 10^10 km^2 (83.7 Dünya)
• Hacim: 8.2713 x 10^14 km^3 (763.59 Dünya)
• Kütle: 5.6847 x 10^26 kg (95.152 Dünya)
• Kaçış Hızı: 35.5 km/s
• Yarıçapı: 60 268 km (9.45 Dünya)

SATÜRN’ÜN YOĞUNLUĞU VE KOMPOZİSYONU

Satürn, Dünyanın 8’de 1’i kadar ortalama yoğunluğa sahip bir gaz devidir. Bütün Güneş Sistemi gezegenleri arasında en düşük değer olan bu yoğunluk, 0.687 g/cm3 olan bir değer ile suyun 1 g/cm3 olan yoğunluğundan çok daha düşüktür (Kıyaslama için, Jüpiter’in yoğunluğu 1.326 g/cm3’tür). Elbette bu yoğunluk gezegenin derinliklerine doğru artsa da, teorik olarak Satürn yeterince büyük bir okyanusta batmadan yüzebilir. (Tabi pratikte böyle bir okyanusa sahip gezegenin kütle çekimi Satürn’ün hidrojen ve helyum atmosferini çalıp, sıcak iç yapısının su ile temas etmesine, dolayısıyla hayal etmesi güç bir buhar patlamasına sebep olup, yüzyıllar sürecek bir buharlaşma-soğuma sürecini başlatacaktır.)

saturnunicyapisi

Satürn’ün temel iç yapısı.

Satürn’ün düşük yoğunluğunun yarattığı farka örnek olması için daha anlaşılır bir kıyaslama yapmamız gerekirse: Jüpiter’in yarıçapı, Satürn’ün yarıçapından sadece 1.2 kat fazlayken, kütlesi Satürn’ün 3 katından daha büyüktür. Bu gaz devi; 74-75% Hidrojen, 24-25% Helyum, 0.4% Metan, 0.01% Amonyak, 0.01% Hidrojen döterid ve 0.0007% Etan’dan oluşmaktadır.

İÇ YAPISI
Tıpkı Jüpiter gibi, Satürn’ün derinliklerine inildiğinde artan basınç ve sıcaklığın etkisiyle hidrojen önce sıvılaşmakta ve sonra sıvı metalik bir hal almaktadır. Hidrojenin bu “Süperkritik Akışkan” ve “Sıvı Metalik” halleri için Jüpiter yazımızın ilgili bölümlerine göz atabilirsiniz.

Satürn’ün 25.000 kilometre çapına ve Dünya’nın 9 – 22 katı aralığında kütleye sahip 11.700 santigrat derecede kayasal yapılı katı bir çekirdeğe sahip olduğu düşünülüyor. Bu çekirdek kalın bir sıvı metalik hidrojen ve katmanıyla çevrilidir. Bu katman ise gezegenin derinliklerine çöken helyumca zenginleşmiş bir sıvı hidrojen “okyanusu” ile çevrilidir. Bazı araştırmalar dibe çökmekte olan helyumun da tıpkı hidrojen gibi metalik bir hal almış olabileceğini göstermektedir.

İÇ ISINMA
Satürn, Güneşten aldığı enerjinin çok daha fazlasını dışarı yayar. Tıpkı Jüpiter gibi, bu bir iç ısınma mekanizması ürünüdür. Jüpiter için iç ısınma kaynağının sebebi Kelvin-Helmholtz mekanizması ile kütleçekimsel sıkışmadır. Yani Jüpiter hala oluşum evresindedir diyebiliriz. Satürn içerisinde de aynı mekanizma düşük bir ölçüde işliyor olsa bile, oluşum evresi uzun zaman önce sona ermiştir. Bu nedenle iç ısınmanın ana kaynağı farklıdır. Satürn’de oluşumu sırasında üst katmanlarda yoğunlaşan helyum, yaklaşık son 2 milyar yıldır derin hidrojen katmanlarına doğru yağış halindedir. Bu yağış halindeki helyumun hidrojen ile sürtünmesi ve kütle çekim etkisi ile sıkıştırılıp ısınması iç ısının ana kaynağıdır. Aynı nedenle dış katmanlardaki helyum oranı oldukça azalmıştır.

Uzak gelecekte helyum yağışı sonlandığında Satürn’ün iç ısınması sonlanacak ve sadece Güneş’ten aldığı kadar enerji yayacaktır.

ATMOSFER VE BULUTLAR

Satürn atmosferinin üst katmanlarında, -170 ve -110 santigrat derece ile 0.5 ve 2 bar basınç aralıklarında amonyak kristali bulutları mevcuttur. Bu üst katmanlarda aynı zamanda Güneş’ten gelen ultraviyole radyasyonu, metanın bozunmasına yol açıp, etan ve acetylene gibi hidrokarbonlar üretmektedir. Bu hidrokarbonlar derinlere çökerken atmosferdeki renk farklılıklarına neden olurlar. Daha derin katmanlardaki bulutlar ise amonyum hidrosülfat ve su içeriklidir.

Genel olarak bulut katmanları, Jüpiter gibi şeritler halinde olsa da, biraz daha soluklardır. Bu bulut paternleri ilk kez 1980’lerde Voyager sondaları gezegenin yakınından geçerken gözlemlendiler.

saturn-jet-stream-cassini

Cassini uzay aracı tarafından alınmış bu görüntüde, kızılötesi ışık altında Satürn atmosferindeki bulut ve fırtına oluşumları görülüyor.

Satürn atmosferinde, zaman zaman Jüpiter’de sıklıkla gördüğümüz oval oluşumlar gözlemlenmektedir. Bunlar belli periyodlarla ortaya çıkan fırtınalardır. En ünlüleri “Büyük Beyaz Leke” 1876, 1903, 1933, 1960, 1994 yıllarında yaklaşık 30 yıllık aralıklarla gözlemlenmiş ve tekrardan 2020’de ortaya çıkması beklenmektedir.

Satürn atmosferindeki rüzgarlar, Neptün’den sonra (Voyager gözlemlerinde saatte 2.400 kilometre olan bir rekor) Güneş sistemindeki ikinci en hızlı rüzgarlardır. Özellikle üst atmosferde doğu yönlü rüzgarlar saatte 1.800 kilometreye ulaşabilmektedir.

KUZEY KUTBU HEKSAGONU VE GÜNEY KUTBU GİRDABI
İlk kez Voyager görüntülerinde 78 kuzey boylamı civarında heksagon şeklinde altıgene benzer bir yapı tespit edilmiştir. Kenar uzunlukları 13.800 kilometre olan bu oluşumun kaynağı tam olarak bilinmese de, çeşitli hipotezlere ve laboratuvar deneylerine göre bir sıvının çeşitli bölgelerindeki farklı akış hızları bu ve benzeri desenler oluşturmaktadır.

saturnaltigen

Satürn’ün kuzey kutbundaki altıgen fırtına oluşumu.

Cassini’nin 2006 gözlemlerine göre kasırga benzeri bir yapı güney kutup noktasında sabit bir şekilde durmaktadır. Yaklaşık saatte 550 kilometrelik rüzgarlara sahip bu bölgenin milyonlarca yıldır var olduğu düşünülüyor.

MANYETOSFER

Jüpiter’in muazzam manyetosferinin 20’de 1’i gücünde olsa da, Satürn’ün derin katmanlarındaki sıvı metalik hidrojenin akışkan dinamiğinden kaynaklanan manyetosfer tabakası, Dünya’nın sahip olduğundan 500-1.000 kat arası daha kuvvetlidir. Bu da Satürn’ün manyetosferini, Güneş sisteminin en güçlü ikinci manyetik alanı yapmaktadır.

Bu manyetosfer, halkaları ve 16 uyduyu içerisinde bulunduracak şekilde, Güneş yönüne doğru ortalama 1.44 milyon kilometre kadar uzanmaktadır. Titan, ortalama 1.2 milyon kilometrelik yörüngesi ile Güneş rüzgarlarının şiddetine göre zaman zaman manyetosferin dışına çıkmaktadır.

Satürn’ün manyetosferi ile ilgili ilk kesin olmayan ölçümler 1955’te yapılmış, 1974’te ise gezegenden kaynaklanan 1MHz değerindeki zayıf radyo emisyonu tespit edilmişti. Ancak bunlar yeterli bilimsel kanıtlar olarak kabul görmediği için, 1979’da Pioneer 11 manyetosferden bizzat geçip şiddetini ölçene kadar Satürn’ün manyetosferi onaylanmadı. Detaylı ölçümler için ise sırayla Voyager 1, 2 ve en nihayetinde Cassini sondalarının verilerini beklememiz gerekti.

Saturn-current-sheet

Satürn’ün manyetik alan yapısı.

Satürn’ün manyetosferi 4 katmandan oluşur. İçteki çift kutuplu bölge yaklaşık 3 Rs (3 Satürn yarıçapı) bir bölgeyi kaplar ve halkalar sayesinde tamamen plazmadan arınmıştır. Ancak halkaların ötesinde radyasyon bölgeleri mevcuttur.

İkinci bölgeye “iç manyetosfer” denir ve 3-6 Rs mesafede bulunur ve çoğunlukla çift kutuplu bir manyetik alandır. Burada soğuk plazma torusu denen bir bölge mevcuttur. Bu plazma bölgesini içeriğini Enceladus uydusundan gayserler ile püskürtülen parçacıklardan almaktadır. Bunlar genellikle pozitif yüklü oksijen, su ve benzeri moleküllerden oluşurlar. Enceladus ile birlikte, Dione ve Titan uydularından salınan parçacıklar da plazmaya katkıda bulunmaktadırlar.

Üçüncü bölge 6 ile 12-14 Rs mesafe arasında bulunur. “Extended plasma sheet” denen bu bölgede değişken manyetik akımlar hüküm sürer ve sıcak ve soğuk plazma bölgeleri bulunur.

Dördüncü ve son bölge ise 15 Rs mesafe dışında bulunur ve manyetosferin sonlandığı manyetopause bölgesine kadar devam eder. Düşük plazma yoğunluğuna sahiptir ve Güneş rüzgarlarına göre değişen, çift kutuplu olmayan bir yapısı vardır.

15-20 Rs mesafedeki bölgede ekvator hizasında manyetik alan, manyetodisk denen disk biçiminde bir hal alır. Manyetodisk Güneş’e bakan tarafta, Güneş rüzgarlarının etkisiyle manyetosferin eriminin 23 Rs ve altına düştüğü zamanlarda kaybolurken Güneş’in aksi yönünde her zaman mevcuttur. Manyetosferin iç bölgelerindeki soğuk plazma, dış bölgelerde bulunan sıcak plazma ile sirkülasyon halindedir.

Plasma_magnet_saturn

Satürn’ün manyetik alanı ve plazma akışının uydularıyla etkileşimi.

