gokyuzu.org

gokyuzu.org

ODTÜ Amatör Astronomi Topluluğu Web Sayfası

Menu
Menu
Menu

Güneş Sistemi

Mars: Pas Tutmuş Bir Savaş Tanrısı

yazar

Mars, Güneş’e yakınlık sıralamasında Dünya’dan hemen sonra gelir. Kızıl renginden dolayı  çoğu uygarlığın dikkatini çekmiş ve çoğu uygarlık da ona kendi savaş tanrılarının ismini vermiştir. “Mars” ismini ise Roma mitolojisindeki savaş tanrısı Mars’tan (Antik Yunan’daki adıyla Ares) almıştır. Günümüzdeyse daha çok “Kızıl Gezegen” adıyla bilinir. Aynı zamanda ziyaret etme olasılığımızın en fazla olduğu gezegen gibi görünüyor.

Yörüngesi ve Hareketleri

Mars, kendi etrafındaki dönüşünü yaklaşık olarak 24 saat 37.5 dakikada tamamlar. Ancak bu sırada gezegenin ekseni şiddetli salınımlar yapar çünkü Dünya’nın olduğu gibi büyük bir uydu tarafından dengelenmez. Mars’ın ekvatoru ile ekliptik düzlemi arasında yaklaşık 25.19 derecelik bir açı vardır. Bu da demek oluyor ki Mars da Dünya’daki gibi mevsimlere sahiptir. Mars Güneş etrafındaki yörüngesini 1.88 yılda tamamladığı için mevsimleri Dünya’nın mevsimlerinden yaklaşık olarak iki kat daha uzun sürmektedir. Bununla birlikte bu mevsimler Dünya’nınkinden daha ekstrem koşullarda geçer çünkü Kızıl Gezegen’in Güneş etrafındaki eliptik yörüngesi diğer büyük gezegenlerinkinden daha uzundur. Bu yüzden Mars, Güneş’e en yakın olduğu zamanda güney yarım küresi Güneş’e doğru eğilir ve burada kısa, çok sıcak bir yaz yaşanırken; kuzey yarım kürede kısa, soğuk bir kış yaşanır. Mars, Güneş’ten en uzak olduğu zaman da kuzey yarım küre güneşe doğru eğilir ve burada uzun, ılık bir yaz  yaşanırken; güney yarım küre uzun, soğuk bir kış yaşar.

Yapısı ve Yüzey Şekilleri

Yüzeyindeki paslı, kızıl, demir zengini tozlarla lekeli bir görüntüye sahip olan Mars aslında devasa bir çöldür. Aynı zamanda Mars’ın yüzeyi çok sayıda çarpmadan kaynaklı kraterlerle kaplıdır. Ve bu kraterlerin günümüze kadar şekillerini korumuş olması, yüzeyinin en azından bir bölümünün son derece yaşlı olduğunu gösteriyor. Mars, birbirinden farklı çok sayıda jeolojik yüzey şekline sahiptir. Fakat en dikkat çekici özelliği ise kuzey ve güney yarım küreler arasındaki yükseklik farkıdır. Kuzey yarım küreye ait ortalama yükseklik, güney yarım küredekinden yaklaşık 5 km daha alçaktır. Üstelik kuzey yarımküredeki bu sığ alanlar üzerindeki çarpma krateri sayısı son derece düşüktür. Bu durum, kuzey yarımküre alanlarının daha yakın zamanda şekillendiğine ve dolayısıyla yüzey yaşının güney yarım küreye oranla daha genç olduğunu düşündürmüştür. Kuzey ve güney yarım kürelerde izlenen bu belirgin yükseklik farkını oluşturan nedenler için bazı teoriler öne sürülmüştür.

Mars’ın volkanik bir geçmişi vardır. Bu sahip olduğu devasa boyutlu sönmüş volkanlardan anlaşılabilir. Fakat Mars volkanlarının hiçbiri bugün etkin değildir. Bunlardan en büyüğü Olimpos Dağı’dır. Taban çapı 600 km, eteklerindeki uçurum yüksekliği 6 km, zirvesindeki volkanik krater çapı 70 km ve yüksekliği 24 km olmakla birlikte Olimpos Dağı aynı zamanda Güneş sistemindeki en büyük volkandır.

