Wirtanen Kuyruklu Yıldızı Çıplak Gözle Görülebilecek Mi?

Son günlerde basında Wirtanen (46P/Wirtanen) Kuyruklu Yıldızı’nın 13-16 Aralık 2018 tarihleri arasında çıplak gözle dahi görülebileceği yazılıp çiziliyor. Bu doğru mu peki?

Aslında çıplak gözle görülebileceği konusunda söylenenler hem doğru, hem de yanlış. Açıkçası kişiden kişiye değişebilecek bir durum çıplak gözle görülüp görülemeyeceği. Ancak, her ne olursa olsun, ışık kirliliğinden “tümüyle uzakta”, şehirlerin dışında, yüksek rakımlı bir yerde ve çok çok karanlık bir ortamda bulunmanız gerekiyor.

Wirtanen Kuyruklu Yıldızı, bize en yakın olduğu dönemde, gökyüzünde yaklaşık olarak 5.5 kadir parlaklığa sahip olacak. Bu parlaklık, insan gözünün maksimum görme sınırlarına çok yakın bir değer. Kimi insanlar 5 kadirden daha soluk gökcisimlerini göremezken, kimi insanlar 5.5 kadir parlaklığa kadar olan çok soluk nesneleri de farkedebiliyorlar.

Kadir, bir parlaklık ölçü birimidir. Değer ne kadar yüksek ise, gökcismi o kadar soluk ve zor görülür. Burada 5.5 kadir parlaklık değerini verdiğimiz Wirtanen, yukarıda belirttiğimiz gibi insan gözünün görme sınırlarına çok yakın değerlerde. Yani, çıplak gözle görebilseniz dahi, eğer yerini iyi biçimde bilmiyorsanız, arka plandaki yıldızlar arasında onu fark edebilmeniz çok çok zor.

Özetlemek gerekirse, eğer gözünüz 5 kadirden daha soluk gökcisimlerini görebilecek keskinliğe sahipse ve gittiğiniz çok çok karanlık ortamda bir astronom size Wirtanen’in tam konumunu gösterirse (veya lazer ile işaretlerse), çok soluk belli belirsiz bir nokta olarak görebilirsiniz. Öyle ki, bu kuyruklu yıldız, zaten oldukça sönük ve zor görülebilen bir yıldız olan “Kutup Yıldızı“ndan yaklaşık 20-30 kat daha soluk görülecek.

Elbette bir dürbününüz varsa, biraz daha iyi görebilme şansınız var. Ancak yine de göreceğiniz şey, soluk bir noktadan ibaret olacak. Asla kuyruğunu veya çevresindeki yeşilimsi pusu göremeyeceksiniz.

Teleskopla baktığınızda da yine aynı durum söz konusu. Biraz daha parlak olacak ama yine soluk puslu, siyah-beyaz bir nokta göreceksiniz.

Zafer Emecan




Ay’ın Bir Atmosferi Var Mı?

2013 yılının ortasında NASA Ay’a yeni bir uzay aracı gönderdi. Aracın adı; Ay Çevresindeki Atmosfer ve Toz Kaşifi, (AÇATOK, ben de kısaltma yaptım).

İngilizcesi, Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE). Ay ekvatoru bölgesinde bir yörüngeye giren 383 kg kütleye sahip AÇATOK, üstünde üç tane bilimsel alet taşıyor. İsminden de anlaşılacağı üzere Ay’a yakın bölgelerde bulunan atmosfer ve onun içindeki tozu incelemeyi amaçlıyordu. Peki hani Ay’da atmosfer yoktu, o halde AÇATOK’un amacı neydi?

LADEE4589
LADEE uzay aracının bir sanatçı tarafından ay yörüngesindeki tasviri.

 

Evet ders kitaplarında yazdığı gibi tüm insanlar Ay’da adını anmaya değecek bir atmosfer olmadığını biliyorlar ama, son zamanlarda orada suyun keşfedilmesi, atmosferinde saptanan sodyum ve potasyum gibi sıradışı elementlerin bulunması bizim yakın komşumuzdaki çok ince atmosferi daha yakından incelememize neden oldu. Yerde deniz seviyesinde Dünya atmosferinde bir santimetre küpde 10 katrilyon (1’in yanında 16 tane sıfır var) molekül varken, Ay’da aynı hacimde sadece 1 milyon molekül vardır. Her iki sayıyı karşılaştırdığımızda Ay’da atmosfer yok diyebiliriz.

Ay atmosferindeki bu molekül yoğunluğu, ancak şu anda 350 km yukarıda görev yapan Uluslararası Uzay İstasyonu’nun yörüngesindeki molekül yoğunluğu kadar ama biz o konuma uzay diyoruz. Yeryüzünde çok karmaşık mühendislik hesapları ile yaptığımız vakum cihazlarında dahi bu yoğunluğa ulaşamadığımıza göre Ay’da atmosfer yok dememizde bir sakınca yok.

ayatmosferi54582
Ay atmosferinde, yüksekliğe göre sodyum atomlarının dağılımı. Kırmızı en yoğun, mavi en düşük düzey.

 

Dünyamızda, Venüs ve Mars’ın atmosferinde bile bulunmayan sodyum ve potasyum gazı Ay’da ne arıyor sorusu bilimcileri araştırmaya yöneltmekte. Apollo 17 astronotlarının Ay yüzeyine yerleştirdiği Ay Atmosferik Kompozisyon Deney Aleti (LACE, Lunar Atmospheric Composition Experiment) çok az sayıda atom ve molekül saptadı. Helyum, argon, neon ve muhtemelen amonyak, metan ve karbondioksit. Bu moleküllerin miktarı çok azdı.

Daha sonra yerden Ay’ın yüzeyini kapatan özel teleskoplarla yapılan araştırmalarda atmosferde sodyum ve potasyum atomlarının ışımasını saptadılar. Bu atomlar güneş ışınları ile uyarılıyordu. Henüz Ay atmosferinin yapısını tam olarak bilmediğimizden AÇATOK uzay aracını gönderdik.

apollo-17-lace-experiment
Apollo görevleri sırasında Ay yüzeyine bırakılan “Lunar Atmospheric Composition Experiment”. Bu cihaz sayesinde Ay atmosferini ilk kez inceleme olanağına kavuşmuştuk.

 

Ay’a düşen her göktaşı normal bir atmosfer olmadığı için hemen yüzeyine çarpar ve bir toz bulutunu atmosfere kaldırır. Bu çarpma sırasında yerden gözlem yapan Ay amatörleri çok küçük teleskopları ile yüzeyde bir parlama görürler. Bugüne kadar bir çok bu türden parlama saptanmıştır. AÇATOK’un görev yaptığı sırada NASA tüm amatörlerden Ay’ı gözlemelerini istedi, çünkü AÇATOK üzerindeki aletlerde toz yoğunluğunun değişimini incelemek istiyorlardı. Teleskobu olmayan amatörlere ise göktaşı yağmurlarını saymaları öneriliyor. Bu akanyıldız yağmurları yer atmosferine girdiği gibi Ay yüzeyine de aynı oranda düşmektedir.

AÇATOK, 7 ay kadar görev yaptıktan sonra geçtiğimiz yılın Nisan ayında Ay yüzeyine çarptırılarak ebediyete gönderildi. Elde ettiği veriler, Ay’ın atmosfer yapısı hakkında detaylı bilgiler edinmemizi sağladı. Bu veriler hala daha astronomlar tarafından incelenmeye devam ediyor.

Prof. Dr. Ethem Derman




Video: Mars’ta Keşfedilen Sıvı Su İçilebilir Mi?

Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda merak edilen bir konuyu daha anlatıyoruz…

Mars’ta bulunan sıvı haldeki suyun içilebilir olup olmadığını anlattığımız Youtube videomuzu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz. Videomuzun metin versiyonunu ise, bu linkten okuyabilirsiniz.

Önümüzdeki süreçte; Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor, her zaman bilim platformlarının birlikteliğinin gerekliliğini dile getiriyor ve bildiğiniz gibi ülkemizin Bilimfili ve Evrim Ağacı gibi takdir edilesi bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz. Hypatia Bilim de, artık bu “birliktelik” zincirinin bir parçası haline geldiği için mutluyuz.

Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke,
Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.




Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim, Güçlerini Birleştirdi!

Başarılı Youtube bilim kanalı Hypatia Bilim ile Kozmik Anafor, artık birlikte hareket etme kararı aldılar. Bu kararın ilk meyvesi, ortaklaşa hazırladıkları Youtube videosu ile geldi.

Hypatia Bilim, yayın hayatına birkaç ay önce başlamış oldukça başarılı bir Youtube bilim platformu. Nurcan Seven‘in sunuculuğunda, ortaya çok kaliteli işler çıkarıyor. Bu kadar yeni ve başarılı bir platformun Kozmik Anafor ile birlikte hareket etme isteği, elbette Kozmik Anafor için onur verici.

Birlikteliğimizin başlangıcı olarak hazırladığımız ilk “sesli makale“mizi aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz:

Önümüzdeki süreçte; Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor, her zaman bilim platformlarının birlikteliğinin gerekliliğini dile getiriyor ve bildiğiniz gibi ülkemizin Bilimfili ve Evrim Ağacı gibi takdir edilesi bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz. Hypatia Bilim de, artık bu “birliktelik” zincirinin bir parçası haline geldiği için mutluyuz.

Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke,
Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.




Dünya’nın Hareket Hızı Ne Kadar?

İnsanoğlu olarak yeryüzünde hareketsiz durduğumuza inanmak çok kolaydır. Bununla birlikte çevremizde de hiç hareket olduğunu hissetmeyiz. Ancak gökyüzüne baktığımız zaman hareket ettiğimize dair kanıtları görebiliriz.

Bazı eski astronomlar, Dünya’nın her şeyin merkezi olduğu yer merkezli bir evrende yaşadığımızı öne sürmüşlerdi. Aynı ay ve diğer gezegenlerin hareketleri gibi güneşin de bizim çevremizde döndüğünü ki bunun da gün doğumu ve gün batımına sebep olduğunu söylemişlerdi. Ama bu görüşe göre açıklanamayan belli şeyler bulunmaktaydı. Mesela bir gezegen bazen ileri doğru hareketine yeniden başlamadan önce gökyüzünde geri geri gidiyordu.

Şu anda geri hareket olarak da bilinen ve Dünya’nın diğer bir gezegeni onun yörüngesinde yakalaması ile ortaya çıkan bu hareketi biliyoruz. Örneğin; Mars, Dünya’dan daha uzak bir yörüngede güneşin çevresinde dolanır. Mars’ın ve Dünya’nın kendi yörüngeleri üzerinde bir noktada Dünya, Mars’ı yakalar ve geçer. Bu geçiş esnasında Mars gökyüzünde geriye doğru hareket etmiş olur. Dünya onu geçtikten sonra ise tekrar ileri doğru hareket etmeye başlar.

Güneş merkezli sistemin diğer bir kanıtı da, paralaks veya yıldızların birbirlerine göre olan pozisyonlarındaki görünür değişikliklerine bakılarak anlaşılabilir. Paralaks için basit bir örnek şöyle verilebilir: işaret parmağınızı bir kol uzaklığında yüzünüze doğru tutun. Sağ gözünüzü kapatarak sadece sol gözünüz ile ona bakın. Daha sonra ise tam tersini yapın. Parmağınızın pozisyonu değişmiş gibi görünecektir. Çünkü sağ ve sol gözleriniz parmağınıza oldukça farklı açılardan bakmaktadır.

Aynı şey Dünya’dan yıldızlara bakınca da gerçekleşir. Güneşin çevresinde dönmemiz 365 günümüzü almaktadır. Eğer görece bize yakın olan bir yıldıza önce yaz mevsiminde daha sonra da kış mevsiminde bakarsak, bu yıldızın gökyüzündeki pozisyonunun değiştiğini görürüz çünkü biz de kendi yörüngemizde farklı bir yerde bulunuyoruz. Yani yıldızlı farklı noktalardan görüyoruz ve paralaks kullanılarak yapılacak birkaç basit hesaplama ile yıldızın uzaklığını tespit edebiliriz.

Ne Kadar Hızlı Dönüyoruz?

Dünya’nın dönüşü sabittir ancak, hızı bulunduğu enleme bağlıdır. Mesela, ekvator da dediğimiz Dünya’nın en geniş alanındaki çember yaklaşık olarak 40.070 km genişliğindedir. Eğer çemberin genişliğini bir günün uzunluğuna yani 24 saate bölerseniz, bu sonuç size dünyanın ekvatordaki hızını yaklaşık 1.670 km/saat olarak verir.

Ancak diğer enlemlerde bu kadar hızlı hareket etmezsiniz. Eğer 45 derece enleminde kürenin yarısına gelirseniz  (hem kuzeyden hem güneyden) enlemin kosinüsünü kullanarak hızı hesaplayabilirsiniz. 45’in kosinüsü 0.707’dir ve böylece 45 derecedeki dönüş yaklaşık 0.707 x 1037 = 733 mph (saatte 1.180 km) hızında olmaktadır. Daha kuzeye veya daha güneye gidildiğinde hız azalmaktadır. Kuzey veya Güney kutbuna ulaşırsanız dönüşünüz oldukça yavaş olacaktır (tek bir yerdeki dönüş bir günü alır).

Uzay ajansları, Dünya’nın dönüşünden avantaj sağlamayı severler.  Örneğin, eğer Uluslararası Uzay İstasyonu’na astronot gönderilecekse onları ekvatora yakın bir yerden göndermeyi tercih ederler. Bu yüzdendir ki Uluslararası Uzay İstasyonu kargo görevleri genelde Florida’dan fırlatılır. Bu sayede Dünya’nın dönüşü ile aynı yönde fırlatılan roketler, onların uzayda yol almasını sağlayacak hız artışını edinmiş olurlar.

Peki Dünya, Güneşin Etrafında Ne kadar Hızla döner?

Dünya’nın dönüşü tabi ki de uzaydaki tek hareketimiz değildir. Güneş etrafındaki yörüngesel hızımız yaklaşık 107,000 km/saattir. Bunu da basit bir geometri ile hesaplayabiliriz.

İlk önce Dünya’nın ne kadar uzaklığa seyahat ettiğini bulmamız gerekir ki, bunu gayet iyi biliyoruz. Dünya’nın Güneş etrafındaki dönüşü yaklaşık 365 gün sürer. Yörünge bir elips şeklindedir ancak, matematiği basit tutmak adına ona çember diyelim. Yani, Dünya’nın yörüngesi bir dairenin çevresidir.

Dünya’nın güneşe olan uzaklığı ise (ki bir astronomik birim diyoruz buna) Uluslararası Astronomlar Birliği’ne göre 149,597,870 kilometredir. (r) yarıçapı belirtir. Buna göre dairenin çevresi, 2 x π x r denklemine eşittir. Böylece Dünya’nın bir yılda yaklaşık 940 milyon kilometre yol kat ettiğini bulabiliriz.

Hızın zamanla alınan uzaklığa eşit olmasından dolayı, Dünya’nın saatteki hızı, 940 milyon kilometreyi 365.25 güne bölerek ve bu sonucu da 24 saatte bölerek hesaplanabilir. Yani bu durumda Dünya bir günde; saatte 107,627 km hızla 2.6 milyon kilometre yol almaktadır.

Güneş ve Galaksimiz de Hareket Etmektedir.

Güneş’in de Samanyolu üzerinde kendi yörüngesi vardır. Güneş, galaksinin merkezinden yaklaşık 25.000 ışık yılı uzaklıktadır ve Samanyolu da en az 100.000 ışık yılı genişliğindedir. Güneş ve beraberinde bizler, saniyede 200 kilometre veya saatte 720.000 km hızla hareket ediyor gibi görünmektedir. Bu inanılmaz hıza rağmen Güneş Sistemi, Samanyolu’ndaki tüm yörüngesini yaklaşık 230 milyon yılda dolanmaktadır.

Samanyolu ise uzaydaki diğer galaksilere bağlı şekilde hareket eder. Yaklaşık 4 milyar yıl içerisinde Samanyolu, en yakın komşusu olan Andromeda Galaksisi ile çarpışacak. İki galaksi de birbirlerine saniyede yaklaşık 112 km hız ile yaklaşmaktadır. Yani evrendeki her şey hareket halindedir.

Eğer Dünya Dönmeyi Bırakırsa Ne Olur?

Şu anda uzayda bizlerin uzaya savrulmasının hiçbir yolu yoktur. Çünkü Dünya’nın yer çekimi, dönme hızına kıyasla daha fazladır. (Son harekete merkezcil ivme denir.) Ekvatorda gerçekleşen en güçlü noktasında bu merkezcil ivme, Dünya’nın yerçekimine sadece yaklaşık yüzde 0.3 oranında karşı koyabilmektedir. Diğer bir deyişle, kutup bölgelerinde ekvatora göre daha ağır olursunuz ancak bunu fark etmezsiniz bile.