Satürn sistemi sayısız katı objeyle doludur. Halkalarında moonlet denen küçük uydulara ve görece daha büyük aylara sahiptir. Haliyle gezegenin manyetosferi bu cisimlerle etkileşim halinde olsa da, bu etkileşim Jüpiter’in uyduları ile olan etkileşimden daha “yumuşaktır”. Manyetosferdeki plazma gezegenle aynı yönde dönüş halindeyken, birçok uydu tarafından emilmekte, ancak Enceladus, Dione ve Titan uydularından kaynaklı parçacıklar tarafından beslenmektedir.

Eskiden manyetosferdeki bu plazmanın ana kaynağı Titan zannedilirken, Cassini sondası Enceladus gayzerlerini gözlemleyerek bu konuda ki bilgilerimizi güncellemiştir.

Yolu üstündeki plazmayı emen diğer uydular gerilerinde plazma bırakmadıkları için, manyetik alan uyduların arkasında kuvvetlenmektedir. Bu uydularda ve plazmaya maruz kalan halka parçacıklarında radyoliz sonucu (iyonlara maruz kalan maddenin bozunumu) ozon, hidrojen peroksit ve moleküler oksijen açığa çıkmaktadır.

AURORA
Satürn, ultraviyole ve kızılötesi tayflarda gözlemlenebilen parlak aurora (kutup ışıkları) bölgelerine sahiptir. Bu aurora bölgeleri 70-80 derece parelellerde bulunur ve genelde halka biçimiyle kutupları çevrelerler. Auroraların yapısı ve bulundukları yerler Güneş rüzgarlarının etkisine göre değişkenlik gösterir. Bu aurora bölgeleri ultraviyole tayfında 50 GW ve kızılötesi tayfta 150-300 FW olmak üzere enerji açığa çıkarırlar.

SATÜRN KİLOMETRİK RADYASYONU (SKR)

Satürn, yoğun miktarda düşük frekanslı radyo dalgaları yayar. Frekansı 10-1300kHz olan ve birkaç kilometrelik dalgaboyuna sahip bu radyo dalgalarının gücü, gezegenin dönüşü tarafından modüle edilmektedir. Bu radyo dalgalarının kaynağının aurora bölgelerine etki eden manyetik alanlar boyunca hareket eden elektronların instabilitesi olduğu düşünülmektedir. SKR, çoğunlukla Güneş rüzgarlarının etkisiyle değişiklik göstermektedir. örneğin 1981’de Voyager 2’nin yakın geçişi sırasında Satürn, Jüpiter’in manyetosfer kuyruğunun etkisinde olduğu için SKR geçici olarak ortadan kaybolmuştur. (bkz: Jüpiter’in manyetosferi)

saturn-aurora

Cassini’nin gözünden Saturn’ün güney kutbundaki aurora oluşumu.

Gezegenlerin radyo emisyonlarının gezegenin dönüşü tarafından modüle edilmesi, özellikle gaz devlerinin iç yapılarında ki akışkanların (sıvı metalik hidrojen) dönüş hızı hakkında fikir verirken, Satürn için SKR’nın değişken değerleri sebebiyle bu çok zordur. Voyager 1 ve 2, modülasyon değerlerinden 10 saat 30 dakika 24 +/-7 saniye olarak ölçtükleri akışkan dönüş hızı, Cassini ve Galileo sondaları tarafından 10 saat 45 dakika 45 +/- 36 saniye olarak ölçülmüştür. Bu sebeple Satürn’ün kendi ekseni etrafında dönüşüyle ilgili kesin bir değer verilememektedir.

RADYASYON KUŞAKLARI

Satürn zayıf radyasyon kuşaklarına sahiptir bunun sebebi yüksek enerjili parçacıkların gezegeni kuşatan halkalar ve onlarca uydu tarafından emilimidir. En yoğun radyasyon kuşağı Enceladus gaz torusunun iç sınırı 3.5 Rs (Satürn yarı çapı) ve A halkasının dış sınırı 2.3 Rs arasında yer alır. Bu radyason kuşaklarının içeriğini protonlar ve yüksek hızlı elektronlar oluşturur. Enerji değerleri ise onlarca megaelektronvolta kadar yükselebilir.

3.5 Rs mesafede radyasyon kuşaklarını oluşturan yüksek enerjili parçacıklar, nötr gazlar tarafından soğurulur ancak 6 Rs mesafede tekrardan yoğunluk kazanarak halka sistemindeki akıma katkıda bulunurlar.

Radyasyon kuşaklarındaki elektronlar, manyetosfer tarafından yakalanan Güneş rüzgarlarından gelmektedir. Ancak proton içeriğinin düşük enerjili (10 MeV) bölümü manyetosferden gelirken, yüksek enerjili (20 MeV) bölümü kozmik ışınların Satürn sistemindeki katı elementler ile etkileşimi sonucu üretilmektedir.

Bahsettiğimiz bu radyasyon kuşakları, Jüpiter’de bulunanlardan çok daha zayıftır. Fakat yine de buzlu ayların yüzeylerini aşındıracak, yer yer suyu ayrıştıracak ve oksijen açığa çıkartacak kuvvettedir.

SATÜRN’ÜN HALKALARI

Satürn’ün karakteristik görünümünü oluşturan göz alıcı halkaları, mikrometre ve bir kaç metre arasında boyutları değişen sayısız su buzu ile çok az miktarda tholin ve silikat toz parçacıklarından oluşur. Zayıf teleskoplar ile tek parça, daha güçlü teleskoplar ile üç parça ve yakınına gönderdiğimiz uzay araçları ile sayısız parça ve yapıdan oluştuğunu gözlemlediğimiz bu halkalar, keşif sıralarına göre alfabetik olarak adlandırılıyor.

SATURNhalkayapisi122

Ana halkalar dışarıdan içeri doğru C , B ve A halkaları olarak isimlendirilir. Daha sonradan keşfedilen ikincil soluk halkalar ise gezegene en yakın olan F halkası, A’nın hemen dışındaki D halkası ve uzaktaki G ve E halkalarıdır. Bunların dışında da çok daha soluk toz halkaları ve ana halkalar içerisinde farklı yapılar ve ayırımlar mevcuttur. Bazı belirgin ayırımlar Pan benzeri küçük uydular tarafından temizlenmiştir.

Gezegenin bu muazzam halka sistemi başlı başına incelenmesi gereken çok geniş bir konudur. O nedenle halka sistemini detaylarıyla geniş biçimde şu yazımızda ele aldık.

SATÜRN UYDU SİSTEMİ

Satürn; 13 tanesi 50 kilometreden büyük çaplara sahip, 53 tanesi isimlendirilmiş 62 ay ve sayılarının en az 150 olduğunu bildiğimiz “moonlet” denen çok küyük boylu uyduya sahiptir.

Satürn sistemi, Güneş sisteminin sayı olarak en zengin uydu sistemini barındırır. Ancak kütle dağılımı uydular arasında pek dengeli değildir, Titan, Satürn’ü çevreleyen uydu ve halkaların toplamının kütle olarak 96%’sını oluşturur. Küresel yapıya sahip geri kalan 6 büyük uydu, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea ve Iapetus geri kalan 4%’ün çok büyük bir kısmını oluştururken, diğer 55 küçük uydu ve bütün halka sistemleri birlikte Satürn çevresindeki kütlenin 0.04%’ünü oluştururlar.

saturnuydular4

Satürn’ün büyük uydularının birbirlerine göre orantılı boyutları.

Satürn uydu sistemi, gelecekte kolonizasyon açısından Güneş sisteminin en dost canlısı bölgelerinden biridir. Jüpiter sisteminde sadece Callisto’nun yüzeyi kabul edilebilir radyasyon seviyeleri içerirken, Ganymede ve Europa’nın yüzeyleri yeterli radyasyon koruması olmadan bizler için ölümcül olabilir. Ancak Satürn uydu sistemi, gerek düşük miktarda radyasyon, gerek çok sayıda düşük kütle çekimli uydu, gerekse sistemdeki su ve helyum-3 rezervleri ile gelecekte yerleşim için oldukça uygun yerlerdir. En büyük dezavantajı ise uydular ve halkalar sebebiyle sistemde çok fazla “kirlilik” niteliğinde artık parçacık ve mikro meteorit bulunmasıdır.

Uydular Çapları En dış yörünge uzaklığı
Ay (referans olarak) 3474 km 384.000 km
Titan 5151 km 1.221.930 km
Rhea 1527 km 527.108 km
Iapetus 1468 km 3.560.820 km
Dione 1122 km 377.392 km
Tethys 1062 km 294.619 km
Enceladus 504 km 237.950 km
Mimas 396 km 185.404 km
Hyperion 270 km 1.481.010 km
Phoebe 213 km 12.869.700 km
Janus 179 km 151.472 km
Epimetheus 116 km 151.422 km
Prometheus 86 km 139.380 km
Pandora 81 km 141.720 km

50 kilometre çapından daha küçük, hatta çoğu 10 kilometre çapından da küçük olan, genel olarak şekilsiz uyduların isimleri de şöyledir:

Siarnaq (Eskimo / Inuit mitolojisinden bir canavardan alır adını, sakin olun :)), Helene, Albiorix, Atlas, Pan, Telesto, Paaliaq, Calypso, Ymir, Kiviuq, Tarvos, Ijiraq, Erriapus, Skathi, Hyrrokkin, Daphnis, Tarqeq, Mundilfari, Narvi, Suttungr, Thrymr, Bestla, Kari, S/2007 S 2, Bebhionn, Skoll, S/2004 S 13, Greip, Jarnsaxa, S/2006 S 1, Bergelmir, Hati, Aegir, S/2004 S 7, S/2006 S 3, Surtur, Loge, Fornjot, S/2004 S 12, Farbauti, S/2007 S 3, Pellene, S/2004 S 17, Fenrir, Methone, Polydeuces, Anthe, Aegaeon, S/2009 S 1

Bu uyduların en küçük üyeleri yaklaşık 500 metre çapıyla Aegaeon ve B halkası içerisindeki yörüngesiyle moonlet sınıfından olan yaklaşık 300 metre çaplı S/2009 S 1 dir.

TİTAN
Anlatmaya nereden başlasak bilemiyoruz, Güneş sisteminde ki en ilgi çekici uydu ve en ilgi çekici gök cisimlerinden biri. Ganymede’den sonra Güneş sisteminin ikinci en büyük uydusudur Titan ve bizim ayımızın iki katı çapı vardır. Ağırlıklı olarak Nitrojenin yanında Metan ve Hidrojen barındıran Dünya’nın atmosferinden daha kalın bir atmosferin altında su buzu ve kayadan oluşan yüzeyinde sıvı hidrokarbon (metan, etan, propan benzeri) yağmurları, nehirleri, deltaları, gölleri, denizleri ile dünyada ki su döngüsüne benzer bir sıvı döngüsüne sahip ayrıca buz volkanlarının soğuk gazlar püskürttüğü buz gibi bir dünyadır Titan. Detaylı bilgileri şu yazılarımızda bulabilirsiniz:
• Satürn’ün soğuk cenneti Titan
• Titan’a yaz gelecek mi?

rhea-cassini

Rhea uydusunun Cassini tarafından alınmış bir fotoğrafı.