Mars’ta ekvatora paralel uzanan derin bir çatlağın varlığı görüntülenmiştir. Görüntülenen bu yapı “Marineris Vadileri” olarak adlandırılmıştır. Bu geniş çatlak, magma yükselmesinin kabuk üzerinde oluşturduğu şiddetli gerilme ile meydana gelmiştir. Vadi uzunluğu 4,000 km olup en derin yeri 8 km civarındadır. Bazı yerlerinde genişliği 600 km’yi bulabilmektedir. Mars’ta izlenen bu yüzey şekilleri, mantodaki konveksiyon hareketlerinin kabuğa doğrudan etki etmesiyle oluşmuştur. Mars’ta levha tektoniği hareketleri izlenmemektedir. Bu durum Mars’ın Dünya’ya oranla daha erken soğuyup katılaşmasından kaynaklanır. Dolayısıyla Mars’ın kabuk katmanı, yer kabuğundan daha kalındır ve tek levha gibi davranmaktadır.

Mars’ın çekirdeğininse, Dünya’nın çekirdeğinin yarısı boyutlarında ve kükürt bileşikleriyle zenginleşmiş demirden oluştuğu düşünülmektedir. Fakat çekirdekteki sıcaklığın kükürt bileşiklerini eritebilecek düzeyde olduğu düşünülmektedir. Bu yüzden akışkan hale gelmiş kükürtlü bileşiklerin elektriksel özellikleri, demirinkinden çok farklıdır ve içinde ivmeli hareketler oluşsa bile, manyetik alanlar doğuracak elektrik akımları üretemez. Dolayısıyla günümüzde Mars’ta genel bir manyetik alan izlenememiştir.

Atmosferi

Mars, çoğunlukla karbondioksit, azot ve argon gazlarından oluşan ince bir atmosfere sahiptir. Mavi ve beyaz arası renklerde görülen az sayıdaki bulutlar ise ufak su ve karbondioksit buz kristallerinden oluşmaktadır. Mars’ın atmosferi de Dünya’nın atmosferinden yaklaşık 100 kat daha yoğundur, ancak yine de hava durumu, bulutlar ve rüzgarları destekleyecek kadar kalındır. Atmosferin yoğunluğu mevsime göre değişir ve kışın hava karbondioksiti donduracak kadar soğuktur.

Mars’taki toz fırtınaları, tüm Kızıl Gezegeni örten ve aylarca süren Güneş sistemindeki en büyük fırtınalardır. Bir teoriye göre toz fırtınalarının Mars’ta bu kadar büyüyebilmesinin sebebi havadaki toz parçacıklarının Güneş ışığını emmesi ve Mars atmosferini ısıtmasıdır. Sıcak hava daha sonra soğuk bölgelere doğru akar ve oluşan rüzgarlar yerden daha fazla toz kaldırdıkça atmosfer daha çok ısınır. Bu da daha fazla rüzgarların daha fazla toz toplamasına yol açar.

Uyduları

Mars’ın, kendisine çok yakın yörüngelerde etrafında dolanan ve belirli bir şekle sahip olmayan iki uydusu bulunmaktadır. Her iki uydunun da yörüngesi, Mars’ın ekvator düzlemine çok yakındır. Her iki uydu da Amerikalı astronom Hall tarafından görülebilmiştir. Hall, uydular mitolojideki savaş tanrısı Mars’ın oğullarının ismini vermiştir. Küçük olanına Deimos (Korku) , büyük olanına ise Phobos (Dehşet) demiştir. Yörüngesi daha küçük ve Mars’a daha yakın olan Phobos, gezegen etrafındaki yörüngesini 7 saat 39 dakikada tamamlamaktadır ve Mars’ın merkezine olan ortalama uzaklığı 9,378 km’dir. Deimos ise, gezegen etrafındaki yörüngesini 30.3 saatte tamamlar ve gezegene ortalama uzaklığı ise 23,460 km’dir. Bu uyduların en dikkat çekici özellikleri, küresel şekilden sapmış ve yüzeylerinin ileri düzeyde çarpma kraterleri ile kaplı olmasıdır. Aynı zamanda her iki uydunun da gezegen ile eş dönmeye sahip oldukları, yani hep aynı yüzlerini Mars’a gösterdikleri anlaşılmıştır.