Ancak Dünya birden bire durursa bunun etkileri korkunç olabilir. Çünkü atmosfer, Dünya’nın orijinal dönüş hızı ile Dünya’nın çevresinde dönmeye devam edecek. Bu da karada bulunan insanlar, binalar ve hatta ağaçlar, yüzey toprağı ve kayalar dahil her şeyin süpürülüp gitmesi anlamına gelmektedir.

Peki ya bu süreç, yani ge aşamalı olarak gerçekleşirse ne olur?

Bu durum insanlara, hayvanlara ve bitkilere değişmek için biraz zaman tanımaktadır. Fizik kurallarına göre Dünya’nın en yavaş halindeki hızı, her 365 günde 1 kere dönecek şekilde olacaktır. Buna “kütle çekim kilidi” (tidal locking)” denir ve bu durum gezegenimizin bir yüzünün sürekli Güneşi görmesine diğer yüzünün ise sürekli karanlıkta kalmasına neden olur. Karşılaştıracak olursak bizim uydumuz Ay da Dünya senkronlu bir dönüş sergiler ve ayın bir yüzü her zaman bize baktığı gibi diğer yüzünü hiç görmeyiz.

Ancak ikinci dönüş olmayan senaryoya geri dönersek: eğer Dünya dönmeyi tamamen bırakırsa bunun Dünya üzerinde başka tuhaf etkileri de olabilir. Mesela Dünya’nın dönmesinden kaynaklandığı düşünülen manyetik alan muhtemelen kaybolacak. Bu sebepten dolayı da o güzel aurolarımızı, Dünya’yı kuşatan Van Allen radyasyon kuşaklarını kaybederiz.

Daha sonra ise Dünyamız, Güneş’in hiddetine açık bir hale gelecektir. Ne zaman taç küre kütle atımı gerçekleştirip Dünya’ya yüklü parçacıklar gönderirse, bunlar Dünya’nın yüzeyini vuracak ve her yeri radyasyona boğacaktır ki bu da önemli bir biyolojik tehlikedir.

Çeviri: Burcu Ergül

https://www.space.com/33527-how-fast-is-earth-moving.html




Bir İnsan Kolonisi Titan’da Yaşayabilecek Mi?

Tüm garipliklerine rağmen, Satürn’ün en büyük uydusu Titan Dünya’ya aslında oldukça benziyor. Sahip olduğu kalın atmosfer, karasal yüzeyini zararlı radyasyona karşı koruyor ve  güneş sisteminde yüzeyinde sıvı bulunan tek konumunda.

İnsanlar bir gün, bu ayın semalarının sarı pusu altında yaşamak, kumullarını ve dağınık tepeliklerini araştırmak veya hidrokarbon (metan) gölleri etrafına yerleşerek yaşamlarını sürdürmek zorunda kalsalardı, yaşamak için enerjiye ihtiyaç duyacaklardı.

Maryland’daki Johns Hopkins Üniversitesi’nden bir gezegen bilimci olan Ralph Lorenz, “Mars’ın ardından uzun vadede Titan’ın muhtemelen insanların varlığını devam ettirecekleri bir sonraki en önemli yer olduğunu düşünüyorum” diyor.

NASA’nın Cassini uzay aracı tarafından hazırlanan bu yakın kızıl ötesi renkli mozaik, Titan’ın sıvı metan içeren kuzey kutup denizlerinde parıldayan Güneş’i gösteriyor. Telif: NASA / JPL-Caltech / Arizona Üniversitesi / Idaho Üniversitesi.

 

Gezegen Bilim Enstitüsü’nden Amanda Hendrix ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Yuk Yung, insanların uzak gelecekte Titan’da nasıl hayatta kalabileceğini bulmak için potansiyel enerji kaynaklarını analiz ettiler.

Titan’da Madencilik

Başlangıçta Titan’ı tarayan herhangi bir kaşif robot, elektrik üretmek ve sıcak kalmak için radyoaktif bozunmayı kullanan nükleer enerjiyi kullanmak zorunda olacaktı. İnsanlar da aynı şeyi yapabilirler; nükleer enerji santrali yapmak için Dünya’dan malzeme götürüp yakıt konusuna çözüm bulmak için de uyduda madenciliğe başlayabilirler. Bununla birlikte Titan’ın iç jeolojisini araştırmadan, bu fikrin fizibilitesi çoğunlukla varsayım olarak kalacaktır. Ancak uydu, kolayca erişilebilen metan bakımından zengindir ve Dünya’dan daha da uzağa ilerleyen roketler için potansiyel bir yakıt ikmali noktası haline gelmektedir.

Lorenz, “Uzun vadeli bir kaynak olarak ve güneş sistemi çapında bir medeniyet için, Titan önemli bir yer olurdu” diyor.

Dünya, Titan ve Ay’ın boyut kıyaslaması.

 

Her ne kadar hazır oksijen eksikliği nedeniyle uydunun kendisinde hidrokarbonların yakılması verimsiz olsa da, gelecekteki Titan sakinleri güç üretmek için asetilene hidrojen ekleyebilirler. Bununla birlikte, Titan’da teorik olarak asetilen bolluğuna rağmen, bilim insanları bunu Titan’ın yüzeyinde henüz bulamadılar.

Johns Hopkins Üniversitesi’nden gezegen bilimci olan Sarah Hörst “Atmosferi tarafından maskelenmiş olduğu için asetileni kaçırmış olma olasılığımız var” diyor.

Nehir Oymacılığı

Hidrogüç, Titan’da birkaç 10 yılda olan nadir yoğun sağanakların yarattığı seller haricinde biraz sorunlu olabilir. Hörst “Hidroelektrik enerji üretimi için tam olarak ideal değil. Kısa bir süre için nehirlerin çok hızlı akışı olur, sonra tekrar kururlar.” diyor.

NASA’nın Cassini uzay aracından alınan radar görüntüleri, Titan’ın yüzeyindeki birçok gölü ortaya çıkarıyor, bazıları sıvı ile dolu ve bazıları boş boşluklar gibi görünüyor. Telif: NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS

 

Barajlar veya su değirmenleri, Titan’ın son derece düşük sıcaklıklarından dolayı sıvı halde bulunan hidrokarbonlardan güç üretebilir, ancak en büyük göl ve denizlerin çevre arazilerden daha düşük seviyelerde olması nedeniyle sıvının akmasını sağlamak zor olabilir.

Hendrix, “Topoğrafya bunu imkansız kılmıyor, sadece denizden aşağı inen bir nehri oymak için çok büyük bir mühendislik projesi gerekir.” diyor.

Satürn’ün Titan üzerinde güçlü gel-gitler yaratması nedeniyle türbinleri denizlere kurmak daha iyi bir seçenek olabilir. En büyük denizi olan Kraken Mare, her gün 1 metre gelgit değişikliği yaşar. Bu gelgitler, denizin kuzey ve güney kısımlarını yani Kraken Boğazı takma adıyla bilinen Seldon Fretum’u ayıran dar bir boğaz boyunca oluyor.

Lorenz, “Kraken’in boğazı temelde Cebelitarık Boğazı’dır. Her Titan gününde ileri ve geri çok güçlü bir sıvı akışı olduğundan eminiz. Erişilebilir olacağını bildiğiniz güvenilir gücü istiyorsanız, orası benim gideceğim yer olurdu.” diyor.

Atmosferik Rüzgarlar

Rüzgar enerjisi, uzun vadede güç kaynağı olarak aynı derecede cazip ama zorlayıcı olacaktır. Kum tepeleri Titan’ın yakın geçmişte bir süre güçlü yüzey rüzgarlarına sahip olması gerektiğini gösterse de, bu rüzgarların hala sürdüğüne dair herhangi bir kanıt yok. Ancak atmosferdeki dolaşım, yılda iki kez yön değiştiriyor. Bulut izleme ve 2005’te yapılan Huygens sondasının yüzeye inerek yaptığı kısa ölçümlerle üst atmosferde güçlü rüzgarlar olduğu ortaya çıkarılmıştır.

Huygens yüzey aracı tarafından alınan, Titan’ın yüzey görüntüsü.

 

Hendrix, “Üst atmosferde rüzgar makinelerimiz olsaydı, Dünya’daki rüzgar türbinlerinden on kat daha fazla güç üretebilirdik. Yüzeye bağlanmış bir çeşit havalanmış rüzgar türbini yapabiliriz.” şeklinde konuşuyor.

Ancak bu tür rüzgar türbinleri mevcut teknoloji kapasitelerinin ötesindedir.

 Güneş’ten Yararlanmak

En beklenmedik fikir Güneş enerjisidir. Dünya’ya göre yıldızımıza yaklaşık 10 kat daha uzakta olan Titan, Güneş ışığının sadece 1/100’ünü alır. Işık daha sonra da atmosferik puslar tarafından filtrelenir.

Hörst “Titan’ın en aydınlık noktası Dünya üzerindeki akşam üstü karanlığı gibidir” diyor.

Ancak Güneş panelleri giderek daha verimli hale geliyor ve Titan üzerindeki bir insan medeniyeti yaygın, kalıcı enerji altyapısı inşa etme alanına sahip olacaktır.

Hendrix, “Yeterince büyük Güneş enerjisi santralleri inşa ederseniz, bol miktarda enerji üreteceksiniz” diyor. O ve Yung, 300 milyon insanın – kabaca Amerika Birleşik Devletleri nüfusunun – desteklenmesi için Titan’ın %10’unu veya ABD’nin yüzey alanını kapsayan bir Güneş enerjisi çiftliği gerektiğini tahmin ediyor. Buna karşılık, Dünya’da aynı miktarda güç üretmek, ABD’deki Kansas’ın yüzeyinin %10’undan daha azını gerektirir.

Huygens aracının inişi sırasında çektiği Titan’ın yüzey fotoğrafı.

 

Dünya’da olduğu gibi bir başka zorluk da Titan’ın atmosferinde bulunan ve paneller temizlenmediği takdirde verimliliğini düşürecek olan organik moleküllerdir. Hendrix, “Titan’nın atmosferinde bulunan ve panellerde birikecek olan “tholin” adlı organik tortuları da düşünmeli ve sık sık onları silmeliydik” diye belirtiyor.

Titan insan medeniyetini desteklemek için enerji kaynaklarına sahiptir, ancak yaşamak zor olacaktır. Titan’da Dünya’nın atmosferik basıncının 1.5 katında sıkışmış gibi ve Dünya’nın yerçekiminin 1/7’si gibi bir yerçekiminde yüzüyor gibi hissedecek olan insanlar, uzaydaki astronotlardan çok okyanustaki dalgıçlara benzeyecekler. Ayrıca Titan’ın azot, metan ve hidrojenden oluşan ve solunamayan atmosferi soğuktur, bu nedenle dalgıçlar gibi, orada yaşayan herkesin kendi havasını yanında taşıması gerekecektir.

Bir gün Titan’da hangi güç kaynağını kullanırsak kullanalım, önce onu Dünya’da mükemmelleştirmemiz gerekecek.

Çeviri: Nur SÖKMEN

Kaynak: https://www.newscientist.com/article/2140048-titans-conditions-could-be-just-right-to-power-us-sized-colony/




Plüton Zamanı!

Güneş bizden 5,5 milyar kilometre uzaklıktaki Plüton’u ne kadar aydınlatıyor?

Her ne kadar ışık, Dünya’dakinden daha az da olsa, Plüton sandığınız kadar karanlık değil. Hatta gündoğumu ve günbatımında kısa bir süreliğine Plüton’daki öğlen aydınlığını yaşıyoruz. Biz buna “Plüton Zamanı” diyoruz. Yani şafak vakti dışarıya çıkıp etrafınıza baktığınızda, gördüğünüz manzara Plüton’da öğlen göreceğiniz manzarayla eşit aydınlığa sahip.

NASA’nın bu linkten ulaşabileceğiniz internet sayfası sayesinde bulunduğunuz konumu girerek önümüzdeki Plüton zamanı’nı görebiliyorsunuz. İstanbul İçin bu saat, 2018 yılı Kasım ayında 07:20 civarlarında.

Konuyla ilgili aşağıda NASA’nın bu fotoğraflardan oluşturduğu videoyu izleyebilirsiniz.

Hazırlayan: Devrim Yağmur Durur




Meteor Çarpmasından Kurtulma Taktikleri

Unutmayın, bir meteor çarpışmasından koşarak kaçamazsınız. Dinozorlar bunu denediler, başaramadılar ve hepimiz işe yaramayacağını gayet iyi biliyoruz.

Meteor çarpışmaları, her gökcisminin olduğu gibi Dünya’nın da kaçınmasının mümkün olmadığı sıradan bir “doğa olayı”. Gezegenimiz gerçekte sürekli bir meteor bombardımanı altında yaşıyor ve biz bunların çoğundan haberdar olmuyoruz. Küçük çaplı meteorlar çoğunlukla gezegenimizin %70’inden fazlasını kaplayan okyanuslara, ya da karaların insan yerleşiminden uzak %80’lik dilimine, ıssız dağ başlarına düşüyor. Çoğunu görmüyoruz bile. Arada şehirlere, köy ve kasabalara yakın düşenler olduğunda ise, bunu görüp nadir rastlanan bir olay sanıyoruz. Oysa belki de şu anda Ural Dağları’na, Atlas Okyanusu’nun ortalarına küçük bir meteor düşmüş olabilir. Bilemeyiz…

Meteorlar birkaç milimetre büyüklükten, birkaç kilometre çapa sahip dev kaya yığınlarına kadar sayısız boyutta ve biçimde olabiliyorlar. Gökcisimleri için genel bir kural vardır; boyutunuz küçük ise sayınız çok, büyük ise azdır. Meteorlar da bu genel kurala uyarlar. Küçük boyutlu meteorların sayısı, daha büyük boyutlu olanlardan çok daha fazladır. Örneğin, mikrometeor diye anılan ve boyları birkaç milimetre ile bir irice bir taş büyüklüğünde olan meteorların miktarı muazzam boyutlardadır. Ve bu mikrometeorlar, durmaksızın gezegenimize çarparlar. Geceleri yıldız kayması olarak gördüğünüz şey, aslında bu minicik meteorların atmosferimize girip yandığında ortaya çıkardıkları ışıltıdır.

Meteor Çarpışmaları
2003-2013 yılları arasında gezegenimizin atmosferine giren (ve bir kısmı yüzeye ulaşabilen) göktaşlarının konumları. Sarılar gündüz, maviler gece düşenler. Alttaki skala ise, ortaya çıkardıkları enerjiyi giga joule cinsinden veriyor.

 

Boyutlar büyüdükçe sayı azalır. Gezegenimize çarpma ihtimalleri de düşer. Ancak, bu ihtimalin düşüklüğü, düzenli olarak meteor çarpışmaları yaşadığımız gerçeğini değiştirmez. Gökbilimcilerin yaptığı hesaplara göre, her 100 yılda bir yeryüzüne ulaşabilen, ancak pek hasara yol açmayan birkaç metre çapında bir meteor gezegenimize düşer. Her birkaç bin yılda bir ise, irice bir krater açma potansiyeli olan, ama verdiği hasar sadece yakın çevresi ile sınırlı olan büyüklükte meteor yeryüzüne ulaşır.

Zaman aralığı arttıkça, büyük meteorların çarpma ihtimali de artar. Ortalama her on-onbeş bin yılda bir, rahatlıkla büyük bir şehri veya ülkeyi haritadan silebilecek büyüklükte bir göktaşı çarpmasına maruz kalırız. Bu tarz büyük çarpışmalar çok büyük yıkıma sebep olduğu gibi, küresel çapta felaketlere de yol açar. Ve yine her birkaç yüzbin yılda bir de, yeryüzündeki hayatın büyük kısmını yok edebilecek olan, birkaç km çapındaki büyük göktaşları gezegenimize düşer.

Öncelikle şunu söyleyelim: Meteor çarpmalarının ortaya çıkardığı patlama etkisi, ancak atom bombaları ile kıyaslanabilecek büyüklüktedir. Sadece 100 metre çapında bir göktaşı, yeryüzüne düştüğünde japonya’ya atılan atom bombasının yüzlerce katı büyüklüğünde bir etki yaratır. Unutmayın, ABD Arizona’daki 1.2 km çapa sahip krateri oluşturan meteorun boyutu 30 ila 50 metre civarındaydı.

Barringer Krateri
ABD Arizona’daki 1.2 km çapındaki Barringer Krateri, sadece 50 metre çaplı bir meteorun çapmasıyla meydana gelmiştir.