RHEA
Satürn’ün ikinci büyük uydusu olan 1.527 kilometre çaplı Rhea, düşük yoğunluğu ile 75% su buzu içermektedir. Gerek fiziksel yapısı, gerekse çok ince atmosferi ile Dione uydusuna çok benzer. İki uydu da yörünge hareket yönü yerine, arkada kalan yarı kürelerinde yoğun krater izlerine sahiptir. Buna sebep olarak Satürn’ün oluşumu sırasında bu yönden meteor bombardımanına maruz kalmış olması düşünülmektedir.

IAPETUS
Neredeyse 80% buzdan oluşan 1.468 kilometre çaplı Iapetus, birçok sıra dışı coğrafi özelliğe sahiptir. En dikkat çekeni ekvatoru boyunca uzanan dağ sırasıdır. Bu dağ sırası 1.300 kilometre boyunca uzanmakta, 20 kilometre genişliğinde ve 13 kilometre yüksekliğindedir. Bu yapının nasıl oluştuğu ve nasıl ekvatoru mükemmel bir şekilde takip ettiği henüz kesin olarak belirlenememiştir.

Iapetus5487

Iapetus ve “aşırı kirli” yüzey yapısı.

Başka bir ilginç özellik de yüzeydeki dikkat çekici renk farklılıklarıdır. Yörünge hareket yönündeki yarı küre ve yakın bölgeleri santimetreler kalınlığında koyu bir birikim ile kaplıyken, arka yarıküresi ve kutupları oldukça parlak görünmektedir. NASA bilim insanları, bu birikimin orjinalde yörünge üzerindeki artık maddelerden geldiğini, ama artık yüzeyden süblimleşen buzun Güneş ışığı etkisiyle kararması sonucu oluşmaya devam ettiğini düşünüyor.

DIONE
İç bölgenin 1.122 kilometre çaplı en büyük ikinci uydusu olan Dione, aynı zamanda Güneş Sistemi’ndeki kendisinden küçük bütün uyduların toplamından daha fazla kütleye sahiptir. Dione’nin yüzeyi neredeyse tamamen su buzundan oluşsa da, yoğunluğu ile Titan ve Enceladus’dan sonra üçüncü sıradadır. Bu sebeple kütlesinin %46’sının yoğun kayalarda oluştuğu tahmin edilmektedir.

Dione’nin yörüngesindeki ilerleyiş yönüne bakan yarıküresi, E halkasından kaynaklı materyal birikimi ile kaplıyken diğer yarıküresi kraterlerle, buzdan oluşmuş parlak tepeler ve vadilerle doludur.

dione-saturn

Cassini uzay aracının çektiği bu muhteşem fotoğraf, Dione ve Satürn’ü aynı kare içinde gösteriyor.

Genel olarak kütleçekimsel kilitteki uyduların hareket yönüne bakan yarı küreleri daha fazla kraterlerle kaplı olurken, Rhea gibi Dione’de bu durum tersinedir. Dione’nin bir diğer ilginç özelliği de, çok ince bir oksijen atmosferi tabakasına sahip olmasıdır.

ENCELADUS
500 kilometrelik çapı ile Enceladus, Satürn’ün 6. büyük uydusudur. Gündüzleri ancak -198 santigrat dereceye kadar yükselen sıcaklığı ile tamamen buzla kaplı bir aydır. Özellikle Cassini’nin keşfettiği, güney kutbunda bulunan saniyede 200 kilogram su buharı ve buz parçaları püskürten en az 100 adet gayzer benzeri buz volkanı (Cryovolcanoes), bu uydunun en önemli jeolojik özelliklerini oluşturuyor. Bu buz volkanlarından püskürtülen parçacıkların bi kısmı Enceladus’a kar yağışı benzeri bir şekilde “yağarken”, kaçış hızına ulaşan parçacıklar E halkasını oluşturmaya devam ediyor.

Bu gayserler aynı zamanda güney kutbunda yer altında bulunan yaklaşık 10 kilometre kalınlığındaki sıvı su okyanusunun da kanıtıdır. Enceladus hakkında daha detaylı bilgiyi şu yazımızdan alabilirsiniz.

TETHYS
Güneş Sistemi’ndeki en düşük yoğunluğa sahip uydulardan biri olan Tethys, kraterlerle ve fay hattı bölgelerine benzer vadilerle dolu bir uydudur. Diğer uydular gibi Tethys de, yörünge hareketi yönüne bakan yarı küresinde E halkasından kaynaklanan madde birikimi ve bu madde birikiminin yarattığı renk farklılığına sahiptir. Tethys hakkında detaylı yazımızı buradan okuyabilirsiniz.

Mimas-Saturn

Mimas ve üzerindeki devasa krater.

MİMAS
Mimas’ın yüzey alanı İspanya’dan biraz daha azdır. 396 kilometre çaplı bu uydu 130 kilometre uzunluğunda dikkat çekici Herschel isimli kratere sahiptir. Bu krater Mimas’a, Yıldız Savaşları serisindeki Ölüm Yıldızı benzeri bir görüntü vermektedir. Krater 1980’de keşfedildiği ve Yıldız Savaşları daha önce çekildiği için bu benzerlik bir raslantıdır. Kraterin yanında, irili ufaklı sayısız başka kraterler ve vadiler Mimas’ın buz kaplı yüzeyini süslemektedir.

HYPERION
Güneş Sistemi’nin süngeri denebilecek bu uydu, kaotik ve biçimsiz düzensizliği ile hayret vericidir. Yaklaşık 270 kilometrelik yarıçapa sahip, en büyük düzensiz uydulardan biri olan Hyperion’un yüzeyi kelimenin tam anlamıyla parçalanmıştır. Hyperion hakkında daha fazla bilgi için şu yazımızı okuyabilirsiniz.

cassini-hyperion

Sünger taşına benzer yapısıyla Hyperion.

Hyperion’un ilginç bir özelliği de, kaotik bir yörüngeye sahip olmasıdır. Tıpkı Plüton‘nun uyduları Nix ve Hydra gibi, bu kaotik yörünge, uydunun ilerleyen tarihlerde nerede olacağının belirlenmesini zorlaştırmaktadır. Böyle uyduların maruz kaldığı en ufak kuvvetler bile yörüngelerinde değişimlere neden olmaktadır.

SATÜRN SİSTEMİNDE DÜNYA DIŞI YAŞAM

TİTAN
Titan, hidrokarbon döngüsü ve zengin organik maddeleri ile Dünya dışı yaşam için uygun bir aday konumundadır. Elbette Titan’daki olası canlılar Dünya’da aşina olduklarımızdan çok daha farklı olacaklardır. Her şeyden önce su yerine değil metan kullanıyor olmalılar.

Cornell Üniversitesi’nde yapılan çalışmalar, Metan bazlı canlıların olası olduğunu söylüyor. Teorik olarak organik nitrojen bileşiklerinden oluşan hücre duvarları, Titan’ın soğuk ve sert ikliminde -202 derecelik sıvı metan denizlerinde işler kalabilir.

titanmetanyagmuru

Titan, sıvı metan denizleri ve metan yağmurları ile, aktif yaşayan bir dünya görünümünde. Bu nedenle bilim insanlarınca üzerinde yaşamın şekillenmiş olabileceği ihtimali üzerinde duruluyor.

Mühendisler bu teorik hücre zarına “Azotosome” adını vermiş. Titan’da bolca bulunan nitrojen (azot), karbon ve hidrojen moleküllerinden oluşup Dünya’ya özgü hücre duvarları kadar esnek ve stabil bir yapıya sahip olabiliyor. Araştırmacılar şu anda böylesi hücre yapılarının Metan içerisinde nasıl davranışlar göstereceği ve metan bazlı canlıların üremeye eşdeğer faliyetlerinin neler olabileceği üzerinde çalışıyor.

Böylesi canlılar teorik olarak modellenebiliyor iken, Titan üzerinde veya denizlerinde bulunmalarını bekleyebiliriz. Ya da en azından umut edebiliriz.

ENCELADUS
Güney kutbunun derinlerinde sıvı su okyanusu olduğunu bildiğimiz Enceladus, su bazlı yaşam için oldukça uygun bir uydu. Tıpkı Europa, Ganymede ve Callisto uydularında da olası olduğu gibi, bu okyanus yaşama ev sahipliği yapıyor olabilir. Bazı çalışmalar Enceladus okyanusunun kayasal mantosu ile temas halinde olduğunu ve bunun birçok kimyasal reaksiyona neden oluyor olabileceğini gösteriyor. Bu etkileşimler, su ile temas eden metallerin “serpentinization” yöntemi yeni minerallere dönüşmesine ve bu esnada suya moleküler hidrojen katarken, pH derecesinin artmasına neden olmaktadır.

enceladusstripes_cassini

Dev yüzey altı okyanusu, Enceladus’un derinliklerinde hayatın şekillenmiş olabileceğini düşündürüyor.

Oldukça tuzlu olan bu okyanus pH 11 – 12 aralığı ile amonyak bazlı solüsyonlar kıvamında olsa bile, yine de Dünya’daki canlıların tolerans limiti içerisinde. Üstelik sudaki moleküler hidrojen, Dünya’daki aminoasitler gibi karmaşık organik bileşikler oluşumuna yardımcı olabileceği gibi, tek hücreli canlılar için de besin kaynağı olabilir.

SATÜRN
Bildiğimiz canlı türlerinin kesinlikle evrimleşemeyeceği düşman bir ortam olan Satürn atmosferi, tıpkı Jüpiter gibi amonyak bazlı canlılar için olası bir yaşam alanı olabilir. Tabi saatte 1800 kilometre sürat ile esen rüzgarların olduğu bir atmosferde yaşayacak canlı türlerini hayal etmek oldukça zordur.

SATÜRN SİSTEMİNİN KEŞFİ

Bir zamanlar sadece hayal iken, şimdi teknolojinin gelişmesi ile birlikte Güneş Sistemimizin üyelerine bilimsel cihazlarımızı gönderebiliyoruz. Bu halkalı gezegene gönderilen ve gönderilecek olan uzay araçlarını inceleyelim.

Pioneer 11: 5 Nisan 1973’te fırlatılan Pioneer 11, 1979 Eylülünde Satürn’ün yakınından geçti. Pioneer 11 adından da anlaşılacağı gibi bir yol bulucuydu. Gezegenler arası uzayın koşullarını ve Satürn çevresindeki bölgeyi test etmek amacıyla gönderilmişti.

pioneersaturnhaklasi

Pioneer uzay aracının çektiği bu fotoğraf, Satürn’ün halkalarına ait elimideki ilk yakın plan görüntü olma özelliğini taşıyor.

