Jüpiter Popüler Bilim Tüm Yazılar

Girdaplar ve Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesi

Hazırlayan: Alperen Erol

Hangimiz Jüpiter’in büyük kırmızı lekesine bakıp büyülenmedik ki? Peki, Jüpiter’in kırmızı lekesine benzer bir girdabı kahvenizdeki süt damlasıyla yapabileceğinizi söylesek?

Jüpiter’in kırmızı noktasının mekaniklerine bakmadan önce girdapları anlamak yararınıza olacaktır. Kısaca tanımlamak gerekirse, girdap herhangi bir eksen etrafında dönen akışkan parçacıkların oluşturduğu harekettir. Matematik dilinde “curl” olarak bilinen ve dilimizde de “rotasyonel” yada “kıvrım” olarak kullanılan ifade, vektörel hız alanının kıvrımının olup olmadığı hakkında bize bilgi verir. Biraz daha açmak gerekirse, eğer girdabın matematiksel denkleminin kıvrımını aldığımızda sonuç sıfır olmuyorsa bu doğal olarak girdabın açısal bir hareket izlediğini gösterir.

Girdap denildiğinde çoğumuzun aklına devasa boyutlardaki meteorolojik olaylar gelir. Ancak küçük ebatlarda bile girdaplar oluşturmak mümkündür. Kahve eşliğinde Kozmik Anafor okumaktan daha büyük bir keyif yok. Yalnız bir daha ki sefer kahvenizi hazırlarken siz de kahvenizde girdaplar yaratabilir ve bu anın tadını çıkarabilirsiniz. Yapmanız gereken tek şey kahveye bir iki damla süt damlatıp, çay kaşığını hızlı bir şekilde bu damlanın ortasından geçirmek. Hepimiz oluşan bu şekle birçok kez şahit olmuşuzdur ancak, hangimiz bunun arkaplanında yürüyen fiziği merak etti ki?

Benzer girdapları doğrusal hareket eden akışkanın bir silindir etrafında kıvrılırken görmek de mümkündür. Silindir etrafında akışkan hareketler birçok bilim insanını meşgul etmiş ve ortaya gerçekten herkesi büyüleyen sonuçlar çıkmıştır. Daha fazla detaya girmeden önce Reynold numarasının burada tanımını yapmak yararımıza olacaktır. Reynold numarası aslında fiziki bir yasa olmasa da, akışkan hakkında bize pek çok bilgi verebilir. Reynold numarası kısaca akışkanın eylemsizliğinin akmazlığına (viskozite) oranıdır.

Eylemsizliği hepimiz biliyoruz. Peki nedir bu akmazlık? Nasıl dirençler elektriksel akımını sınırlandırıyorsa, akmazlık da akışkanın temas ettiği yüzeyde sınırlandırılmasıyla deforme olacağını ifade eder. Bu yasanın en basit hali Newton’un akmazlık yasası olarak bilinir ve bu akışkanlara Newton akışkanları denir. Bu kapsamın dışında kalan akışkanlar da pek tabii mümkündür.

Reynold numarası 10.000’lere kadar dayandığı zaman akışkan, uçak havadayken hepimizin korkulu rüyası olan türbülans halini almaktadır. Akışkan türbülans halini almadan önce her ne kadar pürüzsüz ve sakin sakin hareket etse de, türbülans halini aldıktan sonra birçok girdap yaratacaktır.

Türbülans-Nedir

Türbülans

Gelelim Jüpiter’in kırmızı lekesinde olan bitene…

Hepimizin bildiği gibi sıcak gazlar yükselir. Jüpiter’in atmosferini oluşturan gazlar ısınıp yükseldiğinde girdaplar oluşarak birbiriyle birleşerek daha büyük bir girdap halini alır. Soğuyan gazlar Jüpiter’in döngüsünden dolayı oluşan Coriolis kuvvetinden dolayı daha önce gördüğümüz kahvenin içindeki sütün hareketini yapmaya başlar. Yalnız bu girdaplar kilometrelerce uzunlukta olabilir. Bu girdaplara karşı koyacak katı bir nesne olmadığından çok uzun süre bu hareketi sürdürebilir.

Alperen Erol

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Alperen Erol

Avustralya’nın Monash Üniversitesi’nde makine mühendisliği öğrencisiyim. Astronomiye küçüklüğümden beri hayranlık duysam da ilk resmi tanışmamız Stephen Hawking’ in kitaplarını okumakla başladı. Ve bildiklerimi burada sizlere aktarmaya çalışıyorum.