 

Bir meteor çarpmasından korunmanın yolu biraz şanslı olmaktan ve çarpışmayı makul bir süre önce öğrenmekten geçer. Bu konuda fazla iyimser konuşmak gereksiz olduğu için baştan söyleyelim; bulunduğunuz bölgenin birkaç km yakınına düşecek 100 metre çapında bir meteordan kurtulma ihtimaliniz, sayısal lotoyu üst üste iki kere kazanma ihtimalinizden daha düşüktür.

Ne yapabilirsiniz peki? Böyle bir meteorun yakınınıza düşeceği haberini aldığınızda ilk yapmayı düşünmeniz gereken şey, bir an önce o bölgeden olabildiğince uzağa gitmek olmalı. Bunu nasıl yapabilirsiniz bilmiyorum ama, 100 metre çapında bir meteor, çarptığı bölgede birkaç km çapında dev bir krater açar. Bu kraterin içinde yer alan bölgede ne yaparsanız yapın, hayatta kalma şansınız yoktur. Büyük ihtimalle hiçbir şey hissetmeden milisaniyeler içinde buharlaşırsınız.

Eğer bu kraterin birkaç km yakınında yer alıyorsanız, oluşacak şok dalgası ile paramparça olursunuz. Eğer yine oluşacak kraterden birkaç km uzakta bir yeraltı sığınağına girdi iseniz, oluşacak devasa sarsıntı büyük ihtimalle sığınağınızı veya sığınağınızın çıkışını yerlebir edecektir. Ama sığınağınızın ayakta kalacağını farzedelim biz.

krater
Yeryüzünde çok sayıda meteor krateri bulunuyor. Bunların büyük kısmı bu fotoğraftaki krater gibi suyla dolup göle dönüştüğü veya deniz altında bulunduğu için göze çarpmıyor.

 

Çarpışma sırasında çok büyük bir ısı enerjisi açığa çıkacaktır. Bu enerji, çarpışma bölgesindeki tüm havanın hızla yükselmesine neden olur ve o bölgede dev bir hava boşluğu meydana gelir. Ancak, bu hava boşluğunun dolması gerektiğinden, çarpışma bölgesinin çevresindeki daha soğuk hava muazzam bir hızla yükselen havanın yerini almaya çalışır. Bu, çok büyük bir vakum etkisi yaratır ve sığınağınızın içindeki tüm hava aniden boşalır. Yani hasar görmeseniz bile, havasızlıktan boğulursunuz. Dolayısıyla sığınağınızın bir havalandırma girişi olmaması, sıkıca kapalı, kendi kendine yeter bir oksijen sistemine sahip olması gerekir.

Göktaşı biraz daha büyük ise, örneğin 200 metre çapa sahipse, yukarıda anlattığımız senaryo çok daha büyük boyutlarda gerçekleşir. Krater daha fazla büyür ve kraterin çevresindeki yaşamın tümüyle silineceği alanın çapı da onlarca km’ye çıkar. Dolayısıyla, 200 metre çapında bir göktaşının örneğin İstanbul‘a düşeceği haberini aldıysanız, yapacağınız en akıllıca iş saklanmayı gizlenmeyi bırakıp en yakın güvenli şehirler olan Bursa, Zonguldak veya Edirne gibi yerlere gitmek olmalı. Bu şehirlerde hayatta kalma ihtimaliniz epey yüksek olur. Bu arada gideceğiniz şehrin denize yakın bir kısmında bulunmayın. İstanbul’a bu boyutta bir meteor düştüğünde, büyük tsunamilere sebep olacaktır. Meteordan kaçarken tsunamiye yakalanırsınız mazallah.

300-400 metre çapa sahip bir göktaşını haber aldıysanız, size tavsiyemiz en az 500 km uzakta bir şehre kaçmanız. Burada hayatta kalma ihtimaliniz artar. Ancak, böylesi büyük bir çarpışma gökyüzünü zehirli gazlarla, duman ve isle dolduracaktır. Ülkenin üstünden bu zehirli ve karanlık dumanın kalkması haftalar sürecektir. Bu süre içerisinde binlerce insan zehirlenerek hayatını kaybedecek. Dolayısıyla buna bir çözüm bulmanız gerekir. Sürekli gaz maskesi ile dolaşın. Güneş ışınları kesilip hava aniden soğuyacağından sıkı giyinin, ısınma yöntemleri geliştirin.

Yucatan Meteor - Asteroit
Yucatan’daki devasa Chicxulub Krateri. Bu krater sadece 10 km çapında bir göktaşının gezegenimize çarpması sonucu oluşmuştur ve çapı yaklaşık 180 km’dir. Çarpmanın yıkıcı etkisi öylesine büyük olmuştur ki, yeryüzündeki canlı türlerinin %90’ından fazlasının nesli tükenmiştir.

 

Meteorun boyu biraz daha büyüdüğünde, örneğin 1 km’ye çıktığında Türkiye’nin neresinde olursanız olun, haberi duyduğunuz anda ülkeyi terketmenin hesaplarını yapmaya başlayın. Uzağa gidin, epeyce uzağa. Örneğin Finlandiya, Portekiz, Nijerya (Boko Haram’dan uzak bir yerine), Hindistan, Çin, Japonya ve hatta mümkünse Avustralya veya Amerika’ya gidin. Çarpmanın yarattığı yıkımlardan burada kurtulabilirsiniz. Ama unutmayın, yıkımdan kurtulsanız bile sizi çok zor bir hayat bekliyor olacak.

Güneş uzun süre, aylar boyunca gökyüzünde görünmeyecek. Bitkilerin, çam, kavak, çınar gibi dayanıklı ağaçlar haricinde çoğu ölecek, ortalık çok soğuk olacağından hayvanlar telef olacaklar. Bol ağaçlık bir yerde olmaya özen gösterin bu yüzden. Isınmak için bol bol keseceğiniz ağaç olur. Yiyecek sorununu da hallederseniz, 1-2 yıl kadar dayanmaya çalışın. Bu arada, Türkiye’ye dönemeyeceksiniz, çünkü malesef ülkemizin ortasında en az 50 km çapa sahip bir krater olacak ve bu kraterin yüzlerce kilometre çevresindeki alan tümüyle çölleşecek. Çölde yaşarım diyorsanız, siz bilirsiniz tabi. Nasılsa hayatta kaldınız, keyif sizin.

Eğer gezegenimize yaklaşan 5 ila 10 km çapında bir göktaşını haber aldıysanız, üzgünüm ama Dünya üzerinde hayatta kalabilmeniz pek mümkün değil. Çarpma etkisinden kurtulsanız bile, atmosfere yayılan sıcak yakıcı havanın etkisiyle canlı canlı pişip öleceksiniz. Çarpma bölgesinden çok uzakta, 10 bin km kadar ötede iseniniz, yer altında bir sığınakta saklanmayı deneyebilirsiniz. Ancak, bulunduğunuz sığınağın da darmadağın olacak yerkabuğuyla birlikte yok olma tehlikesi var. Ama bir şekilde hayatta kalabilirseniz, böcek ve solucan yiyerek, şanslıysanız bir iki fare yakalayarak, yosunları kemirerek hayatınızı sürdürebilirsiniz.

Ama unutmayın; Dünya bitti. Sizin ömür süreciniz içinde bir daha asla eskisi gibi olmayacak. Güneş ışığı onlarca yıl boyunca gökyüzü kaplayan toz yüzünden görünmeyecek. Dünya buz tutmuş bir gezegen haline gelecek.

Meteor - Asteroit
50 km’den büyük bir meteorun gezegenimize çarpması durumunda malesef kurtuluş şansınız hemen hemen hiçtir. Çarpmanın yarattığı güç o kadar fazla olacaktır ki, yerkabuğunun büyük bir kısmı eriyecek, geri kalan kısmı da kelimenin tam anlamıyla alt-üst olacaktır.

 

Haaa şansınız varsa, o günlerde Mars ve Ay turizmi başlamışsa hemen oraya kaçın. Böbreğinizi satıp Mars bileti alın. Yapamıyorsanız, yukarıda söylediğimiz şekilde hayatta kalmaya çalışın.

Çarpacak göktaşı eğer 20-100 km arasında ise, boşuna kurtulma yolları aramayın. Kalan günlerinizin tadını çıkarın. Ya da az önceki tavsiyemize uyup, böbreğinizi satın ve Mars’a kaçın. Çünkü Dünya tümüyle yerle bir olacak. Mikroorganizmalardan başka hayatta kalabilecek neredeyse hiçbir canlı kalmayacak.

Umarız bir meteor çarpışmasıyla karşı karşıya kalırsanız, bu söylediklerimiz işinize yarar. Ya da en iyisi şansınıza güvenin ve ömür süreciniz boyunca böyle birşey ile karşılaşmamayı umun. Bol şanslar…

Zafer Emecan


Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT




Ay’ın Karanlık Yüzü ve Dünya

Kısa bir süre öncesinde, gezegenimize ait yeni “mavi bilye” fotoğrafı ile ismini duyuran Nasa’nın Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) uydusu, 2015 yılında karşımıza Ay’ın Dünya yörüngesindeki hareketini gösteren video ile çıkmıştı.

Uydunun yaklaşık 1.6 milyon kilometre uzaklıktan çektiği zaman aralıklı görüntüde, uydumuz Ay’ın gezegenimizin önünden geçişi görülüyor.

Bu görüntü, aynı zamanda Ay’ın alışık olduğumuz “bize bakan” yüzünü değil, yeryüzünden görülmeyen arka yüzünü de gözler önüne seriyor.

dscovrepicmoontransitfull
Deep Space Climate Observatory (Triana) uzay aracında bulunan yüksek çözünürlüklü EPIC kamerası tarafından alınan görüntüde, uydumuz Ay’ın gezegenimizin çevresindeki dönüşü sırasında Dünya’yı perdeleyişi görülüyor. Uzay aracının yörüngesi, Dünya ve Ay’ı her zaman böyle görüntüleyebilecek açıda değildir. Yörünge dönemi boyunca ancak yılda 2 kere bu açıyı yakalama imkanına sahip. 

 

Bu arada şunu belirtmek gerekir; Ay’ın karanlık bir tarafı yoktur ve tüm yüzeyi gece-gündüz döngüsü eşliğinde Güneş ışığı tarafından aydınlatılır. Ancak, Ay gezegenimize kütleçekim kilidi ile bağlı olduğu için, biz yeryüzünden baktığımızda hep aynı yüzünü görürürüz.

Ay’ın diğer yüzü aslında çok uzun yıllardır bir sır olmaktan çıkmış haldeydi. İlk olarak 1959 yılında Sovyetler Birliği’nin Luna 3 uzay aracı tarafından görüntülendikten sonra, çeşitli ülkelere ait robot uzay araçları tarafından da detaylıca incelenmişti. Ay’ın arka yüzüne ait çok sayıda yüksek çözünürlüklü fotoğrafa internet üzerinden, ilgili uzay kurumlarının sitelerine girerek ulaşılabiliyor.

Ay-arka-yuzu
Apollo 16 misyonu sırasında alınan bu görüntüde, Ay’ın Dünya’dan görünmeyen yüzü görülüyor. Ay’ın bu yüzü sadece NASA tarafından değil, Sovyet, Çin, Japon, Hindistan ve Avrupa uzay ajansları tarafından da defalarca görüntülenmiştir ve en az ön yüzü kadar iyi bilinmektedir.

 

Yeni alınan görüntüde Güneş, hem gezegenimizi hem de Ay’ı eşit oranda aydınlatıyor. Ama farketmiş olmalısınız ki, Dünya oldukça parlak görünürken, Ay nispeten karanlık bir gökcismi. Bunun nedeni, Ay’ın yüzey kimyasının Güneş ışığını çok kötü yansıtan bir yapıda olması. Gökcisimleri Güneş ışığını oldukça değişken oranda yansıtırlar. Bu nedenle kimi çok parlak, kimi de çok soluk görünür. “Albedo” denilen bu “beyazlık” durumuna şu yazımızda değinmiştik.

Deep Space Climate Observatory uzay aracının asıl görevi elbette Dünya ve Ay’ın fotoğraflarını çekmek değil. Uzay aracı, aslen Güneş rüzgarlarını inceleyerek “gezegenimizin çevresindeki iklimi” araştırmak ile görevli. Ancak ikincil görev olarak, gelişmiş kamerası sayesinde gezegenimize ait yüksek kalitede görüntüler göndermeye de devam edecek.

Ay’ın gezegenimizden görünmeyen yüzüyle ilgili çok daha detaylı bilgiyi bu yazımızdan alabilirsiniz. 

Zafer Emecan




Mars’ta Keşfedilen Su “İçilebilir” Mi?

Mars’ı bırakın Dünya’da bile bulduğunuz her suyu içemezsiniz, önce bunu bilmek gerekiyor. Dünya keşifler ve kaşifler tarihi, gittiği yerde bulduğu suyu içip, bilmediği şeyleri yediği için ölen maceraperestlerle doludur. Neyse, bu bilgiye artık sahip olduğunuza göre devam edebiliriz.

Mars’ta akışkan halde suyun var olabileceği uzun yıllardır biliniyor. Buz halinde kutuplarda ve yer altında su olduğu ise çok daha uzun süre önce insanlığın bilgi dağarcığında yerini almıştı. Ama bizi ilgilendiren kısmı “akışkan haldeki sıvı su“. Niçin peki?

Çünkü akışkan haldeki su, canlılar tarafından kullanılabilir. Akışkan suyun içinde tek hücreli organizmalar hayat bulabilirler. Bu hayat, Dünya’da alışık olduğumuz türde bir yaşam da olabilir, bilmediğimiz çok farklı bir yaşam şekli de… Ama canlılığın oluşabilmesi için türü ne olursa olsun organizmaların kullanabileceği bir sıvıya ihtiyaç vardır.

afrika-su
Çeşmenizden akan suyun kıymetini bilin. Sizin diş fırçalarken harcadığınız miktarda içilebilir suya ulaşmak, yeryüzündeki birkaç milyar insan için büyük bir lüks.

 

Gezegenlerde bulabileceğiniz hangi tür yaşam biçimi olursa olsun su; akışkan sıvılar arasında canlıların metabolizmalarının işleyişini sağlayabildiği “en uygun” sıvıdır. Birçok kişi canlılığın Dünya’da olduğu gibi sadece karbon-oksijen-su temelli olmayabileceğini savunuyor. Silisyum temelli veya sıvı hidrokarbon kullanan canlılar olabilir. Ama, her halükarda yapılarında sıvı bir madde bulunmak zorundadır. Su, tüm sıvılar arasında en verimli ve uygun çözücü konumundadır. Tıpkı dizel arabaların zeytinyağı ile de rahatlıkla çalışabilmesi ama, mazot kullanıldığında elde edilen verime yaklaşamaması gibi…

Ama konumuz bu da değil. Biz bu suyun içilip içilemeyeceğini merak ediyorduk.

Hayır, bu suyu bulunduğu yerde ağzınızı dayayarak içemezsiniz! Zehirli olduğundan veya mikrop taşıyabileceğinden ötürü değil. En başta bu su, sandığınız gibi saf halde akmıyor. Çok yoğun bir tuz çözeltisi şeklinde, adeta koyu bal kıvamında ama akışkan bir çamur halinde akıyor. Tuz dediğimiz de, denizlerden veya evlerinizden bildiğiniz tuz, yani sodyum klorür (NaCl) değil.

Mars Su
Bu insanların içinde debelenip eğlendiği çamurlu su, Mars suyundan daha temiz, daha akışkan ve içilebilir halde.

 

Mars suyunda yer alan bu tuzlara Dünya’da da aşinayız. Bunlara perklorat deniliyor ve perkloratlar ClO4 şeklinde formülize ediliyor. Çeşitleri oldukça fazla: Amonyum Perklorat (NH4ClO4), Sodyum Perklorat (NaClO4), Potasyum Perklorat (KClO4) gibi. Bunlar suda çok kolay biçimde çözünebiliyorlar.

Dolayısıyla az miktarda su, muazzam miktarda perklorat çözeltisi oluşturabiliyor. Mars suyunda, bu maddelerin miktarı o kadar fazla ki, bu akışkan maddeyi elinize alıp çamurla oynar gibi oynayabilirsiniz. İşte Mars’ta sıvı su var derken, bu akışkan maddeden söz ediyoruz. Zaten, Mars’ın atmosfer basıncı ve düşük ısısı altında, içinde perklorat çözeltileri yer almadığı sürece, suyun sıvı halde bulunması imkansız.

clean-water-myanmar1
Hiç içme suyuna ulaşmak için kurbağalı bir dere kıyısında saatlerce bekleyeceğiniz bir kuyruğa girmediniz değil mi?

 

Tahmin edeceğiniz gibi bu karışım insan için oldukça zehirli. “Yerseniz” veya doğru düzgün ayrıştırmadan içerseniz ölürsünüz.