Voyager 1 ve Voyager 2: 1977’nin 1 Eylül ve 20 Ağustos tarihinde fırlatılan bu sondalardan Voyager 1, 13 Kasım 1980’de ve Voyager 2, 27 Ağustos 1981’de Satürn’ün yakınından geçtiler. Pioneer 11’den edinilen bilgiler ışığında geliştirilen bu karmaşık sondalar; Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün hakkındaki bilgi dağarcığımızı inanılmaz ölçüde genişletmiştir. Gönderdikleri fotoğraflar ve bilgiler yüz yıl önceki bilim insanları tarafından hayal bile edilemeyecek ölçüdeydi.

Cassini/Huygens: NASA ve ESA’nın ortak projesi olan Cassini/Huygens, tamamen Satürn’ün keşfine adanmış olan ilk görev. Cassini, 6 Kasım 1997’de fırlatılırken sahip olduğu nükleer radyoizotop jeneratörü sebebiyle oldukça tepki çekmişti. Ancak bu jeneratör sayesinde Temmuz 2004’te Satürn sistemine giriş yaptığından beri verimli bir şekilde işler vaziyette. Bu görevin en önemli dönüm noktası ise, Cassini ile birlikte gönderilen Huygens sondasının Titan’a indirilmesi olmuştur. Böylece hidrokarbon ve metan okyanuslarına sahip bu soğuk cennetin kalın atmosferinin altını ilk kez görebildik.

Cassini ve Huygens ile ilgili detaylı bilgileri ilgili yazımızdan edinebilirsiniz.

SATÜRN SİSTEMİNİN GELECEKTEKİ KEŞFİ

Satürn sistemi keşif için oldukça ilginç bir aday olsa da, ne yazık ki birçok keşif görevi ödenek ayırılamadığı için hayata geçirilemedi. Bunların arasında en önde gelen 2.5 milyar dolarlık NASA/ESA ortak Titan Saturn System Mission aracı, Titan’a biri atmosfer balonu diğeri denizaltı olacak şekilde iki robot indirmeyi planlıyordu. Ancak Europa Jupiter System Mission görevine öncelik verildiği için hayata geçirilemedi.

enceladus-probe

Gelecekte, Enceladus’a gönderilecek olan bir sonda ile buz yüzeyi delip yüzey altı okyanusuna erişim planlanıyor.

Şu anda Enceladus ve Titan’a ayrı ayrı gönderilecek araçlar üzerinde çalışmalar devam ediyor olsa da, bir denizaltı aracı olması planlanan yeni Titan görevi için henüz çok erken. Enceladus’a gidecek bir robot için ise 2016 yılında son onay kararı verilmesi bekleniyor. Yakın gelecekte herhangi bir araç fırlatılana kadar, daha uzun yıllar boyunca Cassini, Satürn sistemindeki gözümüz ve kulağımız olmaya devam edecek.

Daha önce belirttiğimiz gibi, uzak gelecekte Satürn sistemi kolonizasyon için oldukça uygun bir aday. Yoğun su miktarı, geleceğin füzyon ekonomisini destekleyecek miktarda helyum-3, düşük radyasyon ve bol miktarda uydu ile Jüpiter’den çok daha yüksek bir potansiyel barındırıyor.

Bugün Voyager’ların ve Cassini’nin gönderdiği fotoğrafları ve bilgileri, hayatlarının büyük bir bölümünü gökyüzünü gözlemlemeye adamış Galileo, Huygens ve Cassini gibi bilim insanları görebilseydi keşke. Onların öncülükleri sayesinde Güneş Sistemi’ndeki bütün bu garip dünyalar bizim günlük hayatımızın ve bilgi hazinemizin bir parçası haline geldi.

Berkan Alptekin




Güneş Ve Gezegenlerin Orantılı Büyüklükleri

Güneş, sistemimizdeki en büyük ve en fazla kütleye (kütleyi, aynı şey olmasa da “ağırlık” şeklinde düşünebilirsiniz) sahip gökcismidir. Tüm Güneş Sistemini bir araya getirdiğimizde oluşacak olan kütlenin %99.8’ini Güneş tek başına karşılar. Kalan %0.2’lik kütlenin ise yarısından fazlası Jüpiter‘e aittir. Daha başka bir ifadeyle Jüpiter, Güneş haricinde sistemimizdeki her şeyin; tüm gezegenlerin, meteorların, cüce gezegenlerin ve kuyruklu yıldızların toplamından daha ağırdır.

Güneş ve Jüpiter’den artan yaklaşık %0.07’lik kütlenin yarısından fazlası Satürn‘den ibarettir. Ondan geri kalan %0.03’lük kütle’nin de dörtte üçünden fazlası Neptün ve Uranüs’ü meydana getirir. 

En nihayetinde artan %0.01’den az kütle; Dünya, Mars, Venüs, Merkür, uydular, cüce gezegenler, asteroidler ve kuyruklu yıldızların tümünü oluşturur. Hepsini bir araya toplasınız, bir Neptün bile etmezler…

Görseli bizime ulaştıran okurumuz Onur Gündüz’e teşekkür ederiz. Görselin dev boyutlu halini buradan  veya buradan bilgisayarınıza indirebilirsiniz.

 

Facebook




Satürn’ün Uydusu Titan’a Yaz Gelecek Mi?

Çok dillendirilen bir şehir efsanesi, Güneş bir kırmızı dev aşamasına geçtiğinde, yani bundan 3.5-4 milyar yıl sonra Satürn‘ün uydusu Titan‘ın ısınacağı ve Dünya gibi yaşama elverişli hale geleceğini anlatır.

Titan’ın ısınacağı kısmı doğrudur. Fakat, hiçbir zaman insan yaşamına elverişli hale gelemeyeceği gerçeği de ortada. Titan, Dünya’nın %40’ı çapa sahip olsa da, oldukça hafif, düşük yoğunluğa sahip bir uydudur. Kütleçekimi Dünya’nın 1/6’sından biraz daha azdır. Yani, yerçekimi neredeyse Ay ile aynıdır.

Titan

Uydunun bu kadar düşük kütleçekimine rağmen, şu anda Dünya’dan dahi kalın bir atmosferi olabilmesinin tek nedeni, bulunduğu bölgenin çok soğuk olmasıdır. Eksi 180 santigrat derecelik sıcaklığı ile, uydunun çevresi, yüzeyi ve atmosferi o kadar soğuktur ki, gazlar uydunun kütleçekiminden kurtulup uzaya kaçacak kadar enerji sahibi olamazlar. Uyuşmuş, hareketsiz haldeki bu gazlar sayesinde Titan kalın bir atmosferi halihazırda koruyabilmektedir. Bir gezegenin atmosferini koruyabilmesi için gerekli temel şartlar hakkında şu makalemize bakabilirsiniz.

pia19055_annot_main

Buna rağmen, Güneş rüzgarlarının Titan’ın şu anda bile atmosferini süpürüyor olması gerekirdi. Ancak, küçük şanslı uydu Titan’ın Satürn gibi bir koruyucusu var. Yörünge döneminin %90’ından fazlasını Satürn’ün devasa manyetik alanı içinde geçiren uydu, bu sayede tıpkı Dünya gibi bir manyetik alan korumasına sahip. Manyetik alan koruması haricinde geçirdiği zaman, 16 gün süren yörünge dönemi boyunca 1 Dünya gününden az oluyor. Hem gazların soğuk nedeniyle hareketsiz olması, hem de bu manyetik alan sayesinde Titan şu anda atmosferini tutabiliyor.

Güneş önümüzdeki milyar yıllarda şişip bir kırmızı deve dönüştüğünde, neredeyse Dünya kadar ısı ve ışık alabilecek hale gelecek. Atmosferi ve yüzeyi ısınacak. Isınan atmosferdeki gazların kinetik enerjisi uydunun düşük kütleçekiminden kurtulabilecek kadar fazla olacak ve bütün atmosferi birkaç milyon yıl içinde uzay boşluğuna kaçıp kaybolacak.

Kırmızı dev aşamasına gelmiş Güneş’in güçlü rüzgarları atmosferin bu kaçışını daha da hızlandıracak. Yani, bir manyetosferi bile olmayan uydu; yaz gelmesine gerek kalmadan, henüz bahar dönemlerinde çoktan kurak yüzeyli, atmosfersiz, susuz, alelade bir kaya yığını haline gelmiş olacak.

Zafer Emecan

 

Facebook




Güneş Uzak Gezegenleri Ne Kadar Aydınlatır?

Yıldızımız Güneş, bizleri Dünya, Venüs, Merkür ve hatta Mars gibi gezegenlerin yüzeyinde çok ciddi miktarda aydınlatır. Bu aydınlatma gücü o kadar fazladır ki, gökyüzünde doğrudan Güneş’e bakmamız gözümüze ciddi zararlar verir.

Güneş’in Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlere kadar olan mesafede hatırı sayılır bir aydınlatma gücü vardır. Her ne kadar uzaklığa bağlı olarak bu aydınlatma gücü düşüş gösterse de, insan gözü için kabul edilebilir bir aydınlatma ve enerji sağlar. O nedenle, yaklaşık 800 milyon km uzaktaki Jüpiter civarına kadar gönderdiğimiz uzay araçları enerji kaynağı olarak Güneş panelleri kullanır. Çünkü, yıldızımızın yaydığı ışık ve enerji oldukça güçlüdür.

Uranüs (2.8 milyar km), Neptün (4.5 milyar km) gibi çok daha ötelerdeki gezegenlerde ise, Güneş’in aydınlatma gücü dramatik bir düşüş gösterir. Örneğin, en üstte yer alan görseldeki hanım kızımız gibi Neptün’deki hayali bir evin çatı katında otursaydınız, Güneş sizi ve odanızı sadece 10 mumluk bir ampülün yapabildiği kadar aydınlatacaktı.

Kıyas yapmanız için hatırlatalım; sıradan bir evin oturma odasında kullanılan lambalar genellikle 60-100 mumluk bir aydınlatma sağlarlar. 10 mumluk ampül, genellikle yatak odalarında “gece lambası” olarak kullanılır.

Triton (artist's impression)

Neptün’ün uydusu Triton’dan gezegenin ve Güneş’in olası görünümü bir sanatçı tarafından resmedilmiş.

Türü ne olursa olsun, ışık kaynağından uzaklaştıkça, o kaynaktan size ulaşan foton sayısı azalır. Yıldızlar küresel ışık kaynaklarıdır ve ürettikleri enerji, kürenin yüzeyinden her yöne dağılır. Eğer yıldıza yakınsanız, o kürenin daha fazla yüzey alanından yayılan ışık fotonu size çarpacaktır. Ancak, uzaklaştıkça fotonlar sizi ıskalamaya başlar. Yıldızdan çıkan aynı miktarda foton aynı uzaklığa ulaşmış olmasına rağmen, birim alana düşen foton sayısı çok azalır.

479px-Inverse_square_law_svg

Işık kaynağından uzaklaştıkça, size çarpan (ve dolayısıyla sizi aydınlatan) foton sayısı da azalacaktır. Bu infografikte, “A” ile gösterilen alana ışık kaynağından uzaklaştıkça kaç tane foton isabet ettiğini görülüyor. Alan varsayımsal ışık kaynağımızdan dokuz foton alırken, iki katı uzaklaştığında üç, üç katı uzaklaştığında ise sadece bir tane foton tarafından aydınlatılıyor. Güneş’ten uzaklaştıkça, işte başımıza gelen de bunun çok benzeridir. 

Bir ışık kaynağının aydınlatma gücü uzaklığın karesi ile doğru orantılı azaldığına göre, Güneş’e bizden 30 kat uzakta olan Neptün, Dünya’dan 900 kat daha az ışık alacaktır. Bu oran size küçük görünmesin, dolunay evresindeki Ay’ın aydınlatma gücünden yaklaşık 700 kat fazladır.

Kısa keselim; Neptün’deki hayali şehrimizde öğle vaktinde bile ortalık, ancak Dünya’da Güneş ufukta battıktan yarım saat sonraki kadar aydınlanabilecek, Sirius, Arcturus, Capella, Rigel, Aldebaran gibi parlak yıldızlar gündüzleri bile görülebilecekti.

Zafer Emecan

 

Facebook




Satürn’de Güneş Tutulması

Güneş tutulmaları sadece gezegenimizde mi gerçekleşir? Tabii ki hayır. Uydusu olan her gezegende öyle ya da böyle, tam veya yarım Güneş tutulmaları yaşanır. Satürn de bu durumun sıklıkla yaşandığı gezegenlerden biri: Çünkü tutulmaya neden olabilecek çok sayıda uydusu var.

Ancak, eğer üzerinde yaşayan akıllı varlıklar “olsaydı”, Satürnlülerin çoğu Güneş tutulmalarından bihaber olacaktı. Çünkü gezegen o kadar büyüktür ki, herhangi bir bölgede yaşayan bir bireyin Güneş tutulması ile karşılaşması oldukça düşük bir olasılıktır.

Ya da daha doğru bir ifade ile, Satürn’de yaşayan olası “hayali” canlı türlerinin çok büyük bir kısmı, ömürleri boyunca hiçbir şekilde Güneş tutulması görmeden yaşayıp ölecekti…

Hubble teleskobuyla çekilen üstteki fotoğrafın sol tarafında, Satürn’ün küçük uyduları Dione ve Enceladus’un gezegendeki bulutların üzerine düşen gölgeleri görülüyor. Bu gölgelerin düştüğü yerlerde, tıpkı bizde Ay’ın yaptığı gibi Güneş tutulmaları gerçekleşiyor. Üstteki büyük sarı benek ise, Satürn’ün ünlü uydusu Titan

Not:
Bildiğimiz türde yaşam şekillerinin Satürn gibi gaz devi bir gezegende gelişmiş olmasının mümkün olmadığını düşünüyoruz. Ancak, gaz devlerinin atmosferlerinde, mikroskobik de olsa yaşamın mümkün olabileceğine yönelik tahminlerde bulunan bilim insanları mevcut.

Zafer Emecan




Güneş Doğarken Görülen Parlak Yıldız

Çoğumuz gün batımlarına, gün doğumlarından daha aşinayız. Çünkü gün doğumu, geceyi sabaha bağladığından büyük bir çoğunluğumuz bu saatlerde uykuda olur. Hatta birçok kişi gün doğumunu öylesine fark etmemiştir ki, Güneşin tıpkı gün batımında olduğu gibi ufukta kırmızı olduğunun dahi farkında değildir.

Bazı gün doğumları sırasında ise gökyüzünde parlak bir yıldız kendini belli eder. Gün doğdukça kaybolan tüm yıldızların aksine, oldukça parlak bir biçimde gökyüzünde görünür. İşte o hep adını duyduğunuz ama görmediğiniz “Çoban Yıldızı” budur.

Bazen bu yıldız o kadar parlaktır ki, çoğu insan bir yıldızın bu kadar parlak görünebileceğine inanamaz. En fazla UFO ihbarı da böyle zamanlarda yapılıyor. Çünkü, gökyüzündeki çok parlak bir yıldıza uzun süre dikkatlice bakarsanız, hareket ettiği izlenimine kapılırsınız. Dolayısıyla, hareket eden aşırı parlak bir cisim varsa bu UFO olmalıdır değil mi? Değil…

venus-gundogumu

Sabahları gördüğünüz “parlak yıldız” o kadar güçlü bir ışıltıya sahiptir ki, çoğunlukla UFO zannedilir.

Aslında bu bir yıldız da değil, çoğunlukla Venüs ya da Jüpiter gezegenidir. Venüs, yörüngesinin Güneş’e oldukça yakın olmasından ötürü gökyüzünde de Güneş’e yakınlarda bulunur. Bu yüzden gün doğum ve batımları sırasında sıklıkla Venüs’ü görürüz. İşte, en aşırı parlaklık da Venüs tarafından sergilenir.

Jüpiter’in durumu ise daha rastlantısaldır ve oldukça parlak olsa da, Venüs kadar değildir. Çünkü bir dış gezegen olduğundan, gökyüzünde herhangi bir yerde bulunabilir. Venüs ise Güneş’ten belirli bir miktar kadar uzakta olabilir. Daha detaylı incelememiz için şu yazımıza göz atmanızda fayda var: Güneş battıktan sonra görülen parlak yıldız.

Parlak Yıldız Venüs

Stellarium programından alınmış 4 Şubat 2016 tarihine ait bir görüntü. Gün doğumundan hemen önce Venüs’ün güney-doğu yönünde kendisini gösterdiğini görüyoruz.

Yukarıdaki görselde Stellarium‘dan alınmış bugünün gökyüzü görüntüsü yer alıyor. Venüs’ün az önce de bahsettiğimiz gibi Güneş’e yakın olduğunu görüyoruz. Benzeri şekilde Satürn de oldukça yakın görünüyor. Öyleyse şu yorumu yapabiliriz: Satürn ile aramızda şu anda Güneş bulunuyor. Yani Satürn, Güneş’in arkasında bir yerlerde yer alıyor. Yani bize uzak konumlarından birinde. Eğer Satürn’ü gözlemek ya da fotoğraflarını çekmek istiyorsanız, uygun bir zaman olmadığını rahatlıkla söyleyebiliriz. Çünkü uzak bir konumda olduğundan, biraz daha küçük olarak görünecektir.

Eğer gökyüzünde gördüğünüz bu parlak yıldız veya gezegenin ne olduğunu tanımlamakta zorlanıyorsanız Stellarium gibi programlardan faydalanabilirsiniz. Üstelik bu programların mobil sürümleri de olduğundan o anda ne olduğunu kontrol edebilirsiniz. Fakat referans verdiğimiz diğer yazıda da anlattığımız üzere, tecrübeli kişiler için onun ne olduğunu anlamak bir bakışta mümkündür.

Ögetay Kayalı




20 Ocak – 10 Şubat 2016: Tüm Gezegenler Gökyüzünde!

Yeryüzünden çıplak gözle sadece beş tane gezegen görebiliyoruz. Bunlar Güneş’e yakınlık sıralamalarına göre; Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn‘dür. Bu gezegenler, çok eski çağlardan beri biliniyor ve insanlar tarafından gözlemleniyorlar. Diğer daha uzak gezegenler olan Uranüs ve Neptün ise, ancak teleskopların yeterince gelişmiş hale gelmesi sonucu son birkaç yüzyılda keşfedilebildi.

Tüm bu beş gezegen, her zaman gökyüzünde gözlemlenemez. Her biri ancak yılın belli zamanlarında rahatça görünebilecek konumda olurlar ve her gece gökyüzündeki konumları değişir. Zaten, bu yüzden isimleri “gezegen”dir. Kimi zaman sadece biri, kimi zaman ikisi, kimi zaman ise üçü aynı gece gökyüzünde yer alırlar. Bazı geceler ise hiçbirini göremeyebiliriz.  Bununla beraber, kimi özel zamanlarda kısa süreliğine olsa da bu beş gezegenin hepsi aynı anda gökyüzünde yerini alır.

Oldukça nadir görülen bu durum, uzun yıl aralıklarıyla gerçekleşiyor. En son 10 yıl önce, 2004 yılı sonu ile 2005 yılı başı arasında bu güzel gök olayına şahit olabilmiştik.

21 Ocak tarihinde gezegenlerin konumları. Eğer görseli incelerseniz, tüm gezegenlerin sabah gün doğumu sırasında Dünya'dan görülebilecek konuma geldiklerini farkedeceksiniz.

21 Ocak tarihinde gezegenlerin konumları. Eğer görseli incelerseniz, tüm gezegenlerin sabah gün doğumu sırasında Dünya’dan görülebilecek konuma geldiklerini farkedeceksiniz.

Gezegenlerin tümünün (çıplak gözle görülebilenlerin) aynı gece gökyüzünde görülemeyişinin nedeni, her gezegenin Güneş çevresinde farklı bir hızda ve konumda dönüyor olmaları. Bu nedenle örneğin Satürn’ün gökyüzünde rahatça görülebildiği bir tarihte, Mars Güneş’in bize göre arka tarafında kaldığı için görülemeyebiliyor. Ya da Mars, Jüpiter ve Satürn gökyüzünde iken, Merkür ve Venüs görüş açımıza girmeyebiliyor.

Özellikle Merkür ve Venüs gezegeni, “iç gezegenler” olarak adlandırılırlar. Yani, Güneş’e gezegenimizden daha yakındadırlar. Bu da, bizden çok daha hızlı yörünge hareketi sergiledikleri anlamına gelir. Ayrıca, Güneş’e yakın oldukları için sadece Güneş’in doğuş ve batışı sırasında kısa süreliğine gökyüzünde görülebilirler.

21 ocak tarihinde, Dünyamızın bakış açısından gezegenlerin Güneş'e göre açısal konumları. Bu pek sık gerçekleşmeyen diziliş, tüm gezegenleri sabah gün doğarken bir arada görmemizi sağlıyor.

21 Ocak tarihinde, Dünya’mızın bakış açısından gezegenlerin Güneş’e göre açısal konumları. Bu pek sık gerçekleşmeyen diziliş, tüm gezegenleri sabah gün doğarken bir arada görmemizi sağlıyor.

Özellikle Güneş’e en yakın gezegen olan Merkür, Dünya’dan bakıldığında Güneş ile birbirine açısal olarak çok yakındır ve yıldızımızın parlak ışığı altında kolayca gözden kaybolur. Yalnızca yılın belli zamanlarında kısa süreler boyunca gün batımı veya gün doğumlarında rahatça gözlemlenebilecek konuma gelir. İşte bu nedenle, gökyüzünde tüm gezegenlerin aynı anda görülebilmesi, gezegenlerin Güneş çevresindeki yörünge düzlemlerinde nadir rastlanan bir sıralamaya girmesi ile mümkün olur.