Fakat, perklorat çözeltisi içindeki suyu ayrıştırmak kolaydır. Yani, yanınızda uygun bir arıtıcı cihaz varsa, arıtıp afiyetle içebilirsiniz. Ya da ısıtıp kaynatır, buharını yoğunlaştırır, sonra bir kapta toplar; saf su olarak tüketebilirsiniz.

Son olarak şunu diyelim; bulduğunuz her suyu içmeyin. Çeşmeden akan Terkos Suyu’nu bile içmeyen insanlarsınız ama, “Mars’taki su içilir mi?” diye merak ediyorsunuz.

Hazırlayan: Zafer Emecan
Düzenleme:
Belkıs Dalkıranoğlu




Güneş Işığı: Milyon Yıllık Bir Yol Hikayesi

Hepimizin bildiği üzere yıldızımız Güneş, yılmadan yorulmadan enerji üreten devasa bir gaz topudur. Yıldızımızın çekirdeğinde ürettiği bu enerji, ısı ve ışık olarak kendini gösterir ve bize fotosferden, yani yüzeyinden itibaren yaklaşık sekiz dakikalık bir zaman diliminde ulaşır.

Bu, matematiksel olarak düşünecek olursak aramızdaki 150 milyon kilometrenin, 300 bin km/sn hızla ne kadar sürede kat edildiğinin cevabıdır. Peki, yıldızımızın çekirdeğinde oluşup yol almaya başlayan ışık fotonlarının bizlere kadar ulaşmaları yalnızca sekiz dakikalık bir zaman diliminde mi gerçekleşiyor?

Kesinlikte böyle değil; çünkü bu yolculuk binlerce, milyonlarca yıllık bir zaman dilimine ihtiyaç duyan ciddi bir süreç.

1794618_559452220867928_4052422482430488481_n
Güneş çekirdeğinde füzyon sonucu üretilen fotonların yüzeye çıkmak için almaları gereken yol çok uzun ve zorludur. 

 

Güneş’in yarı çapının 700 bin km olduğunu düşünürsek, ışığın çekirdekten çıkıp bize ulaşması için fazladan geçmesi gereken yaklaşık 2.5 saniyelik bir süre artışı olmalıdır. Lakin bu pek de öyle görünmüyor. Güneş’in merkezinden çıkan bir fotonun bize ulaşması tamı tamına “10 milyon yıl” kadar sürebilir. Bu ciddi derecede fazla bir miktar. Peki bunun sebebi nedir?

Çekirdekten sonra yer alan “Işıma Bölgesi” dediğimiz katman yaklaşık 300 bin km kalınlığındadır ve sıcaklığı çekirdeğe yakın bölgelerde yedi milyon, yüzeye yakın bölgelerde iki milyon derece arasında değişir. Ayrıca bu bölge çok ciddi bir yoğunluğa sahiptir. Bu sebeple fotonlar bu bölgede düz bir istikamette yol alamazlar ve sürekli (ortalama 1 cm’de bir) yolları üzerinde başka parçacıklar ile çarpışarak zigzaglar çizmek zorunda kalırlar. Bu sebeple de hızları ortalama saniyede 0,1 milimetre kadardır. Oysa ki düz bir istikamette ilerliyor olsalardı çekirdekten fotosfere kadar olan toplam mesafeyi iki saniyede rahatlıkla katedebilirlerdi.

Merkezden çıkan bir foton, yoğun ortamdan dolayı kısa bir süre içerisinde soğurulur. Soğurucu elektron uyartılmış bir erke düzeyinde “saniyenin 100 milyonda biri” kadar bir süre kalır ve fotonu rastgele bir doğrultuda tekrar salar. Hemen sonra foton tekrar soğurulur ve tekrar salınır. Bu işlem foton yüzeye ulaşana kadar yıldızın içerisinde sürekli, aralıksız gerçekleşir durur.

Teninize vurup sizi bronzlaştıran Güneş ışığı, bunu yapabilmek için milyonlarca yıllık bir yolculuk gerçekleştirdi. Tabii siz solaryuma giderek de bronzlaşabilirsiniz. İşte fizik biliminin pratik faydalarından biri…

 

Bunun sonucunda ortam yoğunluğuna bağlı olarak salma-soğurma işlemi sayısı hesaba katıldığında bir fotonun yüzeye ulaşabilmesi için geçmesi gereken süre 30 bin yıldan başlayıp 10 milyon yılı bulabilir.

Esasında buradan önemli bir sonuç çıkıyor: Bu da, yıldızın içerisinde olup bitenleri bu şekilde gözlemleyemeyeceğimiz. Fakat biz çekirdekte olup biten termonükleer füzyon reaksiyonları hakkında oldukça bilgi sahibiyiz. Bu bilgiyi de biricik parçacığımız “nötrino”ya borçluyuz. Nötrinolar maddenin içerisinden etkileşmeden geçtikleri için, bu salma-soğrulma işleminin hiçbirini yaşamaz ve doğrudan bize ulaşırlar. Bu sayede içeride neler olup bittiğini bilebiliyoruz. İleride nötrinolara da ayrıca değineceğiz. (Edit: Değineceğiz demiştik evet, burada değindik…)

Özetle çok basit bir mantık yürütürsek eğer şu anda yüzümüze vuran Güneş Işığı, milyonlarca yaşında ve ilk oluştuğu sırada Dünyamız buzul çağının en yoğun dönemlerini yaşamaktaydı diyebiliriz.

Yazan: Ögetay Kayalı
Geliştiren: Zafer Emecan




Dünya’nın Manyetik Alanı

Bilindiği gibi pusulalar çalışmak için bir manyetik alan varlığına ihtiyaç duyarlar. Pusula iğnesinin kuzey kutbu, Dünya’nın manyetik güney kutbu tarafından çekilir ve bulunduğumuz konumun kuzey tarafını bu şekilde tayin ederiz.

Yüzyıllardır açık denizlerde yol alan denizciler bu doğa ilkesini kullanarak yönlerini buldular. Ancak Dünya’nın manyetik alanının yön bulmanın çok ötesinde yaşamsal bir faydası daha var. Bu fayda belki de şu anda yalnızca biz insanoğlunun değil dünya üzerindeki tüm canlılığın varlığını borçlu olduğu bir koruyuculuk olarak görülebilir.

Pek hatırlamak istemesek de, yakın tarihimize baktığımız zaman karşılaştığımız Çernobil, Hiroşima ve Nagasaki facialarının sonucunda, radyasyonun canlılık üzerinde ne derece ölümcül tahribe yol açtığını deneyimleyerek gördük. Bugün yenilenebilir enerji kaynaklarımızın başında gelen Güneş’imiz de etrafına her saniye canlılık için tehlikeli derecede radyasyon yayıyor. İşte Dünya’nın manyetik alanı bizi binlerce Çernobil gücünde olan bu radyasyondan koruyor.

Bu içimizi rahatlatan ve güvende olduğumuzu söyleyen bir bilgi ancak son yıllarda yapılan çalışmalar Dünya’nın manyetik alanının büyük bir hızla zayıfladığını gösterdi. Bu zayıflama öylesine hızlı ki, birkaç on binyıl içinde Dünya’nın manyetik alanından eser kalmayacak! Peki, Dünya’nın manyetik alanı neden zayıflıyor? Geçmişte Dünya’nın manyetik alanında meydana gelmiş değişimlere dair bilgiler elde edebilir miyiz? Bu bilgiler bizi manyetik alanın geleceğiyle ilgili değişime hazırlayabilir mi? Ortada gerçekten ciddi bir tehlike var mı?

Bütün bu soruların cevapları için önce Dünya’nın manyetik alanını iyi analiz etmemiz gerekiyor. Bu analizse kuşkusuz manyetizmanın, pusulanın icadının paralelinde gerçekleşmiş kısa bir gelişim sürecine vakıf olmaktan geçiyor.

Manyetizmanın Doğuşu ve Gelişiminde Pusulanın Yeri

Manyetizmanın gelişimi Dünya’nın farklı bölgelerinde farklı zamanlarda başladı. Çin’de M.Ö. 13’üncü yüzyılda pusula kullanıldığı biliniyor. M.Ö. 800 yıllarında Yunanlıların manyetizma hakkında bilgileri vardı. Rivayete göre; bir çoban manyetit taşlarına (Fe3O4) sık rastlanan Magnesia kentinde (bugünkü Manisa) farklı bir taşın demiri çektiğini deneyimledi. Mıknatıs (magnet) sözcüğünün kökeni de eski Yunancaya dayanıyor ve kentin adı olan Magnesia’dan türediği kabul ediliyor.

pusula
Bir pusula yoluyla, gezegenimizin manyetik alanını kullanarak yön tayini yapabiliriz.

 

Manyetizmayla ilgili elimizdeki ilk yazılı belgeler Aristoteles tarafından yazılmış Thales’in gözlemlerinin anlatıldığı kaynaklardır. Bu yazılara göre Thales, mıknatıs taşının demiri çekebilme özelliğini, kehribarın yünle ovulduğunda saman ve tüy gibi hafif cisimleri çekebildiğini keşfetmiştir. Thales’in kehribarın yüklenmesiyle ilgili keşfi kuşkusuz bir statik elektrik örneğidir. O dönemlerde mıknatısın demiri çekmesiyle, kehribarın elektrikle yüklenmesi benzerlik taşıdığından bu olayların aynı olduğu sanılıyordu.

Manyetizmanın gelişimi, keşfinin ardından yüzlerce yıl sürecek bir durgunluk dönemine girdi. Doğanın bu temel kuvveti, kapsamlı bir analize ancak bilimin sistemleştirildiği 16’ıncı yüzyıldan sonrasında kavuşabildi.

Bu süreçte mühendislik, bilimin önünden gitti ve mıknatıs önemli bir soruna çözüm olarak kullanıldı. Belki tesadüfen belki bilinçli olarak şerit haline getirilen mıknatısın suyun üzerine konulduğunda kuzey – güney istikametinde hizaya geldiği saptandı. Böyle basit bir gerçeklikle pusula icat edilmiş oldu. Bu o dönem için önemli bir keşifti ancak hiç kimse bunun nasıl gerçekleştiğini bilmiyordu. Avrupa’da pusuladan ilk olarak bahseden 1180 yılında Alexander Neckam (1157-1217) oldu fakat bundan çok daha öncesinde pusulanın Çinliler tarafından bulunup Araplar vasıtasıyla Avrupa’ya ulaştığı biliniyor.

Hiç kuşkusuz pusula dönemin önemli bir teknolojik icadıdır ve insanoğlu eski çağlardan beri var olan yön bulma sorununa pratik bir çözüm getirerek Dünya’nın manyetik alanından yararlanmıştır. Ancak çok uzun bir dönem bilimin diğer alanlarındaki ilerleme henüz yeterli seviyeye ulaşamadığından pusulanın nasıl çalıştığına dair ciddi bir açıklama getirilemedi. Avrupa’nın pusulayla tanışmasının ardından, dönemin bu önemli teknolojik gelişmesi biraz daha ilkellikten çıkarılıp geliştirilmekle birlikte, hangi doğa olayı aracılığıyla çalıştığı da araştırma konusu oldu. Bununla ilgili ilk yazılı kaynak, Fransız bir bilgin olan ve mıknatıslar üzerine çalışmalar yürüten Peter Peregrinus tarafından 1269 yılında Epistola de Magnete isimli kitapla oluşturuldu. Peregrinus kitabında manyetik kutbun tanımını yaptı ve aynı kutupların birbirini ittiğinden, zıt kutupların birbirini çektiğinden bahsetti. En önemlisi ise, bir mıknatısın ikiye bölünmesiyle kutupların birbirinden ayrışmayacağını, bölünen iki parçanın da mıknatıs özelliği göstermeye devam edeceğini belirtti. Yine aynı yıl Pierre de Maricourt, doğal bir mıknatısın yüzeyine, iğneler yerleştirerek yönelimlerini gözledi. Bu yönelimlerin mıknatısın karşılıklı iki noktasından geçen ve onu kuşatan çizgiler oluşturduklarını ve şekli ne olursa olsun her manyetik özellik gösteren malzemenin kuzey ve güney olmak üzere iki kutba sahip olduğunu keşfetti.

MagneticMap

Maricourt’un yaptığı deney yukarıda bir mıknatısın manyetik alan çizgilerini gördüğümüz resme oldukça benzer bir sonuç vermişti. Bugün biliyoruz ki, bir mıknatıs etrafında görünmeyen manyetik alan çizgileri oluşturur. Bu görüntü bir mıknatısın üzerine koyulan beyaz kağıda demir tozlarının serpiştirilmesiyle kolaylıkla elde edilebilir.

13’üncü yüzyılda pusulanın çalışma prensibinin ortaya koyulabilmesi hevesiyle yürütülen çalışmalar daha sonrasında uzun bir durgunluk sürecine girdi. Konumuzla doğrudan ilgisi olmadığından manyetizmanın daha sonraki yıllardaki gelişimini ele almayacağız. Ancak manyetizmanın doğuşu ve gelişimi üzerinde pusulanın, dolayısıyla Dünya’nın manyetik alanının doğal ve önemli bir etkiye sahip olduğu görülebilir.

1600 yılında Kraliçe I. Elizabeth’in özel doktoru olan William Gilbert (1544-1603) De Magnete ismini verdiği kitabını yayımladı. Kitabında jeomanyetizma teorisine çok büyük bir katkıda bulundu ve pusulanın çalışma ilkesini çok net bir biçimde açıklığa kavuşturdu. Gilbert, Dünya’nın küresel bir mıknatıs olduğunu ve pusula ibresinin Dünya’nın manyetik kutbunu gösterdiğini ortaya koydu. Bunun yanı sıra kuzey-güney yönünde hizalanan pusula ibresinin düşey yönde de sapma gösterdiğini söyledi.

Pusulanın çalışma ilkelerinin ortaya koyulması amacıyla yürütülen araştırmaların neticesinde, mıknatısın kuzey ve güney kutuplara sahip olduğu, çekmenin zıt kutuplarca, itmeninse aynı kutuplarca gerçekleştirildiği saptandı. Bütün bu bilgilerin ışığında pusulanın çalışabilmesi için etkileşmesi gereken bir başka mıknatıs olması gerektiği sonucuna ulaşılıyordu. Bu mıknatıs, açık denizlerde bile pusulanın çalışması gerçeğiyle karşılaştırıldığında küresel boyutlarda olmalıydı. Pusulanın çalışabilmesi açıkça dünyayı bir uçtan bir uca saran manyetik alan çizgilerinin varlığını gerektiriyordu. Bütün bu gelişmelerin sonucunda Gilbert, Dünya’nın manyetik alanının varlığını açıklamış oluyordu.

Dünya’nın Manyetik Alanı

Bilimsel ilerleyiş çok az defa mühendisliğin arkasında kalmıştır. Pusulanın icadı ve sonrasında varlığı anlaşılan Dünya’nın manyetik alanı buna güzel bir örnek oluşturur.

Yer adeta devasa bir mıknatısa benzer. Güney kutup noktasının yakınlarından çıkan manyetik alan çizgileri dünyayı bir meridyen boyunca sararak kuzey kutup noktası yakınlarında son bulur. Fakat Dünya’nın manyetik kutup noktalarıyla coğrafi kutup noktaları biraz farklılık gösterir.

Earth-magnetic-field

Dünya’nın manyetik güney kutbu coğrafi kuzey kutbuyla, manyetik kuzey kutbu coğrafi güney kutbuyla eşleşir. Bunu şu şekilde anlayabiliriz. Elimizdeki pusula iğnesinin kuzey kutbu zıt kutuplar birbirini çekeceğinden, Dünya’nın manyetik güney kutbu tarafından çekilecek ve dolayısıyla coğrafi kuzey kutbunu gösterecektir. Ancak hiçbir manyetik pusula, kuzeyi kesin bir doğrulukla gösteremez! Bunun nedeni coğrafi kuzey kutbuyla manyetik güney kutbunun birbiriyle tam olarak örtüşmemesidir. Manyetik kutupları birleştiren eksenle, coğrafi kutupları birleştiren eksen arasında yaklaşık 11 derece açı vardır. Bu sebepten pusulanın gösterdiği kuzey yönü coğrafi kuzeyden biraz farklıdır. Konuma göre değişebilen bu farklılığa manyetik sapma denir ve bu durum pusulanın gösterdiği yönün aslında küçük bir hatayı barındırdığı sonucunu doğurur. Bunun yanı sıra yukarıdaki resimden de görüldüğü gibi Dünya’nın birçok noktasında pusula iğnesi yatay doğrultunun yanı sıra düşey doğrultuda da yönelim gösterir. Düşeyde oluşan bu eğime manyetik eğim denir ve tahmin edilebileceği gibi ekvatorda eğim sıfır olarak ölçülür ve manyetik kutuplara gidildikçe artış gösterir. Manyetik kutup noktalarında, manyetik alan dünya yüzeyine dik olduğundan, manyetik eğim doksan derece olarak ölçülür.