Bu yıl 20 Ocak’ta Merkür’ün de gün doğumu sırasında görünür açısal yüksekliğe ulaşmasıyla başlayacak olan bu nadir yörünge dizilişi, 10 Şubat tarihine kadar tüm gezegenleri bir arada görebilmemiz açısından ömrümüzde elimize geçebilecek 5-10 fırsattan biri.

21 Ocak, saat sabah 06:40'da soldan sağa sırasıyla Merkür, Venüs, Satürn, Mars ve Jüpiter'in gökyüzündeki konumları.

21 Ocak, saat sabah 06:40’da gezegenler. Soldan sağa sırasıyla Merkür, Venüs, Satürn, Mars ve Jüpiter’in gökyüzündeki konumları.

O nedenle, bu gök olayına şahit olmak istiyorsanız, havanın açık olduğu bir gün sabah gün doğmadan hemen önce kalkıp doğu ufkunda gezegenleri gözlemlemeye çalışabilirsiniz. Bu gözlemi, ışık kirliliği olan şehirlerde de gerçekleştirmeniz rahatlıkla mümkün. Merkür dahil tüm gezegenler oldukça parlak olacağı için, hiçbir gezegeni gözden kaçırmazsınız. Bu arada, Venüs gezegeninin parlaklığı sizi hayretler içinde bırakabilir, şaşırmayın. Venüs işte bu kadar parlaktır ve çoğu insanın sabahları Venüs’ü gördüğünde “UFO gördüm” sanması da bu yüzdendir.

Dikkat etmeniz gereken bir konu var; Merkür her ne kadar rahatlıkla görülebilecek kadar gökyüzünde ufkun üzerine çıkıyor olsa da, dağlık, tepelik veya binaların ufku kapattığı bir yerde görüş açınıza giremeyebilir. O nedenle, ufkun alabildiğine açık olduğu bir alanda, yahut yüksek bir binanın üzerinden gözlem yapmanız yerinde olur. Son olarak, tarihler 15 Şubat’a yaklaştıkça, Merkür sabahları çok güçlükle seçilebilecek biçimde Güneş’e yakın konumda olmaya başlayacak. Yeterince yükseldiğinde ise Güneş gökyüzünü fazlasıyla aydınlatmış olacağı için, çıplak gözle Merkür’ü farkedebilmeniz çok zor olacak. Bu da, eğer gözlem yapmak istiyorsanız 20 Ocak’tan sonra Şubat ayının ilk birkaç gününe kadar vaktiniz olduğu anlamına geliyor.

Not: Birçok bilim sitesi, sayfa ve gazetede bu olayın son izlenme tarihi olarak 15 veya 20 Şubat dendiğini görebilirsiniz. Bu verilen tarih yanlış. Çıplak gözle, Merkür en son 10 Şubat’ta görülebilir. O yüzden bize itibar edin, basına ve diğer bilim sitelerine değil. Boşuna 10 Şubat’tan sonra soğukta ayazda Merkür’ü görmeye çalışmayın, iyi bir dürbün veya teleskop olmadan göremezsiniz.

Zafer Emecan




Satürn’de Dev Bir Kasırga

Satürn’ün Kuzey Kutbu’nda öfkeyle esen devasa kasırganın gözü 2000 km çapında ve bu büyüklüğüyle 12 adet Birleşik Krallık (İngiltere) kadar yer kaplıyor.

Fırtınanın çarpıcı görüntüleri, 2004 yılında Satürn’e ulaşan Cassini Uzay Aracı tarafından 420.000 km yükseklikten çekildi. Fotoğraflar kırmızı ve kızılötesi dalga boylarında yakalandı ve detayların belli olması için sonradan renklendirildi. Bilim insanları, kasırga rüzgarlarının 330 mil/saat (yaklaşık 500 km/saat) gibi şaşırtıcı bir hızla estiğini söylüyor. Fakat kasırganın ne kadar zamandır var olduğunu bilmiyorlar.

Cassini Uzay Aracı, Satürn’e ilk vardığında kuzey kutbu karanlıktı çünkü bu sırada gezegen Dünya takvimine göre 29 yıl süren yörünge döngüsünde kışı yaşıyordu. Şimdilerde Güneş ışınlarının aydınlatmasıyla bazı görüntüler alınabiliyor. O nedenle böylesi fotoğraflar, 1981 yılında Satürn’den geçen Voyager 2 Uzay Aracı ile elde edilememişti.

saturn-kasirgaSB

Satürn’deki fırtınanın siyah-beyaz görüntüsü. Bu fotoğrafta bulut oluşumları ve rüzgar hızı çok daha belirgin biçimde görülebiliyor.

California Institute of Technology’deki Cassini ekibinden Andrew Ingersoll şöyle diyor: “Girdabı ilk defa gördüğümüzde sonuçları bir daha gözden geçirdik çünkü kasırga Dünya’daki kasırgalara çok benziyordu. Fakat bu kasırga Satürn’de ve Dünya’dakilere göre çok daha büyük. Aynı zamanda, Satürn’ün hidrojenden oluşmuş atmosferinde bulunan az miktardaki su buharıyla bir şekilde varlığını sürdürüyor.”

Cassini ekibi, kasırganın gezegenin kuzey kutbunda takılı kaldığını ve Dünya’daki kasırgalara benzer şekilde rüzgarlarla kuzeye doğru hareket etme eğilimde olduğunu düşünüyor. Cassini Uzay Aracı, 2006 yılında Satürn’ün güney kutbunda başka bir kasırga daha tespit etmişti.

En üstteki fotoğrafta kırmızı bulutlar görece alçak bulutları, yeşiller ise daha yüksek rakımlı bulutları gösteriyor. Gezegenin kuzey kutbunun fotoğrafları, uzay aracının yörünge açısını değiştirmesiyle çekilebildi.

Çeviri: Ahmet Erdem GÖÇMEN

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-22351048

 




Gaz Devlerinin Dünya Benzeri Uyduları

Jüpiter veya Satürn gibi gaz devlerinin çevrelerindeki karasal yapılı uydularında “Dünya benzeri” bir ortam ve yaşam, birkaç şarta bağlı olarak olasıdır.

Gaz devleri, yıldızının “yaşam kuşağı” denilen, suyun yüzeyde sıvı halde kalabileceği bir yörüngeye sahip olmalıdır. Güneş benzeri bir yıldız için bu uzaklık yaklaşık 120-250 milyon km arasıdır.

• Uydu, gaz devi gezegene çok yakın olmamalıdır. Aksi halde, gezegenin devasa manyetik alanına hapsolmuş yüklü parçacıkların yolu üzerinde kalan uydu, aşırı radyasyon nedeniyle yaşanmaz hale gelir.

• Yine uydu, “bulunduğu konumda atmosferini koruyabilmek için” Dünya veya Venüs kadar büyük yapılı olmalıdır. Daha küçük kütleli olursa, yıldızdan gelen ışıma, atmosferindeki gazları kütleçekiminden kurtulabilecek kadar “enerjilendirir“. Örneğin dünyamız, bu yüksek enerjili gazların kaçıp gitmesini önleyecek kadar büyük kütleye sahiptir. Ancak, daha küçük olan Mars bunu yapamaz.

• Bu şartlara sahip olan uydu, büyük ihtimalle gaz devine kütleçekim kilidi ile bağlı olacaktır. Yani her zaman aynı yüzü gezegene dönük biçimde dönecektir. Bu da, “yaşanabilir” uydumuzda uzun günler ve geceler anlamına geliyor. Güzel bir örnek olan Satürn’ün uydusu Titan da günler ve geceler 6’şar gün sürer. Dolayısıyla uydu üzerindeki yaşamın, uzun sıcak gündüzlere ve soğuk dondurucu gecelere uyum sağlayabilecek biçimde evrilmiş olması gerekir.

• Tüm bunları sağlayan bir uyduda yaşam oluşabilir. Ancak, bu oluşan yaşamın “zeka”ya evrilmesinin bir garantisi yok. Hatta burada saymadığımız başka birçok “gözardı edilen” nedenle, tek hücreli basit yaşamın bile oluşamayacağı kadar zor şartlara bile sahip olabilir.

Gaz devlerinin uyduları ve olası yaşam ihtimali için, daha detaylı olan şu makalemize göz atabilirsiniz.

Zafer Emecan




Güneş Sistemi Teorileri 3: Modern Laplace Teorisi

Güneş Sistemi’nin oluşumunu açıklamaya çalışan teorileri geçmişten günümüze doğru anlatmaya çalıştığımız yazı dizimizi eğer okumadıysanız, öncelikle birinci ve ikinci bölümlerini okumanızı öneririz.

Laplace’ın ortaya attığı orjinal teorideki açısal momentum sorunu Roche’nin denemesinden başlayarak 100 yılı aşkın süre boyunca çözülmeye çalışılmış, bir çok farklı model denenmiştir. Bu uğraşlar sayesinde Güneş Sistemi’nin oluşum sürecindeki farklı olaylara zaman içinde açıklıklar getirilmiş, 1974’te astronom Andrew Prentice tarafından Modern Laplace Teorisi adı altında daha bütünlüklü bir teori oluşturulmuştur. Teori, kendisinden birkaç sene önce ortaya konulan Güneş Nebulası Teorisi’nin bir devamı gibi durmasının yanında gezegen oluşumlarını ele alışı Protoplanet Teorisi ile benzerlik taşır.

orion_nebula_complex_wide

Fotoğrafta görülen Orion bulutsusu 3.5 parsek (1 parsek = 3.26 ışık yılı) büyüklüğündedir ve 700 civarı yıldıza ev sahipliği yapmaktadır.

Güneş Sistemimizi oluşturan ana nebulanın çapının 20 parsek (1 parsek = 3.26 ışık yılı, yani 31 trilyon km) olduğu düşünülmektedir. Güneş sistemi bu nebulanın sadece 0.01-0.1 parsek çapındaki bir parçasının çökmeye, yoğunlaşmaya başlamasıyla meydana gelmiştir.

Güneş öncesi nebulası adını verdiğimiz bu parçada yoğunlaşmaya neden olan, daha doğrusu katalizör görevi gören şeyin süpernovalardan yayılan şok dalgaları olabileceği tahmin edilmiştir. Bu şok dalgaları sayesinde ortamdaki gaz ve toz kümelenmeye başlar ve kütleçekimi etkisiyle yıldız sistemleri meydana gelir. Süpernovalar kütlesi oldukça yüksek olan ve dolayısıyla kısa ömürlü olan yıldızların ömürlerinin sonuna gelince infilak etmeleri sonucu etrafa şok dalgasıyla birlikte içlerindeki materyali de saçarlar.