Dünya’nın manyetik alan gerçeğiyle yüzleşir yüzleşmez akla ilk gelen soru bunun nasıl oluştuğudur. Yüzyıllardır denizcilerin açık denizlerde yön tayini yapabilmelerini ve bütün canlılığın güneş rüzgarlarının ölümcül radyasyonundan korunmasını sağlayan manyetik alanın varlığı herhangi bir doğal mıknatısın manyetik alanıyla aynı olabilir mi?

manyetik-alan-cizgileri-0017
Dünya’nın manyetik alan çizgilerini gösteren bir bilgisayar simülasyonu.

 

Dünya’nın manyetik alan çizgileri bir mıknatısın manyetik alan çizgileriyle oldukça benzerdir. İlk etapta manyetik alan, yerin içinde bulunan dev bir mıknatısla temsil edilebilecek gibi görünebilir ve Dünya’nın çekirdeğinde yer alan büyük demir rezervleri bu düşünceyi güçlendirebilir. Fakat böyle bir şeyin mümkün olamayacağı yüksek sıcaklıkların varlığından anlaşılır. Çekirdekte var olan çok yüksek sıcaklıklar kalıcı mıknatıslanmayı engeller.

Yerin içinde dev bir mıknatısın yer almadığını bilsek de günümüzde manyetik alanın varlığını tutarlı biçimde açıklayabilen bir teoriye sahip değiliz. Ancak son elli yıldır yapılan uzay çalışmaları ve Dünya’nın çekirdeğinin laboratuvar ölçeğinde oluşturulmasıyla yapılan deneyler birtakım gerçekleri ortaya çıkardı. Öncelikle Dünya’nın manyetik alanının herhangi bir mıknatısın manyetizmasıyla eş sayılamayacağını biliyoruz. Bir mıknatısın manyetizması, atomik boyutlarda gerçekleşen bir hizalanma sonucu oluşur. Maddeyi oluşturan moleküllerin sahip oldukları sonsuz küçüklükteki manyetik etkiler, moleküllerin aynı hizaya gelmeleriyle maddenin genel manyetik alanını oluşturur. Bu genel manyetik alan çok yüksek sıcaklıklarda kaybolur. Çünkü sıcaklık, atomik boyutlardaki titreşimlerdir ve sıcaklık artınca moleküllerin rastgele hareket etmeleri sonucu hiza kaybolur. Dolayısıyla maddenin genel manyetik alanı da kaybolur.

Bu bilgiden hareketle, Dünya’nın çekirdeğindeki yüksek sıcaklıklar nedeniyle, merkezde bulunan yüksek orandaki demirin manyetik alan oluşturamayacağı açıktır. Çekirdekteki demirin, manyetik alanın kaynağı olmadığı, Venüs gezegeninin Mariner 2 uzay aracıyla yapılan gözlemleri sayesinde de anlaşılmaktadır. Venüs tıpkı Dünya gibi çekirdeğinde yüksek oranda demir içermesine rağmen bir manyetik alana sahip değildir. Öyleyse manyetik alanın kaynağı için başka nedenler aramak gerekir ve diğer gezegenlerle yapılacak karşılaştırmalar bizleri bu sorunun cevabına yaklaştırabilir. Venüs’ün kendi ekseni etrafındaki dönüş süresine bakıldığında Dünya’nınkinden 243 kere daha yavaş olduğu görülür. Dünyadaki 243 gün Venüs’teki 1 güne karşılık gelir.

“Bu yavaş dönüş hareketi manyetik alanın Dünya’da gözlenmesinin, Venüs’te ise gözlenememesinin cevabı olabilir mi?” sorusunun yanıtı için laboratuvar ortamında Dünya’nın sıvı dış çekirdeğinin bir modelini oluşturan bilim adamları dönü hareketinin manyetik alan için kritik öneme sahip olduğunu gördüler. Milyarlarca ton demir ve nikel içeren sıvı metalik dış çekirdeğin dönme sonucu oluşan hareketi ve termal etkilerle oluşan elektrik akımı manyetik alanın kaynağı olarak görülüyor. Diğer bir deyişle, devasa boyutlarda küresel bir mıknatıs olarak görülebilecek Dünyamız, manyetik alanını, sıvı metalik dış çekirdeğine ve dönü hareketine borçlu. Fakat bu bilgiler dışında manyetik alanın nedenlerine yönelik deneysel temellere oturan herhangi bir teoriye henüz sahip değiliz.

Manyetik Alanın Zayıflaması

Dünya’nın manyetizması anlaşıldıktan sonra tarihsel süreçteki değişimleriyle ilgili oluşan merak giderilmeyi bekliyordu. Bu merak Dünya’nın manyetizmasını inceleyen jeomanyetizma bilim dalı ile arkeologları birleştirecekti. Evet yanlış duymadınız! Bilim, sorduğu sorulara cevaplar bulabilmek için kimi zaman hiç umulmadık alanlara başvurabilir, ilk anda birbiriyle ilgisi kurulamayacak disiplinleri, ortak yürütülmesi gerekli çalışmalara sokabilir.

Arkeologların uğraşlarından bir tanesi; toprak altından çıkarılan çömlekleri inceleyerek uygarlıkların kültürel ve sosyal yapılarıyla ilgili bilgiler edinmektir. Fakat bu çömlekler jeomanyetizma çalışan bilim adamlarına çok daha farklı şeyler anlatır. Bilindiği gibi çömleğin hammaddesi topraktan elde edilen kildir ve kil, içinde demir tabanlı olan manyetit denilen bir maddeyi barındırır. Mıknatıslanmanın nedenlerini anlatırken de kısaca değindiğimiz gibi manyetit malzemesi, içerisinde atomik boyutta belli bir yönelime sahip mıknatıslar barındırır. Manyetitin mıknatıslanabilmesi için moleküllerinin aynı hizaya girmesi gerekir.

Arkeoloji
Arkeolojik kazılar sonucu gün yüzüne çıkartılan çömlekler, Dünya’nın manyetik alanı tarihine ışık tutar.

 

Tarihin içinde bir çömlekçi, eline işlemek için kil aldığında içeriğindeki manyetitin genel bir manyetik alanı yoktur. Molekülleri düzensiz bir şekilde sıralanmıştır. Çömlekçi, kil yığınını işler ve daha sonrasında pişirmek üzere fırına koyar. Fizikçileri ilgilendiren asıl mesele bu noktadan sonra başlar. Manyetit 585 °C yukarısında manyetik özelliğini kaybeder. Yani bu sıcaklıklarda içeriğindeki moleküller eski düzensiz yönelimlerini tamamıyla yitirir. Fırına bırakılan çömlekteki manyetitin genel bir manyetik alan oluşturmayan düzensiz molekül dizilişi, bahsedilen sıcaklıklara erişildiğinde kaybolur. Fırından çıkarıldığında yüksek sıcaklıklardaki çömleğin yüksek enerjilerde titreşen molekülleri vardır. Bu serbestlik manyetit moleküllerin eski düzensiz dizilişlerinden kurtulmalarına ve malzemenin bütün moleküllerine etkiyen dünya manyetik alanının güç ve yöneliminde yeniden hizalanmalarına neden olur. Çömlek soğumaya bırakıldığında tarihi kayıt tutulmaya başlanır. Bütün manyetit molekülleri, enerjileri düştükçe hareketsizleşirler ve sahip oldukları yeni hizalanmayla adeta donup kalırlar! Artık onları yeniden 585°C’ye çıkarmanın haricindeki hiçbir şey uyandıramaz. Onlar, soğudukları andaki dünya manyetik alanının kaydını tutmuş tarihi tanıklar olmuşlardır.

Rahatlıkla söylenebilir ki; arkeolojik kazılardan çıkarılan her çömlekte, Dünya’nın sahip olduğu manyetik alanın adeta tarihsel bir kaydı vardır. Tarihlendirmesi bilinen bir çömleğin içerisindeki genel manyetik alan incelenerek, çömleğin yapıldığı tarihte Dünya’nın manyetik alanının şiddeti ve yönelimiyle ilgili bilgiler rahatlıkla elde edilebilir.

Bu yöntemle, birtakım çömlekleri inceleyen bilim insanları şaşırtıcı bir sonuçla karşılaştılar; Dünya’nın manyetik alan şiddeti büyük bir hızla azalıyordu! Bu durum, manyetik alanın faydaları göz önüne alındığında ciddiye alınması gereken bir bulguydu.

İnsanlığı bekleyen tehlikenin boyutları sarsıcı büyüklükteydi! Daha eskilere gitmek gerekiyordu. İnsanoğlunun çömlek yapmaya başladığından çok daha eski tarihlere! Peki, Dünya’nın manyetik alan tarihinde daha eskilere gitmek mümkün mü? Çömlekler incelendiğinde ancak insanlığın belli bir uygarlık seviyesine erişebildiği kısa geçmişlere gidilebiliyor. İnsanın varoluşundan çok daha eskilere gidilebilirse belki tehlikenin boyutları daha açık görülebilir.

Manyetik Takla – Manyetik Kutupların Yer Değiştirmesi

Daha eski için insan eliyle oluşmuş nesnelere değil de doğanın eliyle oluşmuş birtakım nesnelere bakmak gerekiyor. Bilim insanları, daha eski için volkanik kayaçları inceleme altına aldılar. Volkanik kayaçlar da tıpkı çömlekler gibi Dünya’nın manyetik alanının kaydını tutarlar. Tek fark, bu yöntemin doğal süreçte gerçekleşmesidir.

volkanik
Volkanik kayaçlar, Dünya’nın manyetik alanını çok daha eski tarihlere kadar inceleyebilmemizi sağlar.

 

Magma yeryüzüne çıktığında yüksek bir sıcaklığa, dolayısıyla içeriğindeki demir tabanlı malzemeler düzensiz molekül dizilimine sahiptir. Soğuyan lavlar dünya manyetik alanının etkisiyle yönelen molekülleriyle belli miktarda mıknatıslanırlar. Lavların soğuması sırasında Dünya’nın manyetik alanı şiddetliyse, lavın manyetik alanı da şiddetli olur. Eğer dünya manyetik alanı zayıfsa lavın da manyetik alanı aynı ölçüde zayıf olur. Benzer şekilde çömleklerde de geçerli olmak üzere dünya manyetik alanı nasıl bir yönelime sahipse soğuyan lavlarda oluşan manyetik alanda da aynı yönelim söz konusudur. Bu doğrultuda lavları inceleyen ve milyonlarca yıl öncesinin manyetik alan verilerini elde edebilen bilim insanları birçok defa alanın şiddetinin azaldığını ve arttığını gördüler. Fakat lav kayıtları bu sonucun çok ötesinde daha sarsıcı bir gerçeği gözler önüne seriyordu. Dünya’nın manyetik kutupları birçok defa yer değiştirmişti! Üstelik tüm bulgular birleştirildiğinde bu olayın dünya tarihinde birçok defa gerçekleştiği görülüyordu. Bilim insanları hiç beklenmeyen bir sonuçla karşılaşmışlardı.

Tarihte gerçekleşen manyetik taklaların bir kaydı tutulduğunda düzenli bir periyodikliğe sahip olmadığı görülür. Yaklaşık yüz bin ile bir milyon yıl arasında olmak suretiyle manyetik kutuplar sürekli yer değiştirmiş ve en son yer değiştirme bundan 780 bin yıl önce gerçekleşmiştir. Bu verilerden hareketle yeni bir manyetik yer değiştirmenin gerçekleşmek üzere olduğu görülüyor. Çömlek kayıtlarından görülen manyetik alanın zayıfladığı bulgusu da ele alınınca, “acaba alanın zayıflaması manyetik taklanın bir habercisi olabilir mi?” sorusu akla geliyor.

Yapılan detaylı çalışmalar ve incelenen lav örnekleri sayesinde her manyetik takla öncesi benzer senaryonun gerçekleştiği görüldü. Önce manyetik alan sürekli bir zayıflamaya maruz kalıyor, kutupsallığı yeterince azaldığında manyetik takla gerçekleşiyordu. Dolayısıyla manyetik alanın sürekli bir zayıflama içerisinde olması ve volkanik kayaçlardan anlaşıldığı kadarıyla en son manyetik taklanın üzerinden yeterince zamanın geçmesi yeni bir manyetik yer değiştirmenin habercileri olarak görünüyor.

Önemli sorulardan bir tanesi olan manyetik taklanın neden gerçekleştiğine ilişkin en ufak bir cevaba sahip değiliz. Bunda manyetik alanın doğasının henüz tam anlamıyla anlaşılamamış olmasının da payı var. Bazı sorular şimdilik cevapsız kalsa da, sorunlar her zaman belli çarelerce giderilmek zorunda. Aksi takdirde insanlığı tehlikeli bir gelecek bekliyor olabilir.

Dünya’nın Manyetik Alanının Yaşamsal Faydası

Manyetik alanda hareket eden yüklü bir parçacık, manyetik alan tarafından uygulanan kuvvete maruz kalır. Hareket etmeyen, durağan yüklü parçacığa ise manyetik alan tarafından hiçbir kuvvet etki etmez. Bunun nedeni ancak hareketli yüklerin manyetik alan yaratabilmesidir. Bir manyetik alanla etkileşmenin yolu benzer şekilde bir manyetik alana sahip olmaktır.

Dünya'nın manyetik alanı
Dünya’nın manyetik alanı, canlılığımız için zararlı nitelikte olan Güneş rüzgarlarına karşı adeta bir kalkan vazifesi görür.

 

Manyetik alan etkisine giren hareketli proton, elektron gibi yüklü parçacıklar, eğer hızlarının manyetik alan yönünde bir bileşenleri varsa kendilerine etkiyen kuvvet sonucunda alan çizgisi boyunca spiral şekilde hareket etmeye zorlanırlar. Eğer hızlarının manyetik alan yönünde bileşeni yoksa dairesel hareket ederler. Bu hareketlerin sebebi manyetik kuvvetin yönünün hareketin doğrultusuyla anlık olarak değişmesidir.

Uzay, canlılığımız için son derece zararlı bazı maddeler barındırır. Yıldızlarda meydana gelen patlamalar sonucu devasa kütlelerde elektrik yüklü radyoaktif maddeler uzayın derinliklerine savrulur. Süpernova patlamalarında bu düzey had safhaya çıkar. Güneş, Dünya için zararlı ışımaların birinci derecede kaynağıdır ve birkaç saat içinde milyarlarca ton elektrik yüklü parçacığı püskürtür. Dünya, her saniye bu parçacıkların istilası altındadır. Bazı büyük Güneş patlamalarının ardından savrulan parçacıkların miktarı değişebilir. Bu parçacıklar uzayda sürüklenerek Güneş rüzgarlarını oluşturur. Dünya’nın sahip olduğu manyetik alan Güneş rüzgarlarına karşı adeta bir kalkan vazifesi görür. Güneşten kopup gelen radyoaktif içerikli yüklü parçacıklar Dünya’nın manyetik alanı tarafından tuzaklanır ve manyetik alan boyunca akarak kutuplara doğru yönelir. Manyetik kalkan Güneş rüzgarlarının atmosfere girişine engel olarak yeryüzündeki radyasyon seviyesini korur.

Kutup Işıkları

Kutuplara doğru akan bu yüklü parçacıklar kutup dairelerinden izlenebilen harika görsel şovlara neden olur. Yaygın olarak Kanada’da yaşayan bir Kızılderili halkı olan Kriler bu olaya “Ruhların Dansı” ismini vermeyi uygun görmüşler. Ortaçağ Avrupa’sında ise kutup ışıklarının Tanrı’dan işaretler olduğuna inanılmış.

Aurora
Alaska-Bear Gölü üzerinde görülen kutup ışıkları

 

Bugün bilimde kaydettiğimiz ilerlemeler sayesinde bu tür fiziksel olayların açıklamasını net bir şekilde yapabiliyoruz; Manyetik alan tarafından tuzaklanan ve alan çizgisi boyunca manyetik kutba doğru hareket eden parçacıklar atmosferde çarpıştıkları oksijen ve azot atomlarını iyonize ederler diğer bir deyişle onlara enerji aktarırlar. İyonize olmuş bu atomlar temel enerji düzeyine indiklerinde fazla enerjilerini foton salarak kaybederler. Foton yayılımı bu rengarenk görüntüleri oluşturur. Oksijen ve azotun foton yayılımına bağlı olarak renkler değişikliğe uğrar. (Bu konuda daha ayrıntılı bir yazımızı buradan okuyabilirsiniz)

Kutup ışıkları, Dünya’nın manyetik alanı ve Güneş rüzgarlarıyla yayılan yüklü parçacıkların etkileşmesi sonucu oluşan önemli bir doğa olayıdır. Yalnızca Dünya’da değil, manyetik alana sahip olan başka gezegenlerde de meydana gelir.