Demir elementinin kararsız izotoplarından olan 60Fe ve benzer şekilde aluminyum izotopu 26Al, sadece süpernova patlamalarıyla ortaya çıkan ürünlerdendir ve Dünya’ya düşmüş meteoritlerde bu izotoplar bulunmuştur. 60Fe daha eser miktarda bulunduğu için Güneş Sistemi’ni oluşturan etkiyi yaratacak patlamadan çok daha önceki çevrimlerden arta kaldığı düşünülmektedir fakat 26Al miktarı, etrafta 20 Güneş kütlesinden daha büyük bir yıldızın Güneş Sistemi oluşmadan önce patladığını ve sistemimizi oluşturacak gaz ve toza etki ettiğini doğrulamakta.

Supernova’dan gelen şok dalgasının etkisiyle kümelenmeye başlayan bulutsu kütleçekimsel olarak baskın hale geldiğinde çökmeye başlar. Merkezde yoğun bir çekirdek oluştuktan sonra kütleçekimsel alan büyüyüp etraftaki gazları da çekmeye başlar ve daha da büyür. Akresyon adı da verilen bu süreçle etraftaki gazlar sistemin içine dahil edilir ve sistem dışarıdan bağımsız bir hale gelir. Bu andan itibaren içsel süreçlerle evrilme devam eder. (bkz: virial kuramı) (bkz: jeans kriterleri)

Merkezdeki çekirdek, etrafından madde aldıkça daha az hacme sıkışan bulutsu açısal momentumunu korumak için çok daha hızlı bir şekilde dönmeye başlar. (bir patencinin kendi etrafında dönmeye başladığı sırada kollarını ve bacaklarını bir araya topladığında hızlanması da aynı nedenden dolayıdır.) Sisteme yandan baktığımız zaman, nebulanın yukarısından ve aşağısından çekilen parçacıkların çarpışmaları ve dikey enerjilerini bu şekilde yok etmeleri nedeniyle sistem yüksekliğini kaybedip genişleyerek bir disk şeklini almaya başlar. Gezegenlerin Güneş ile neredeyse aynı düzlemde yer almalarının nedeni budur. (bkz: çökme zamanı ve disk oluşumu)

starbirthdisc477512

Bu ilustrasyonda görülen başlangıç diski ortalama 100 AU genişliktedir. Merkezinde proto yıldız olan bu diskte açısal momentum ve sıcaklık nedeniyle gazlar kenarlara doğru gittikçe genişleyen bir biçimde ilerlerken daha ağır maddeler kütleçekimi etkisiyle içeriye doğru sürüklenir. Nebula ortalama 100,000 yıl içinde disk şeklini almıştır.

Disk küçülmeye devam ederken 10 milyon yıl içinde dış gezegenler oluşur. Kaya gezegenlerin oluşması 10-100 milyon yıl içinde gerçekleşir. 50 Milyon yıl içinde ise merkezdeki T-Tauri benzeri proto yıldızın (ön yıldız) kütlesinin yarattığı basınç ve sıcaklık Hidrojen füzyonu başlatacak seviyeye ulaşır, Güneş doğar.

Maddenin nasıl dağıldığına bakacak olursak; bu disk oluşumu sırasında Güneş’e 4 AU (1 AU “astronomik birim” = 150 milyon km) kadar yakın konumlarda hafif gazlar sıcaklık ve basınç dolayısıyla kendilerine yer bulamazken yüksek sıcaklıklarda yoğunlaşma özelliğine sahip olan Kalsiyum ve Alüminyum açısından zengin oluşumlar Güneş’e yakın konumlarda toplanmaya başlarlar.

Kalsiyum-Alüminyum oluşumlarının biraz daha ötesinde ise milimetre ve daha ufak ölçeklerde Krondül adı verilen ve serbestçe dolaşan erimiş damlalar olan silikat küreleri oluşur. En yaygın meteorit tipi olan Krondrit’lerde yani kaya meteoritlerinde bulunurlar.

Yoğunlaşan bu gibi moleküllerin ve demir, nikel alüminyum gibi metal elementlerinin birleşmesiyle oluşan taş ve kaya parçacıkları Güneş Sistemi’nin iç kesimlerinde, çapı 10km’ye varan, Planetesimal‘ler adını verdiğimiz yapıları meydana getirmeye başlarlar ve disk halkalı bir yapıya dönüşme sürecine girer.

Allende_meteorite

Fotoğrafta Allende meteoritinden bir kesit görülmekte. Meteoritin üstündeki beyaz lekeler Güneş sisteminin ilk zamanlarında oluşmuş olan Kalsiyum-Alüminyum’lardır.

Gaz ve tozdan oluşan bu diskin iç kısımlarında su molekülleri sıcaklıktan dolayı kristalleşip donamaz. Dış kısımlara doğru gidildikçe, buz hattının ötesinde su molekülleri donmaya başlar. İç kısımlardaki metaller ve silikatlara göre çok daha yüksek miktarda bulunan bu moleküller, donup çarpışmaya ve daha büyük yapıları; buz kayaları oluşturmaya başlarlar. Yeterince büyüyüp gezegenimsiler halini aldıklarında hızlı bir şekilde birkaç milyon yıldır var olan gaz diskinin en büyük parçasını oluşturan hidrojen ve helyum ile beslenmeye başlarlar. 3 milyon yıl içinde Dünya’nın kütlesinin 4 katı kadar kütle kazanabilirler ve bu gezegenimsiler 10 milyon yıl içinde gaz devlerini oluştururlar.

Bu sebeple güneş sistemimizdeki dış gezegenler, iç gezegenlere oranla çok daha hızlı bir şekilde oluşmuştur. Jüpiter’in buz hattının hemen ötesinde olması bir rastantı değildir. Buz hattına geçince yoğunlaşmaya başlayan materyaller bir bariyer görevi görerek ortalama 5 AU uzaklıkta birikmeye neden olmuş ve gezegenimsinin oluşum sürecini hızlandırmıştır. Satürn ise Jupiter’den birkaç milyon yıl sonra oluşumunu tamamlamıştır, Jüpiter’den daha düşük kütleli olmasının nedeni etraftaki hidrojen ve helyum gazlarının büyük bir kısmının daha önce Jüpiter tarafından ele geçirilmesinden kaynaklanmaktadır.

olusumdiski54454545

Uranüs ve Neptün‘ün ise günümüzde bulundukları bölgede oluşma ihtimali düşük görülmekte. Materyal dağılımına bakıldığı zaman bu kadar fazla kütleye sahip olmaları oldukça zor görünmesinin yanında, oluşmaları için geçen süre de birkaç yüz milyon yıla yayılıyor. Bu nedenle Uranüs ve Neptün’ün Güneş’e daha yakın bir konumda, Jüpiter ve Satürn civarlarında gezegen çekirdeklerini oluşturduklarını ve daha sonra yörüngelerinin değiştiğine dair geliştirilmekte olan yörünge göçü modellerinden Nice 2 Modeli günümüzde çalışılmakta. Bu teoriye göre, buz devleri ilk evrelerinde rezonansa (Satürn ve Jüpiter’in kütleçekimsel itimine) kapılmış durumdalar ve oluşumlarından milyonlarca yıl kadar sonra günümüzdeki yörüngelerine yerleşiyorlar.

Dış gezegenlerin yaşadıkları rezonanslar ve yörünge göçleri, Güneş sisteminin daha dış bölgelerindeki yapıların oluşumunda da pay sahibiler.

Neptün’ün ötesindeki Kuiper kuşağı, saçılma diski ve Oort Bulutu buzul yapıya sahip olan kuyrukluyıldızların kaynağını oluşturmaktalar. Güneş’ten oldukça uzakta olan bu bölgelerde yeterli kütle olmadığı için madde akresyona (kümelenmeye) uğrayamaz ve gezegenler oluşturamaz. Kuiper kuşağı günümüzde 30-55AU uzaklıkları arasında olsa da Güneş sisteminin ilk zamanlarında daha yakın konumdaydı ve yoğunluğu daha fazlaydı. Dış kısımları 30AU’ya kadar uzanırken içeride günümüzde Neptün ve Uranüs’ün bulunduğu yörüngeleri kapsamaktaydı.

olusumdiski454784212

Çizimde yeşil yörünge Jupiter’i, turuncu yörünge Satürn’ü, turkuaz yörünge Uranüs’ü ve koyu mavi yörünge Neptün’ü temsil etmekte.

Modele göre Jüpiter ve Satürn’ün, yörüngelerini temizlerken ilk 500 milyon yıl içinde 2:1 oranında rezonansa girmeleri (yani Satürn Güneş çevresinde 2 tam tur atarken Jüpiter’in 1 tam tur atması), çevrelerinde kütleçekimsel bir itki etkisi oluşturuyor ve bu nedenle önceden Güneş’e daha yakın olan Neptün, Uranüs’ün ötesine doğru sürükleniyor. Bu sırada eski Kuiper Kuşağı kalıntılarını da süpürüyor. Buz devlerinin yörüngelerinin ötelenmesiyle birlikte daha dışarıdaki ufak buz kayaları da onların çekim etkisiyle birlikte iç bölgelere doğru yöneliyorlar. Jüpiter’in etkisiyle çok daha eliptik ve parabolik yörüngelere girmeye başlayan bu cisimlerin bir kısmı sistemin dışına doğru yol almaya başlıyor ve Oort Bulutu’nun da bu şekilde olduştuğu tahmin ediliyor.

oort-cloud457821

Buz hattından daha yakınlarda ise diskteki katı materyalleri bünyesine katan gezegenimsiler, biraz daha karmaşık bir oluşum süreci geçirirler. Güneş sisteminin iç kesimindeki silikat ve metal ağırlıklı cisimler çarpışmalar ve birleşmeler sonucu 1km civarı boyutlara ulaştıklarında, yakın çevrelerini kütleçekimsel olarak etkileyebilen planetesimal’ler dediğimiz ufak parçaları; gezegenimsi parçalarını oluştururlar. Bir çok planetesimal çarpışmalar sonucu dağılır fakat aralarından bazıları çekimlerine kapılan ve türbülanslar sonucu bünyesine dahil ettiği kaya parçalarıyla sıkışmaya ve büyümeye devam eder. Böylelikle boyutları birkaç yüz km’yi bulan gezegenimsileri oluşur.

Çarpışmaya ve birleşmeye süreçleriyle Güneş Sistemi’nin erken dönemlerinde 50-100 civarı Ay/Mars büyüklüğünde gezegenimsi oluştuğu tahmin edilmektedir. 100 milyon yıl süresince bu gezegenimsiler kütleçekimsel olarak birbirlerini etkiler, çarpışmaya ve büyümeye devam ederler ve sonucunda 4 adet iç gezegeni (Merkür, Venüs, Dünya, Mars) oluştururlar.

theia-smashes-earth

Bu dönemin sonlarına doğru ortalama büyüklüğü Mars kadar olan gezegenimsilerden birinin Dünya’ya çarpması sonucu ise uydumuz Ay oluşmuştur.