Jupiter
Jüpiter’de gözlenen kutup ışıkları.

 

Dünya’nın manyetik alanı yüzyıllardır kullandığımız pusulalarla, Güneş rüzgarlarına karşı koruyucu bir kalkan vazifesi görmesiyle, oluşmasına sebep olduğu kutup ışıklarıyla önemli bir gerçeklik olarak karşımızda durmakta. Diğer taraftan yaklaşmakta olduğunu gördüğümüz manyetik taklanın gerçekleşmesi sürecinde alanın zayıflayacağı ve bunun sonucu olarak atmosfere daha fazla yüklü parçacığın girecek olması insanlığın önündeki ciddi bir sorunu oluşturuyor. Alanın zayıflamasıyla atmosfere daha fazla miktarda girecek olan kozmik ışınımlar yeryüzünün radyasyon seviyesini tahminen iki katına çıkaracak. Bunun canlılığımız üzerindeki sonucunu kesin olarak öngörebilmek çok zor fakat tipik bir nükleer kazanın, bu sefer küresel boyutta gerçekleşeceği düşünülebilir.

Manyetik alanımızın gelecekte kısa bir zaman için de olsa koruyucu kalkan vazifesini yerine getiremeyeceğini biliyoruz. Manyetik yer değiştirme mutlaka gerçekleşecek. Tek sorun bunun ne zaman gerçekleşeceği. Ne zaman olursa olsun dönemin uygarlığı bu ciddi soruna bir çözüm bulacaktır. Kuşkusuz manyetik takla sırasında alanın zayıflayacağı gerçeği bir felakete neden olmayacak. Bu olay Dünya’nın varoluşundan itibaren yüzlerce kez gerçekleşti ve canlılığımız hala ayakta. Her ne olursa olsun, bu sürecin bir tek canlının bile zarar görmeden atlatılabilmesini sağlayabilecek yegane alan kuşkusuz bilim olacaktır!

Tüm bunların ötesinde bildiğimiz bir şey var ki, bir gün çocuklarımızın pusulaları kuzeyi değil de güneyi gösterecek. O gün geldiğinde, birkaç bilim insanının merakıyla erişilmiş bilimsel düzeyimiz çoktan görülemeyecek kadar gerilerde kalmış, bilim ise hala sorgulayıcı zihinlere özgü aynı merak duygusuyla yapılıyor olacak.

Hazırlayan: Levent Özkarayel

Kaynaklar
Fundementals of Physics.-8th edition. Extended/David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker
http://www.lightandmatter.com/html_books/0sn/ch11/ch11.html
http://www.phy6.org/earthmag/demagint.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_magnetic_field
http://www.nasa.gov/topics/earth/features/2012-poleReversal.html
http://www.phy6.org/Education/aurora.html

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magearth.html
PBS NOVA Magnetic Storm David Sington, Duncan Copp 2003

 




Satürn’ün Detaylı Halka Yapısı

Güneş Sistemi’nin dev gezegenlerinden biri ve Jüpiter’den sonraki en büyük hakimi olan Satürn‘ü diğer tüm gezegenlerden ayıran en belirgin şey, kuşkusuz muazzam güzellik ve büyüklükteki halka yapısıdır.

Astronomlar için başlı başına bir gözlem ve araştırma alanı olan bu halkaları, detaylı biçimde inceleyelim:

Satürn’ün fazlasıyla göze batan halkaları, mikrometreden başlayıp, 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 uzay araçları ile sayısız parça ve yapıdan oluştuğunu gözlemlediğimiz bu halkalar keşif sıralarına göre alfabetik olarak isimlendirilirler.

Satürn
Satürn’ün “Ana Halka Yapısı” (Fotoğraf; Cassini Uzay Aracı tarafından çekilmiştir).

 

Ana halkalar A, B ve C 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 & E halkaları olarak adlandırılıyor. 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. Yapılan araştırmalar sonucu emin olduğumuz bir konu var ki; Satürn’ün halka yapısı ile irili ufaklı uyduları arasında çok sıkı bir ilişki var. Halka açıklıklarının hemen tümü bir uydunun kütleçekim veya süpürme etkisi ile oluşmuşken, birçok halkanın da varlığını sürdürme nedeni, yakın uydulardan gelen toz ve buz partikülleri.

Halkaların toplam kütlesinin en az 3 x 10^19 kg yani yaklaşık olarak Mimas uydusu kadardır. Ancak Cassini gözlemleri ve yakın tarihli bilgisayar simülasyonları bunun üç katından fazla kütle olabileceğini göstermektedir.

Piyasada satın alabileceğiniz 300 ila 5.000 lira arasında değişen amatör teleskoplardan baktığınızda Satürn’ü ve halkalarını ancak böyle görebilirsiniz. Ortadaki fotoğraf ise, uzman astrofotoğrafçı Levent Aydın‘ın uzun saatler boyu pozlayarak çektiği, bir amatör astronomun elde edebileceği en iyi fotoğraflardan biridir. Unutmayın, çıplak gözle teleskoptan baktığınızda asla ortadaki görüntüyü göremeyeceksiniz. Teleskopla baktığınızda ne görebileceğinizle ilgili bu linkteki yazımızı okumalısınız.

 

Satürn’ün halkalarının kendilerine ait bir atmosfer sistemi vardır.

Evet yanlış okumadınız. Cassini verilerine göre; Güneş’in ultraviyole ışınlarının su buzu ile etkileşimiyle açığa çıkan oksijen ve hidrojen, halkaların atmosferini oluşturmaktadır. Haliyle bir kaç atom kalınlığında bir atmosferdir bu ancak, buna rağmen Hubble teleskobu ile dahi tespit edilebilmiştir.

Halkaların Oluşum Teorileri

İlk teorimiz 19’uncu yüzyılda Édouard Roche tarafından üretilmiştir. Teoriye göre halkalar bir zamanlar Satürn’ün bir uydusuydu ve uydunun bir kuyrukluyıldız ya da asteroit ile çarpışması sonucu parçalanması ile oluştular. İkinci teoriye göre halkalar Satürn’ü oluşturan orjinal gezegen nebulasından arta kalan parçacıklarıydı.

saturnun-detayli-halkayapisi
Eğer yakından bakabilseydik, gezegenin halka yapısının böylesi buz, taş ve toz parçacıklarından oluştuğunu görebilirdik.

 

Günümüzde bu her iki teorinin de geçerliliği bulunmuyor. Bugün büyük oranda eminiz ki, gezegenin halka sistemi uydularıyla arasında olan etkileşim sonucu meydana gelmiş durumda.

Birçok halka, sadece bazı uydulardan saçılan toz ve buz sayesinde var olabilirken, bazı halkalar da kimi uyduların kütle çekim etkileri sonucu gezegenle arasına hapsettiği parçacıklar sayesinde varlığını koruyor. Bu etkileşimler sonucu oluşmuş halka sistemlerini (çok daha soluk olsalar da) Jüpiter, Neptün ve Uranüs’te de gözlemleyebiliyoruz.

Halka Sistemi Üyeleri

İsim Satürn’e uzaklığı (km) Genişliği (km)
D Halkası 66.900 – 74.510 7.500
C Halkası 74.658 – 92.000 17.500
B Halkası 92.000 – 117.580 25.500
Cassini Ayırımı 117.580 – 122.170 4.700
A Halkası 122.170 – 136.775 14.600
Roche Ayırımı 136.775 – 139.380 2.600
F Halkası 140.180 30 – 500
Janus/Epimetheus Halkası 149.000 – 154.000 5.000
G Halkası 166.000 – 175.000 9.000
Methono Halka Arkı 194.230 ?
Anthe Halka Arkı 197.665 ?
Pallene Halkası 211.000 – 213.500 2.500
E Halkası 180.000 – 480.000 300.000
Phoebe Halkası 4.000.000 – 13.000.000 ?

 

Satürn’ün bilinen halka yapısının tümü. Detaylı incelemek için resme tıklayıp büyütebilirsiniz.

 

D Halkası
En içteki bu halka aynı zamanda en soluk olandır. 1980’de Voyager 1, bu halka içinde D73, D72 ve D68 olarak isimlendirilen üç ayrı halka yapısı daha tespit etmiştir. Bu halkada, muhtemelen geçmişte bir kuyruklu yıldızın toz kuyruğu ile çarpışmasından kaynaklanan dalgalanma izleri bulunmaktadır.

C Halkası
İkinci sıradaki bu halka, geniş ancak soluk bir yapıdadır. Yaklaşık beş metre kalınlığı olan 1.1 x 10^18 kg kütleli ve dik bir açıyla yukarıdan bakıldığında neredeyse transparan görünüm sergileyen bir yapısı vardır. D halkasında tespit edilen dalgalanma izleri, C halkasında da benzer bir patern ile mevcuttur.

C halkası içerisinde, Colombo Boşluğu (Gap) denen boş bir alan ve bu alanda bulunan Titan Halkacığı (Ringlet) isimli bir halka yapısı daha mevcuttur, Titan halkacığının yörüngesel hareketleri, Titan uydusu ile benzerlik göstermektedir. C halkasının dış sınırlarında ise Maxwell boşluğu ve Maxwell halkacığı denen yapılar vardır.

B Halkası
Satürn halkalarının en büyüğü ve en parlağı olan B halkası 2.8 x 10^19 kg kütlesine sahip olmasına rağmen kalınlığı 5 – 15 metre arasında değişmektedir. Saydamlığı oldukça düşük olan bu halka, Güneş ışığını yüzde 91 oranında bloke eder. B halkası yoğunluk ve parlaklığı oldukça değişken olan bölgelere sahiptir ve dış sınırlarında yüksekliği 2.5 kilometreyi bulan dikey yükseltiye sahip yapılar mevcuttur.

B halkasının dış kenarındaki yükseltiler. Cassini Uzay Aracı’nın aldığı görüntüde, halkanın dış kısmındaki yüksek yapıların daha alçaktaki halka yüzeyine düşen gölgesi net biçimde görülebiliyor.

 

1980’e kadar halka içerisindeki farklılık gösteren bölgelerin kütle çekimsel kuvvetler sebebiyle oluştuğu düşünülüyordu ancak Voyager bize bu varyasyonların kaynağının kütle çekimi olmayacağını gösterdi. Bu konudaki ana teori, bu bölgelerin elektrostatik kuvvetler ile ana halka yapısından ayrı duran ancak manyetosfer ile senkronize hareket eden toz parçacıkları olduğu yönündedir. Cassini görevi ise bu varyasyonların mevsimlere göre değişen bir paternde kaybolup ortaya çıktığını göstermiştir. B halkası ayrıca S/2009 S 1 denen 400 metre çapında küçük bir uydu (Moonlet) içermektedir.

Cassini Ayrımı
1675’te keşfedilen 4.800 kilometre genişliğindeki bu bölge, B ve A halkalarını ayırmaktadır. Bu ayrımın iç kısımları güçlü bir yörüngesel rezonans etkisi altındadır. Buradaki parçacıklar Mimas uydusunun Satürn etrafındaki bir turu ile kendi yörüngelerini ikişer kere tamamlamaktadırlar. Bu rezonans, parçacıkları halka yapısından ayırır ve halka yapısının keskin bir şekilde sonlanmasına neden olur. Ancak bu mekanizma, Cassini Ayrımı’ndaki birçok diğer halkacık oluşumunu açıklayamamaktadır.

Ek Bilgi: “Rezonans”, birbirine yakın gök cisimlerinde görülen bir çeşit “kütle çekim kilidi“dir. Özellikle Jüpiter’in uydularında gözlemlenen bu durum, cisimlerin dönüş hızlarının birbirleriyle orantılı olmasına neden olur. Üç uydudan oluşan böyle bir sistemi örnekleyelim: Gezegene en uzak olan uydu tam bir tur attığında, onun hemen öncesinde yer alan uydu tam iki tur atar. Onun da hemen önünde yer alan gezegene en yakın uydu ise, en dıştaki uydunun tam bir turu sırasında dört tur atar. Bu rezonans konusunu başka bir yazımızda detaylı biçimde ele alacağız. 

A Halkası
A halkası büyük ve parlak halkalardan dışta kalandır. Keskin dış sınırı Atlas uydusunun yörüngesine çok yakındır. Halkanın dıştan başlayarak içe doğru olan mesafesinin yüzde 22’lik bölümünde Encke boşluğu ve yüzde 2’lik bölümünde Keeler boşluğu denen bölgeler vardır. Yaklaşık 10-30 metrelik kalınlığı olan bu halkanın kütlesi 6.2 x 10^18 kg dir.

B halkasında olduğu gibi, A halkasının dış sınırı da Janus ve Epimetheus uyduları ile rezonans halindedir. Ayrıca 2013 Nisan’ında NASA bilim insanları halkanın dış sınırında olası bir uydunun oluşum evresinde olduğunu rapor etmişlerdir. Halka içerisindeki Enckle boşluğu, içinde yer alan Pan isimli uydudan kaynaklanmaktadır. Keeler boşluğunun olduğu bölgeyi ise küçük Daphnis uydusu temizlemiştir.

Keeler boşluğunu şekillendiren küçük Daphnis uydusunun Cassini Uzay Aracı tarafından alınmış bir fotoğrafı.

 

A Halkası içerisinde sayıları binlere varan, yaklaşık yüzer metrelik çok küçük uydu formasyonları da Cassini Uzay Aracı tarafından keşfedilmiştir.

Roche Ayrımı
A ve F halkalarını birbirinden ayıran bu bölge Cassini ayrımı gibi birçok toz parçacığı içermektedir. Özellikle iki bölgede yoğun toz konsantrasyonu sebebi ile bu bölgelere geçici olarak R/2004 S 1 ve S/2004 S 2 isimleri verilmiştir.

F Halkası
Dışta kalan halkalardan en belirgin ve en aktif olanı F halkasıdır. Yapısı saatler içerisinde değişiklikler gösterebilen çok ince bir halkadır. İç ve dış sınırlarında bulunan Prometheus ve Pandora uyduları, halkayı aralarına hapsetmiş gibi görünmektedirler. Halka içindeki çok küçük uydu yapıları bu halkanın sürekli değişen dinamiğine katkıda bulunmaktadırlar.

Janus/Epimetheus Halkası
Janus ve Epimetheus uydularının yörüngeleri üzerinde bulunan bu toz diskleri, isimlerini aldıkları uydulardan meteor çarpmaları ile kopan parçalardan oluşmaktadır.

G Halkası
Oldukça ince ve soluk başka bir halka olan G, içerdiği buz parçacıklarını Aegeon isimli uydudan mikro meteor çarpmaları ile savrulan tozlara borçludur.

Methone Halka Arkı
Methone isimli uydu ile bağlantılı olan ince ve soluk bir halka yapısıdır.

Anthe Halka Arkı
Anthe isimli uydu ile bağlantılı olan ince ve soluk bir halka yapısıdır.

Pallene Halkası
Pallene isimli uydu ile bağlantılı olan ince ve soluk bir halka yapısıdır.

E Halkası
E halkası oldukça geniş ve çeşitli buz, karbondioksit, amonyak içeriğine sahip tozlardan oluşan bir halka bölgesidir. Mimas ve Titan uydularının yörüngeleri arasında bulunur. Diğer halkalar aksine içeriğini oluşturan parçacıklar büyükçe buz parçaları değil, mikroskobik boylara kadar inebilen toz zerrecikleridir. Yine diğer halkalardan farklı olarak iki bin kilometrelik bir kalınlığa sahiptir. E halkasını oluşturan parçacıkların Enceladus uydusundan, özellikle bu uydunun güney kutbunda bulunan gayserlerden geldiği tespit edilmiştir.

Enceladus_and_E_Ring
E halkası ve Enceladus… Bu uydunun gayzerlerinden fışkıran su buharı ve toz partikülleri, Cassini tarafından alınan bu fotoğrafta da açıkça görüldüğü gibi E halkasını meydana getiriyor.

 

Yörüngesi bu halka bölgesinden geçen uydularda, E Halkası’ndan kaynaklı birikimler gözlemlenmektedir. Tethys‘in bu maddelere en çok maruz kalan yarıküresinde belirgin bir renk tonu değişimi vardır. Ayrıca Calypso, Helene ve Polydeuces uyduları da bu halkadaki parçacıklara maruz kalmaktadır.

Phoebe Halkası
Phoebe uydusuna çarpan mikro meteoridlerce savrulan parçalarla oluşan bu halka Saturn yarıçapının 128 katından başlayıp 207 katına kadar ulaşan çok soluk bir toz bölgesidir. Phoebe, retrograde (diğer uyduların tersi yönünde) bir yörünge hareketine sahip olduğu için, halka da aynı biçimde ters yönde dönmektedir.

Güneşten kaynaklı radyasyon etkisi ile momentum kaybeden halka materyalleri (Poynting-Robertson etkisi), Satürn sisteminin içlerine ulaşmakta ve Iapetus uydusuna “yağmaktadırlar” Iapetus bu sebeple bir yarıküresinde koyu bir renk tonuna sahiptir.

Hazırlayan: Berkan Alptekin


Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT




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 farkedebilmek için en az 15-20 mm mercek 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 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.)

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.

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

 

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
Cassini uzay aracının gözünden, 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.

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.

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.

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 (Görsel gerçek fotoğraf değil, bir sanatçı ilüstrasyonudur).

 

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.

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.

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

Kapak fotoğrafı ve kullanılan tüm uydu görselleri (altyazıda aksi belirtilmedikçe) Cassini Uzay Aracı tarafından çekilmiştir. 




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, su ve buz ile kaplı olabileceği ihtimali üzerinde durulan uydulardan bir tanesidir. 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)

 




Gizemli Nesne “Oumuamua” Hakkındaki 10 Gerçek

Güneş sistemimizden geçtiği doğrulanan ilk yıldızlararası nesne olan ‘Oumuamua’ hakkında 5 tane bildiğimiz, 5 tane de bilmediğimiz bilgiyi aşağıda sizlere sunuyoruz.

1) Buralardan olmadığını biliyoruz.

Oumuamua takma adlı ve 1l/2017 U1 olarak bilinen nesne, Güneş sistemimizde ortaya çıktığında çok hızlı yolculuk ediyordu (saniyede 87.3 km). Güneş sistemimiz içerisinde bulunan kuyruklu yıldızlar ve astreoitler bundan daha yavaş bir hızla hareket eder (ortalama saniyede 19 km). Teknik olmayan bir tabir ile ‘Oumuamua’ yıldızlararası bir serseridir.

2) Nereden geldiğinden emin değiliz.

Oumuamua, Güneş sistemimize Şilyak (Lyra) takımyıldızının tehlikeli bir noktasından girdi ancak aslında nereden geldiğini söylemek mümkün değil. Binlerce yıl önce, Oumuamua asıl ait olduğu gezegen sisteminde başıboş dolaşmaya başladığında yıldızlar çok farklı pozisyondaydılar bu yüzden de tam olarak nereden geldiğini belirlemek olanaksız.

3) Burada durmayacağını da biliyoruz.

Oumuamua, Güneş sistemimizin dışına doğru yöneldi ve geri dönmeyecek. Hızlıca Pegasus takımyıldızına doğru yöneldi ve yaklaşık 4 yıl sonra Neptün‘ün yörüngesini de geçecek. 11.000 yıl içerisinde ise bir ışık yılı mesafede olacak.

4) Nasıl göründüğünü de bilmiyoruz.

Onu sadece teleskop aracılığı ile bir ışık noktası şeklinde görebildik (çok uzakta bulunuyor ve uzunluğu da yarım milden daha az) ancak eşsiz dönüşü, bize onun puro gibi uzamış olduğunu ve genişliğine göre 10 kat daha uzun olduğunu düşündürtüyor. Onu hiçbir zaman göremeyiz. Sanatçıların tasvirleri de neye benzediği konusundaki tahminlere dayanıyor.

5) Çok az bir hız artışına sahip olduğunu biliyoruz.

Bu cismi gözlemleme kampanyasına gelen hızlı cevaplardan sonra, Oumuamua’nın umulmadık bir hız artışına sahip olduğunu gördük. Ancak daha önceki tahminlere göre bu hızlanma, rotası boyunca çok az değişmektedir.

NASA’nin Jet İtki Laboratuarı’nda bulunan Dünya’ya Yakın Nesneler Çalışmaları Merkezi’nde (CNEOS) görevli olan Davide Farnocchia, Oumuamua’nın üzerindeki bu zor tespit edilen gücün muhtemelen yüzeyinden çıkan gaz püskürmeleri yüzünden ortaya çıktığını belirtti. Ayrıca bu tarz bir gaz püskürtmenin, Güneş sistemimizdeki bir çok kuyruklu yıldızın hareketine etki ettiğini de ekledi.

6) Takla attığını biliyoruz.

Nesnenin parlaklığındaki sıra dışı çeşitlilikler, onun birden fazla eksen üzerinde döndüğü izlenimini uyandırmaktadır.

Bu görsel, Oumuamua’nın güneş sistemimizin dış bölgelerinde hızla hareket etmesini gösteriyor. Nesnenin yaptığı karmaşık dönüşler, onun şeklinin tam olarak belirlenmesini zorlaştırdığı için onun neye benzediğini gösteren bir çok model mevcuttur (Telif: NASA/ESA/STScI).

7) Hangi maddelerden oluştuğunu bilmiyoruz.

Güneş sistemimizdeki kuyruklu yıldızlar, Güneş’e yaklaştıklarında çok fazla toz ve gaz ortaya çıkarırlar fakat Oumuamua bunu yapmadı. Bu da, gözlemcilerin onu asteroit olarak tanımlamayı düşünmelerine sebep oldu.

Hawaii Üniversitesi Astronomi Enstitüsü’nde astronom olan Karen Meech, bir çok kuyruklu yıldızın yüzeyinde var olan küçük toz parçacıklarının Oumuamua’nin yıldızlararası uzaydaki yolculuğu boyunca aşınmış olabileceğini söyledi. Onu ne kadar daha fazla araştırırsak, daha fazla heyecan verici şeyler öğrenebileceğimizi de ekledi. Belki de tozdan daha zor görülen gazlar çıkarıyor olabilir ancak bu noktada bunu bilmemiz imkansız.

8) Onu beklememiz gerektiğini biliyoruz.

Sadece ne zaman olacağını bilmiyorduk. Yıldızlararası bir nesnenin keşfi, on yıllardır tahmin ediliyordu. Yıldızlar arasındaki mesafelerd,e muhtemelen milyarlarca ve milyarlarca asteroit ve kuyruklu yıldız bağımsız bir şekilde dolanmaktadır. Bilim insanları, Güneş sistemimize girebilecek bunun gibi küçük cisimlerin olmasının kaçınılmaz olduğunu anladılar. Oumuamua’nın bu ziyareti, gezegen sistemlerinin nasıl oluştuğu konusundaki modellerimizi güçlendirmektedir.

9) Şu an ne yaptığını bilmiyoruz.

2018 yılının Ocak ayından sonra Oumuamua, artık teleskoplarla görülemez kadar uzaklaştı. Ancak bilim insanları, uluslararası gözlem kampanyasında toplanan bilgileri analiz etmeye devam ediyorlar ve bu eşsiz yıldızlararası ziyaretçi hakkında daha fazla gizemi ortaya çıkarmaya çalışıyorlar.

10) Önünde sonunda bir başkasını daha görme şansına sahip olduğumuzu biliyoruz.

Oumuamua’nın Güneş sistemimizde gözlemlediğimiz ilk yıldızlararası nesne olmasından dolayı araştırmacılar, bunun gibi yeni keşfedilen gök cisimleri ile ilgili genel sonuçlara varmamızın zor olduğuna dikkat çekiyorlar. Gözlemler, diğer yıldız sistemlerinin düzenli bir şekilde bu tarz kuyruklu yıldız benzeri nesneleri dışarı atma olasılığına işaret etmektedir ve buna göre yıldızlar arasında sürüklenen bir çok böyle nesne olması gerekir. Gelecek temelli ve uzaya dayanan araştırmalar, daha fazla yıldızlararası serserileri belirleyebilir ve bilim insanlarına analiz etmek için daha fazla örnek sağlayabilirler.

Çeviri: Burcu Ergül

https://solarsystem.nasa.gov/news/482/10-things-mysterious-oumuamua/
Kapak ilüstrasyonu: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser




Dünya’nın Sonu, İçin Alternatiflerimiz Neler?

Merhaba karanlık, benim eski arkadaşım… Atmosferimiz, Güneş’e olan yakınlığımız ve diğer çok sayıda güzel rastlantı, canlıların hayatta kalmasına ve gelişmesine olanak sağlıyor.

Hal böyle olunca, işte buradayız; masalarda ve kahve dükkanlarında oturuyor, bu durum sanki sıradışı türden bir mucize değilmiş gibi sokakta yürüyoruz. Fakat bütün güzel şeylerin bir sonu olmalı. Günün birinde Dünya, bildiğimiz şekliyle yaşama benzeyen hiçbir şeye karşı misafirperver olmayacak.

Bu gezegen üzerindeki yaşam, şu andan itibaren milyarlarca yıl geçse bile muhtemelen sona ermeyecek. Fakat, gök fiziğindeki şartların değişmesine bağlı olarak herhangi bir zamanda da sona erebilir; belki yarın, belki yarından da yakın.

Bilim insanları, Dünya’nın pek çok şekilde ölebileceğini düşünüyor.

1) Dünya’nın erimiş çekirdeği soğuyabilir.

Dünya, magnetosfer adı verilen, koruyucu bir manyetik kalkan ile çevrilidir.

Bu manyetik alan, Dünya’nın dönmesiyle oluşur. Dünyanın dönmesiyle, sıvı demir ve nikelden oluşan kalın bir katman (dış çekirdek), katı bir metal topunun (iç çekirdek) etrafında fırıl fırıl döner ve bu sayede dev bir elektrik dinamosu meydana gelir.

Magnetosfer, Güneş’ten yayılan enerjili parçacıkları saptırır ve bunlar kendisine çarptığı zaman, boyut ve şeklini değiştirir.

Dünya’nın atmosferine çarpan yüksek enerjili bu parçacık seli sonucunda, hoş görünümlü kuzey ışıkları tetiklenebilir veya bazen de bozucu nitelikteki jeomanyetik fırtınalar meydana gelir.

Fakat çekirdek soğursa, manyetosferimizi kaybederdik; ayrıca bizi Güneş fırtınalarından koruyan şey de kaybolurdu ve Güneş fırtınaları, atmosferimizi yavaş yavaş uzaya doğru sürüklerdi.

Aynı şey, bir zamanlar suyla zengin olan ve kalın bir atmosferi bulunan Mars’ın da başına milyarlarca yıl önce gelmiş, bugün bildiğimiz kadarıyla neredeyse havasız ve görünüşe göre yaşamsız olan bir yeryüzüne yol açmıştı.

2) Güneş ölmeye ve genişlemeye başlayabilir.

Güneş (ve bizim ona göre olan konumumuz), belki de narin varoluşumuzun en önemli parçasıdır.

Fakat Güneş sonuçta bir yıldızdır ve yıldızlar er ya da geç ölür.

Şu an Güneş, ömrünün yarısında bulunuyor; hidrojeni, kaynaşma yoluyla sürekli şekilde helyuma dönüştürüyor.

Ancak bu durum sonsuza kadar sürmeyecek. Şu andan itibaren milyarlarca yıl sonra, Güneş’in hidrojeni azalacak ve helyum kaynaştırmaya başlayacak.

Bu tepkime daha fazla enerji içereceği için, Güneş’in tabakalarını dışa doğru itecek ve muhtemelen Dünya’yı Güneş’e doğru çekmeye başlayacak.

Önce yanıp kül olacağız, ardından da buharlaşacağız.

Bu durum veya Güneş’in genişlemesi, Dünya’yı yörüngesinden dışarı doğru itecek. Dünya, herhangi bir yıldıza bağlı olmaksızın, boşluğa doğru kayan serseri bir gezegen şeklinde donarak ölecek.

3) Dünya, ölümcül bir yörüngeye itilebilir.

Serseri gezegenlerden bahsetmişken, gezegenler oluşum esnasında sık sık kendi yıldız sistemlerinden kovulurlar.

Aslında, son zamanlarda yapılan canlandırmalara göre Samanyolu‘nda bulunan serseri gezegenlerin sayısı, yıldızların 100.000 katı olabilir.

Bu serseri gezegenlerden biri, Güneş Sistemimize sürüklenebilir ve Dünya’nın istikrarını bozarak, onu olağanüstü ve yaşanması zor bir yörüngeye sokabilir.

Yeterince büyük olan ve yeterince yakına sürüklenen bir gezegen, bizi Güneş Sisteminin tamamen dışına bile çıkarabilir. (Ya da Venüs veya Merkür gibi yakındaki bir gezegen ile çarpışmamıza sebep olabilir.)

Dünya da bir kar topu haline gelerek kendi başına serseri bir gezegen olabilir. Bu arada, kayda değer büyüklükteki bir kütle çekim itişi, şiddetli soğukluk ve kavurucu sıcaklık arasında değişen, uç noktada ve ölümcül mevsimler oluşturabilir.

4) Serseri bir gezegen, Dünya’ya çarpabilir.

Sürüklenen bir gezegen, sadece yakın mesafeden geçmek ve Dünya’nın yörüngesini bozmak yerine doğrudan ona çarpabilir.

Bu beklenmedik bir olay olacaktır. Yaklaşık 4.5 milyar yıl önce küçük bir gezegen, Güneş Sistemimizde yer alan daha büyük bir gezegene çarpmıştı; bunun sonucunda da Dünya ve uydusu Ay oluştu.

Yeni bir çarpışma, benzer şekilde, çarpışmadan çıkan enkazları Güneş Sisteminin her tarafına fırlatacak ve Dünya’yı baştan sona yüzde 100 eritecektir. Ayrıca muhtemelen, yeni gezegen sonunda yeniden biçimlenecek ve soğuyacak olsa da, yaşanabilir olup olmayacağını bilemeyiz.

5) Asteroitler, gezegenimizi bombardımana tutabilir.

Hollywood senaristleri, asteroitlerden kaynaklanan ölümü ve kıyamet senaryolarını çok seviyor.

Uzaydan gelen kayalar epey yıkıcı olabilir (büyük bir kaya, muhtemelen dinozorları yok etmişti) fakat gezegenin tamamını iyice silip süpürmek daha büyük veya çok sayıda asteroit gerecektir.

Yine de, böyle bir şey gerçekleşebilir. Dünya, oluştuktan sonraki yüz milyonlarca yıl boyunca asteroitlerin bombardımanına uğradı.

Çarpışmalar o kadar şiddetli oldu ki, okyanuslar uzun yıllar boyunca kaynadı.

O noktada yaşamın tamamı tek hücreliydi ve sadece sıcaklığa en dayanıklı olan mikroplar kurtulmayı başardı.

Günümüzde daha büyük olan yaşam formları, bundan neredeyse kesin olarak sağ kurtulamayacaktır. Eğer benzer bir darbe yaşarsak, hava sıcaklıkları haftalar boyunca 480 Celsius dereceden daha yükseğe çıkabilir.

6) Dünya, başıboş gezen bir kara deliğin çok yakınından geçebilir.

Kara delikler, Hollywood’un en sevdiği ikinci ölüm gezegeni şekli olabilirler. Bunun sebebini görmek zor değil.

Bunlar gizemli oldukları kadar korkutucular da. İsmi bile uğursuz.

Haklarında pek bir şey bilmiyoruz fakat bildiğimize göre o kadar yoğunlar ki, bir kara deliğin olay ufkundan ışık bile kaçamıyor. Üstelik bilim insanları, ‘geri tepen’ kara deliklerin uzayda başı boş şekilde gezdiklerini düşünüyorlar, tıpkı serseri gezegenler gibi.

Bunlardan birinin güneş sisteminden geçmesi, akıl almaz bir durum değil. Küçük bir kara delik, Dünya’nın yanından sorunsuzca geçebilir fakat Ay’ın kütlesinden daha büyük olan bir kara delik, büyük sorunlara yol açabilir.

Eğer ışık kaçamıyorsa, Dünya da kesinlikle kaçamayacaktır. Yeterince büyük ve serseri bir karadelik olursa, geri dönüşün olmadığı noktadan sonra neler olabileceğine dair iki tane görüş var.

Olay ufkunun ötesinde, atomlar tamamen kopana kadar esneyebilir.

Diğer fizikçilerin kuramına göre ise, evrenin tam sonuna düşebiliriz veya kendimizi tamamen farklı bir evrende bulabiliriz (bunlar bilimsellikten uzak spekülatif, sadece kişisel düşüncelerdir).

Geri tepen bir kara delik, Dünya’yı ıskalasa bile, depremlere ve başka yıkımlara sebep olacak kadar yakından geçebilir, bizi Güneş Sisteminden kovabilir veya döne döne Güneş’e doğru gitmemize yol açabilir.

7) Dünya’nın atmosferi, bir gama ışını patlamasıyla yok olabilir.

Gama ışını patlamaları veya GRB’ler, Evren’deki en güçlü doğa olaylarından birisidir.