İlk 10 milyon yılda dış gezegenler, 100 milyon yılda ise iç gezegenler oluşmakta. Fakat hem iç gezegenlerin oluşum sürecinden arta kalan planetesimaller, hem de dış gezegenlerin yörünge değişimleri nedeniyle Kuiper Kuşağı ve saçılım diskine etki etmeleri nedeniyle; Güneş Sistemi’nde 4.1-3.8 milyon yıl öncesine uzanan, iç gezegenlere yönelik yüksek sayıda meteorit çarpışmasının yaşandığı düşünülen Ağır Bombardıman Dönemi adı verilen bir zaman aralığı vardır. Ay’daki en büyük kraterler incelendiğinde tarihlenmeleri bu zaman aralığına denk gelir. Dünya’daki suyun da bir kısmı bu dönemde çarpan buz meteoritlerinden gelmektedir.

ay45478211255

Geç Ağır Bombardıman dönemi sonlarında artakalan planetesimal’lerinin bazıları gezegenlerin yörüngeleri tarafından yakalanıp uyduları meydana getirir. Mars’ın uyduları ve Jüpiter gibi devlerin yüksek deklinasyona sahip uyduları bu şekilde yakalanmış cisimlerdir.

Asteroid kuşağı da iç gezegenlerin oluşum döneminde gezegenimsilerin olduğu bir bölgedir. Fakat dev gezegenlerin yörünge değişiklikleri döneminden kalma parçalar pek yoktur. Daha çok Ağır Bombardıman Dönemi sonrası arta kalan gezegenimsiler ve asteroidlerden oluşur. Jüpiter’in çekim gücü nedeniyle yörünge hızları, enerjileri yükseldiği için çarpışma şiddetleri birleşmelerini sağlamaktan çok parçalanmalarını sağlayacak düzeyde olmaktadır.

Taylan Kasar




J1407b Süper Satürn

Geçtiğimiz günlerde Güneş Sistemi’nin dışında Satürn’ün halkalarından tam 200 kat daha büyük halkalara sahip olan bir ötegezegen (exoplanet) keşfedildi. J1407 kataloglu yıldızın yörüngesinden bulunan ilk ötegezegen olmasından dolayı bu gezegen “J1407b” olarak adlandırılıyor.

J1407b çapı yaklaşık olarak 89 milyon km’ye ulaşan 37 tane halkaya sahip. Bu değer Güneş-Yer arası mesafenin yarısından daha büyük. Yani neredeyse Güneş’ten Venüs’e kadar olan bir uzunluk. “J1407b”nin Jüpiter’den 10 ile 40 kat daha büyük boyuta sahip olduğu tahmin ediliyor. Bilim insanları, cismin bir öte gezegen mi, yoksa bir kahverengi cüce mi olduğunu kesinleştirmek için çalışmalara devam ediyorlar.

Sistem bizden 417 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Bu durumu göz önünde bulundurduğumuzda halkalı öte gezegenin doğrudan gözlenmesi imkansız görülüyor. Peki bu durumda nasıl keşfedildi?

https://www.youtube.com/watch?v=CVnEac4Y48Y

Ekteki görüntüde ötegezegenin, sistemin yıldızı ile Yer arasından geçmesinden dolayı yıldızın bize ulaşan ışığındaki değişimleri görülüyor. Leiden Rasathanesi ve Rochester Üniversitesinde bulunan bilim insanları ışıktaki ani azalış ve artışlara dayalı bir modelleme yaptılar ve bu sayede öte gezegenin halkalara sahip olduğu anlaşıldı.

J1407b eğer bizim Güneş Sistemimizde, Satürn’ün yerinde olsaydı Dünya’dan baktığımızda gökyüzünde dolunaydan kat kat büyük görülürdü.

10968299_10204885266325894_5077806753641401261_n

Süper-Satürn ile Dolunay’ın gökyüzündeki karşılaştırılması

Kutay Arınç Çokluk

Kaynak




Satürn’ün Soğuk Cenneti: Titan

Güneş Sistemi’nin belki de en ilginç cismi, Satürn’ün uydusu Titan. Evet, üzerinde barındırdığı yaşam ile belki Dünya çok daha ilginç bir yer ama, gezegenimizi unutalım şimdilik.

Titan, başka bir gezegenin uydusu olmasına rağmen, Merkür‘e eşdeğer büyüklüğü ve “şu kadarcık uyduda ne işi var” diye düşündüren; azot ve metandan oluşan atmosferi ile benzersiz. Şöyle ki, Güneş Sistemi’nde yer alan gezegenlerin yüzlerce uydusu var ve bunlardan bazıları Titan kadar büyük olmasına rağmen hiçbirinin içinde mevsimler yaşanan, yağmurlar yağan, rüzgarlar esen bir atmosferi yok. Hatta ve hatta, “ne güzel gezegenler” dediğimiz Merkür ve Mars’ın söz etmeye değecek bir atmosferi bile yok.

titan87754

Üstelik Titan’ın atmosferi o kadar yoğun ki, yüzeydeki basınç dünyada olduğundan bile fazla. Peki, kütle çekimi sadece Ay kadar olan, bir manyetosferi bile bulunmayan ve üzerinde yaşam olmadığını düşündüğümüz bu uydunun nasıl böyle kalın bir atmosferi var? Şimdiye kadar Merkür ve Mars’ta olduğu gibi Güneş rüzgarlarının Titan’ın atmosferini silip süpürmesi beklenirdi. Oysa orada sapasağlam duruyor.

Bu duruma verilebilecek tek bir cevap var; Titan’ın atmosferi sürekli yenileniyor. Yani kaybettiği azot ve metanın yerine sürekli yenileri geliyor. Başka bir deyişle Titan, tıpkı Dünya gibi volkanik açıdan hala aktif, yahut yüzeyinde, atmosferdeki metanı yenileyecek bazı kimyasal, belki de biyolojik tepkimeler gerçekleşiyor. Böyle olunca, -180 derecelik yüzey ısısına sahip bu gezegende metana bağlı bir yaşam olup olmadığı gibi bir soru geliyor akla.

Bu arada belirtmek lazım; metan iyi bir sera gazıdır. Normal şartlarda metan olmasaydı Titan’ın yüzey sıcaklığının -200 santigrat derece civarında olması gerekirdi. fakat metanın yarattığı sera etkisi sonucu yüzey olması gerekenden 20 derece kadar daha sıcak, -180 santigrat derece. Atmosfer Güneş’ten gelen ısıyı hapsediyor ve Titan olması gerekenden daha sıcak bir hale geliyor. Bu hapsedilen ısı da, Titan’ın kendi içinde dengeli ve karmaşık meteorolojik faaliyetler göstermesi için yeterli oluyor.

titan457154

Titan, uydusu olduğu Satürn‘e kütle çekim kilidi ile bağlı olmasına rağmen, düzenli olarak gece ve gündüzün yaşandığı bir yer. Yani, Ay nasıl Dünya’ya sürekli aynı yüzü dönük olarak dolanıyorsa, Titan da benzer biçimde sürekli bir yüzü Satürn’e bakar biçimde dolanıyor. Tabii günler ve geceler biraz uzun. Aynı yüzü sürekli Satürn’e dönük olmak zorunda olan Titan’da günler ve geceler 7’şer gün civarında sürüyor: 7 gün gündüz, 7 gün gece. Bu uzun dönüş de, yıllık mevsim değişiklikleri haricinde daha kısa dönemli fakat düzenli hava değişimlerine neden oluyor.

İleriki yüzyıllarda üzerinde yerleşim kurmaya değer bir yer Titan. Çok soğuk ve gaz kokuyor olsa da yaşanır burada. Biz görmeyiz ama, önümüzdeki 200 yıl içinde insanlı bir üs kurulur yüksek ihtimalle…

Zafer Emecan

 

Facebook




Satürn Sistemi

Satürn Güneş’ten sonra altıncı ve Güneş Sistemi’nde Jüpiter‘den sonra en büyük ikinci gezegen ve yarıçapı Dünya’nın 9 katı olan bir gaz devidir. Ortalama yoğunluğu Dünya’nın yoğunluğunun sadece sekizde biri olmasına rağmen, devasa hacmi nedeniyle 95 kat daha fazla kütleye sahiptir.

Satürn’ün iç kısmı muhtemelen metalik hidrojenden oluşan derin katman, sıvı helyum ve sıvı hidrojenden oluşan orta katman ve dışı gaz katmanıyla çevrelenen; demir, nikel ve kaya (slikon ve oksijen bileşikleri) içeren bir çekirdekten oluşmuştur. Gezegen, atmosferin üst tarafındaki amonyak kristallerinden dolayı soluk sarı renk göstermektedir. Metalik hidrojen katmanındaki elektrik akımının Satürn’e gezegensel manyetik alan sağladığı düşünülmektedir.

saturn_cas_lrg

Satürn’ün Cassini Uzay Aracı tarafından alınmış olan görüntüsü. Çok özel tekniklerle çekilmiş olan bu fotoğraf, gezegenin halka sistemini çok ayrıntılı biçimde gösteriyor.

Manyetik alanı birim alanda Dünya’dan daha zayıftır fakat, geniş yarıçapından dolayı manyetik momenti gezegenimizden 580 kat fazladır. Başka bir deyişle; Satürn’ün manyetik alanı Jüpiter’in yirmide biridir. Dış atmosferi genellikle kontrastan ve güçlü karekteristik yapılardan yoksundur ama, uzun ömürlü özellikler (oluşumlar, yapılar) ortaya çıkabilir. Satürn’ün atmosferinde rüzgar hızı 1800 km/h (500 m/s) ulaşabilir. Bu hız Jüpiter’dekilerden bile fazladır ama, Neptün‘ün rüzgarları kadar hızlı değildir.

saturnuydulari

Satürn’ün en büyük uydularının bizim uydumuz Ay ile (sol üstteki) boyut kıyaslaması…

Satürn büyük çoğunlukla buz partikülleri, az miktarda taş yıkıntıları ve enkazdan oluşan 9 tam halka ve 3 kesik yaydan oluşan belirgin bir halka sistemine sahiptir. 62 tane bilinen uydusu, gezegenin yörüngesinde dönmektedir. Bunlardan 53 tanesi resmi olarak isimlendirilmiştir.

Bu sayıya halkasında bulunan yüzlerce küçük uydu dahil değildir. Satürn’ün en büyük, Güneş Sistemi’nin ise en büyük ikinci uydusu olan Titan, çap olarak Merkür’den daha büyüktür ve Güneş Sistemi’nde mevcut atmosferini koruyabilen tek uydudur.

Çeviren: Harun Arpa

Kaynak: Astronomy Today

Satürn Sistemi hakkında şu diğer yazılarımızı da okuyabilirsiniz:

Güneş Sistemi’nin Mücevheri: Satürn

• Titan’da Yaz Gelecek mi?

• Bir Buz Dünyası: Enceladus

• Satürn’de Güneş Tutulması

Satürn’de Dev Bir Kasırga