Bunların çoğu, devasa yıldızlar öldüğü zaman çökmelerinin sonucunda meydana gelir. Küçük ve kısa bir patlama, güneşimizin ömrü boyunca üreteceği enerjiden daha fazla enerji yayabilir.

Bu enerjinin ozon tabakasını yok etme, Dünya’yı tehlikeli morötesi ışıkla istila etme ve ani, küresel soğumayı tetikleme potansiyeli var.

Aslında, Dünya’ya doğrulmuş eski bir GRB, Yeryüzünde gerçekleşen 440 milyon önceki ilk kitlesel yok oluşa sebep olmuş olabilir.

Neyse ki Fermi Gama Işını Uzay Teleskobunun proje yönetici vekili David Thompson, National Geographic dergisine GRB’lerin aslında pek endişe kaynağı olmadığını söylüyor.

Kendisi dergiye, söz konusu tehlikenin, “ABD’nin Maryland eyaletindeki Bowie şehrinde yer alan evimin tuvaletinde bir kutup ayısı bulduğu zaman karşılaştığı tehlikeye eşdeğer” olduğunu söylüyor.

8) Evren, nihai “Büyük Yırtılma”sında parçalara ayrılabilir.

Bu şey aslında sadece Dünya’nın değil, bütün evrenin sonunu getirebilir.

Fikir şöyle: Karanlık enerji adı verilen gizemli bir güç, giderek artan bir hızda evreni parçalara ayırıyor.

Eğer bu durum, tıpkı şimdilerde olduğu gibi hızlanmaya devam ederse, belki şu andan itibaren 22 milyar yıl sonra, atomları bir arada tutan kuvvet başarısız olacak; ve evrendeki bütün maddeler çözülerek ışınım haline gelecek.

Fakat “Büyük Yırtılma”nın gerçekleşeceğini varsaymak işe yaramaz bir şeydir; insanların hayatta kalmayacağı küresel bir felâketten sonra ne olacağını kim bilebilir ki?

Bazı mikropların hayatta kalıp, daha karmaşık bir yaşamın tohumlarını yeniden ekmeleri mümkün.

Fakat gerçekleşen yıkım topyekun olursa, en azından bir yerlerde bazı başka zeki yaşam şekillerinin var olmasını ümit edebilir ve onlara saygılarımızı sunabiliriz.

Çeviri: Ozan Zaloğlu

Kaynak: Business Insider




Yörünge Rezonansı Nedir?

Yörünge rezonansı veya yörüngesel rezonans, aynı cismin (bir gezegenin veya yıldızın) yörüngesinde dolanan gök cisimlerinin birbirlerine uyguladıkları kütle çekim etkileri nedeniyle ölçülebilir bir yörüngesel periyotta dönmelerine deniliyor.

Tamam, kabul ediyoruz, biraz karışık geldi bunu okuduğunuzda, ama izah edeceğiz, sakin olun.

Bu olaya örnek vermek için en bilindik örneği seçelim; “Jüpiter’in Galileo uyduları“. Galileo tarafından keşfedilmiş olan Io, Europa, Ganymede ve Callisto; kütle çekim rezonansına verilebilecek en mükemmel örnektir. Bunlardan epey uzakta yer alan Callisto uydusunu bir kenara bırakıp, Io, Europa ve Ganymede arasındaki ilişkiye bakalım.

Io, bu uydular arasında Jüpiter’e en yakın olanıdır ve gezegenin çevresindeki bir turunu tam 1.769 günde tamamlar. İkinci sırada gelen Europa bir tam turunu 3.551 günde atar. Güneş Sistemi’ndeki en büyük uydulardan biri olan Ganymede ise Jüpiter çevresinde 7.155 günde dolanır. Şimdi, bu dolanım sürelerinin arasındaki ilişkiye bakalım:

Yörünge Rezonansı

Io 1.769 günde dolanıyordu. Ondan sonra gelen Europa ise 3.551 günde. Europa’nın bu dönüş süresi, Io’nun hemen hemen iki katıdır. Yani, Io iki tur atarken Europa bir tur atar. Jüpiter çevresinde 7.155 günde dolanan Ganymede’ye gelelim: Bu uydunun dolanım süresi de Io’nun yaklaşık dört katı. Yani, Io dört tur attığında Ganymede sadece bir tur atmış olur. Kısacası Io, Europa ve Ganymede arasındaki yörünge rezonansı; 1:2:4 şeklinde özetlenebilir.

Peki neden böyle?

Öncelikle, bu uydular birbirlerine çok yakındırlar. Bu yakınlık birbirleri üzerinde ciddi bir kütle çekim baskısı oluşturur. Örneğin Io ile Europa yörünge düzleminde aynı hizaya geldiklerinde, önemli bir gel-git etkisi meydana gelir. Bu gel-git etkisi de şu yazımızda anlattığımız biçimde uyduların yörüngelerini bozar. Her uydu, bir diğerini ya çeker, ya da iter. Bu itme ve çekme, uyduların yörüngelerini birbirlerini artık etkileyemeyecekleri bir uzaklığa gelene kadar değiştirir.

Yörünge Rezonansı
Jüpiter ile yörünge rezonansı içinde hareket eden “Troyalı” asteroidler.

 

Bu itme ve çekme savaşında elbette büyük cisim (örneğimizde Jüpiter) de etkilidir. Çünkü, gel-git etkisinin en önemli kısmını çevrelerinde döndükleri yıldız veya gezegen yaratır. Sonuç nedir peki?

Daha önce “Lagrange noktaları” hakkında yazdığımız yazıyı okumuşsunuzdur. Okumadıysanız şimdi okuyun. Evet, tüm bu uydular yörüngesel dengeyi birbirlerinin lagrange noktalarında bulabilirler ancak. Birbirlerinden yeterince uzaklaştıklarında (veya yakınlaştıklarında), hem gezegenin, hem de diğer uydunun kütleçekim etkisi eşitlenir.

Örneğin; Io ile Europa dolanımları sırasında aynı hizaya geldiklerinde, Io’nun Europa üzerine uyguladığı kütle çekim gücü, Jüpiter’in uyguladığı ile aynı olur. Aynı biçimde, Europa ile Ganymede aynı hizaya geldiğinde, Europa’nın Ganymede üzerindeki kütle çekim etkisi Jüpiter ile eşit seviyededir. Devamında her üç uydu aynı hizaya gelir ve birbirleri üzerine Jüpiter ile eşit oranda kütle çekim uygularlar. Bu da, her üç uydunun bu uyumlu dönüşünün sebebidir.

Satürn'ün halka yapısı içindeki "C" boşluğu. Bu boşluğun sebebi, gezegenin dev uydusu Titan ile halkaları oluşturan parçacıklar arasındaki yörünge rezonansıdır.
Satürn’ün halka yapısı içindeki “C” boşluğu. Bu boşluğun sebebi, gezegenin dev uydusu Titan ile halkaları oluşturan parçacıklar arasındaki yörünge rezonansıdır.

 

Yörünge rezonansı, sadece birbirlerini etkileyebilecek kadar yakın geçiş yapan gök cisimleri için geçerlidir ve Güneş Sistemi’nde sıklıkla görünür. Örneğin, Plüton Neptün’le kesişen bir yörüngeye sahip olduğu için benzeri bir rezonans ile (2:3) Güneş çevresinde döner: Neptün’ün Güneş çevresindeki her üç turuna karşı, Plüton iki tur atar. Bunun nedeni de yine Güneş, Neptün ve Plüton’un birbirleri üzerine uyguladıkları gel-git etkileridir.

Satürn’ün halkaları da yörünge rezonansı ile biçimlenir. Halkalar arasında görülen boşlukların sebebi, halka içlerinde veya yakınlarında bulunan uyduların, halka parçacıklarını itip çekerek kendi lagrange noktalarına taşıması nedeniyle bu boşluklar oluşur. Buna ek olarak, Neptün ve Jüpiter gibi dev gezegenlerin “Güneş ile” ortak lagrange noktalarında hapsolmuş olan asteroidler de yörünge rezonansına ilginç birer örnektir. Jüpiter’in yakınındaki “Hildalar” adı verilen asteroidler, Güneş çevresindeki bir tam turlarını Jüpiter ile aynı sürede tamamlarlar. Yani, Jüpiter ve hildalar arasındaki rezonans 1:1’dir.

Yörünge rezonansı hakkında daha fazla bilgi almak için şu videoyu (ingilizce) izleyebilirsiniz.

Zafer Emecan

Kapak fotoğrafı; Eylene Pirez




Uzay Hukukunda “Barışçıl Amaç” Ne Anlama Geliyor?

Uzay Hukuku ve Politikaları alanındaki gelişim, 1957 yılı Ekim ayında ilk insan yapımı uydu olan Sputnik’in fırlatılmasını izleyen dönemde ivme kazanmıştır. Bugün uzay hukuku isminde bir uluslararası hukuk alanı mevcut olması ABD ve Sovyetler Birliği arasındaki Soğuk Savaşın bir yansımasıdır.

Belli yaşam alanlarında hukuk, birtakım temel ilkeler tarafından şekillenir. Uzayın kendine özgü şartları uzay hukuku bakımından Dünya’dakinden farklı bir hukuki yaklaşımı gerektirmektedir. Bu bağlamda uzay şartlarının hukuk anlamında getirdirdiği; sınırlar, mülkiyet ve sorumluluk gibi konuları önceki yazılarımızda incelemiştik.

Bu yazımızda Çift amaçlılık” kavramı çerçevesinde “Barışçıl Amaç” nedir ve ne gibi sonuçlar doğurmaktadır, bunları inceleyeceğiz.

Uzay Güvenliği açısından bazı sorulara cevap aranmaktadır:

  • Devletlerin uzaydan faydalanma hakları sınırlandırılabilir mi?
  • Görevi ne olursa olsun, her uydunun özgürce çalışma hakkı var mıdır?
  • Her türlü uzay silahı yasaklanabilir mi?
  • Askeri anlamda tehdit oluşturan her türlü uyduya müdahale edilebilir mi?

BM Genel Kurulunda Uzay Güvenliği hakkında yıllık toplantı sonuç bildirgelerinde birkaç maddelik yer ayrılır. Bu sorular üzerindeki tartışmada da yorumlanmaya çalışılan kavram uzay çalışmalarının Çift Amaçlılığıdır.

Barışçıl Savaş Uzay
80’li yıllarda, ABD ile Sovyetler Birliği arasında yoğun bir uzaysal askeri güç yarışı yaşanıyordu. Bugün de Dünya yörüngesinde bulunan yapay uyduların çoğu sivil amaçlı uydular değil; ABD, Rusya, Fransa ve Çin gibi devletlere ait askeri amaçlı uydulardır.

 

Burada kastedilmeye çalışılan şey, bir uzay aracı ya da sisteminin hem sivil hem de askeri amaçlara hizmet ediyor olmasıdır. Buna en güzel örnek Küresel Konumlama Sistemi – GPS (Global Positioning System)’tır. Günlük hayatta sivil kullanımı yaygın olan bu sistem aslında askeri amaçlarla hayata geçirilmiştir.

ABD Uzay Politikası sivil ve askeri ayrımı yapmayan bütüncül bir hareket tarzı izlemektedir. Ama Avrupa Birliği ve Japonya gibi uzay kabiliyeti olan ülkeler sivil-askeri ayrımı yapmaktadır. ABD işgal kuvvetleri tarafından yapılan Japon Anayasası 9. maddesi ile Japonya ülke olarak harp etme hakkından feragat etmiş ve silahlı kuvvetler bulundurmayacağını hüküm altına almıştır (…Japanese people forever renounce war…war potential, will never be maintained). Bunun yansıması olarak da uzay faaliyetleri sadece sivil amaçlı olarak icra edilmektedir. Kuzey Kore’nin faaliyetlerini izlemek için bir uydu fırlatılması hususu Japonya’da bir anayasa ihlali olup olmadığı geçmişte gündem olmuştur.

Dış Uzay Anlaşması (OST) 4. Maddesinde „münhasıran barışçıl amaçlarla”(exclusively for peaceful purposes) uzayın kullanılması amaçlanmıştır. Bu noktada iki tartışma vardır: Birincisi barışçıl sözcüğüne iki farklı anlam verilebilmesi olmuştur. İkinci olarak da münhasıran sözcüğünün durumudur.

X37 uzay space
Bugün ABD’nin X37 insansız uzay aracı gibi, barışçıl mı yoksa askeri amaçla mı kullanıldığı konusunda emin olunamayan çok sayıda araç Dünya yörüngesinde dolanıyor. Benzer araçlara Rusya ve Çin gibi devletler de sahip fakat, bunu açıklamakta biraz daha ketum davranıyorlar.

 

Barışçıl kelimesine verilen anlamlardan biri askeri olmayan diğeri de saldırgan olmayandır. Herhangi bir araç ya da sistem askeri olabilirken saldırgan olmayabilir. Haberleşme ve yüksek çözünürlüklü gözlem keşif uyduları barışçıl mı kabul edilmelidir? Şüphesiz bu araçlar askeridirler lakin kendi başlarına saldırgan ve saldırı amacı taşımamaktadırlar. Buna rağmen saldırı amaçlı silahları destekliyor olabilmektedirler.

Geçmişte, Sputnik’in fırlatılmasından önceki dönemde ABD için uzayın münhasıran yani sadece barışçıl amaçlarla askeri olmayan anlamda kullanılması yönünde iken, bu görüşü 1958 yılı itibarı ile terk ederek saldırgan olmayan biçiminde değişirmiştir. Buna karşın Sovyetler Birliği en başından askeri yoğunluklu uzay çalışmaları yürütmesine rağmen barışçıl terimini askeri olmayan biçimde kabul ettiğini öne sürmüştü.

1967 yılında Dış Uzay Anlaşması (OST) imza edilirken bu iki süper güç, barışçıl sözcüğüne saldırgan olmayan terimi kapsamına soktu ve hatta klasik silahların uzaya yerleştirilmesinin önünü açacak şekilde uzay yeteneği olmayan ülkelerin itirazlarına karşın anlaşma metninde kitle imha silahlarını yasaklayacaktı.

Balistik Füze Uzay Savaş Balistic Missile
Bugün Rusya, ABD, Çin, Pakistan, Fransa, Hindistan, İngiltere, Kuzey Kore gibi ülkelerin ellerinde bulunan kıtalararası balistik füzeler, aslında askeri amaçlı uzay çalışmalarının bir parçası konumundalar.

 

Nükleer silahların atmosfer ve şu altının yanında dış uzayda da kullanımı halihazırda 1963 tarihli Nükleer Silahların Yayılmasını Önleme Anlaşması kapsamı içinde yasaklanmıştı. OST ise bu yasağın kapsamını biyolojik, kimyasal ve radyolojik kitle imha silahlarını yasaklayacak şekilde genişletti. Ancak uzaya yerleştirilebilecek klasik ve başka özel silahlar hala bu anlaşmaların kapsamı dışındadır.

Zaten uzaya çıkmaktaki asıl güdü daha ilk saniyeden itibaren askeri amaçlarla olmuştur. Bu yeteneğe sahip ülkeler çoğunlukla askeri keşif ve istihbarat uyduları, askeri haberleşme uyduları, askeri seyrüsefer uyduları planlayıp kullanıma soktukça barışçıl sözcüğüne başka türlü bir yorumda bulunmak pratikte bir anlam ifade etmeyecektir. Bugün silah taşımayan bu tipte uyduların barışçıl olma ilkesi ile ters düştüğü iddiasına artık rastlanmamaktadır.

Devletlerin resmi uzay politikalarına göre barışçıl ile kastedilen durum bazı şartlarda askeri olmak zorundadır. Bir açıdan askeri olmanın bir anlamı da barışı korumaktır. Örneğin GPS uydularına verilen görevlerden biri nükleer patlamaların denetlenmesidir. Bu kapsamda GPS IIA, IIR ve IIR-M uydularına NDS(Nuclear Detonation Detection System) sistemleri yerleştirilmışıtır.

Uzay güvenliği teknolojik gelişmelerin ışığında Güvenlik politikalarının ana unsurlarından biri haline gelmiştir. Uzay Hukukun olgunlaşmamış olması ve barındırdığı muğlak noktalar yüzünden uzay faaliyetlerinden nelerin yasal nelerin yasak olduğu tam anlamıyla belirlenebilmiş değildir. Bundan da öte eğer bir devletin mevcut anlaşmaları ihlal etmesi durumunda karşılaşacağı yaptırımlar belirli değildir. Uzak olmayan bir gelecekte mutlaka yuakrida bahsedilen bu hususlar tamamlanacaktır.

Yavuz Tüğen

Kapak fotoğrafı: https://kylekirkner.deviantart.com/art/Alien-Peace-326136322