Gözlenmesi ve araştırılması

Mars her zaman bilinen bir gezegen olmasına rağmen, gezegeni teleskopla izleyen ilk kişi Galileo Galilei oldu. Mars yüzeyinin ilk detaylı gözlemleriyse 1659 yılında Danimarkalı bilim adamı Huygens tarafından yapılmıştır. 1666 da İtalyan astronom Cassini, Huygens’in gözlemlerini daha detaylı bir şekilde gerçekleştirmiş ve Mars’taki buzul kutup başlıklarını ilk kez gözlemleyen kişi olmuştur. Huygens ve Cassini’den yaklaşık 100 yıl sonra, Alman kökenli İngiliz astronom Herschel, Mars’ın dönme ekseninin yörüngesine dik olmadığını fark etmiştir. 1877 yılında ise İtalyan astronom Schiaparelli, Mars yüzeyinde birbirini kesen kırka yakın kanal benzeri düz hatlar gözlediğini söylemiştir. Bu gözlem, bilim insanlarına Mars’ta zeki canlıların bulunduğunu ve yüzeyde ileri düzeyde mühendislik yapıları inşa ettiklerini düşündürmüştür. Ancak 20. yüzyıl başlarında gelişen teknolojiyle beraber Mars yüzeyinde izlenen kanal benzeri yapıların, aslında birbiri ile bağlantısı bulunmayan karanlık lekeler olduğu ve bir göz yanılgısı sonucu kanala benzer hatlar şeklinde görüldüğü anlaşılmıştır. Bitki örtüsü gibi görülen alanların ise sadece daha koyu renkteki yüzey şekilleri olduğu tespit edilmiştir.

Mars’ın yüzeyinin yakın plan görüntüleri, ilk kez 1964 ve 1969 yılları arasında Mars’a yakın geçiş yapan  Mariner 4, 6 ve 7 uzay araçları tarafından çekilmiştir. Daha sonraki yıllarda yörüngeye oturtulan Mariner 9, gezegenin yaklaşık yüzde 80’ini haritalamış ve yüzeyde görüntülediği devasa boyutlu sönmüş volkanlardan Mars’ın volkanik bir geçmişe sahip olduğu anlaşılmıştır.

NASA’nın 1975 yılında gönderdiği ikiz Viking uzay araçları, Kızıl Gezegen’e başarılı bir şekilde iniş yaparak 1976’da gezegenin yüzeyine dokundular. Viking 1, Mars yüzeyinin ilk yakın çekim fotoğraflarını çekti ancak yaşam için güçlü bir kanıt bulamadı. Mars yüzeyine üçüncü başarılı iniş, 1997’de yüzeye ulaşan Mars Pathfinder aracı ile yapılmıştır. Bu aracın Viking araçlarından en önemli farkı, Sojourner adı verilen gezici bir araca sahip olmasıydı. Dünya’dan gelen komutlarla yönlendirilebilen bu araç, Mars Pathfinder’ın 3 ay boyunca iniş bölgesine yakın değişik alanlarda çeşitli oluşumların analizlerini yapmıştır.

2001 yılında gönderilen Mars Odyssey, Mars yüzeyinin altında büyük miktarda buz hâlinde bulunan su keşfetti, fakat araç daha derini göremediği için yüzeyin altında daha fazla su olup olmadığı belirsizliğini koruyor. 2003 yılındaysa Mars yüzeyinin farklı bölgelerini araştırmak gönderilen Spirit ve Opportunity, suyun bir zamanlar gezegenin yüzeyinde aktığını gösterdi. Daha sonra 2008’de NASA, Mars’ın kuzey ovalarına inip su aramak için başka bir proje olarak Phoenix’i gönderdi.

2011 yılında NASA’nın Mars Bilimi Laboratuvarı görevi kapsamında gönderilen Curiosity, Mars kayalarını inceleyip onları oluşturan jeolojik süreçleri araştırdı. Yapılan bu incelemelerin sonunda Curiosity, yüzeyde karmaşık organik moleküller keşfetti ve atmosferdeki metan konsantrasyonlarındaki mevsimsel dalgalanmaları ortaya çıkardı. Yaşanan bu gelişmelerin üzerine NASA, gezegen etrafına iki yörünge aracı (Mars Reconnaissance Yörünge Aracı ve MAVEN) daha gönderdi. Bu arada Eylül 2014’te Hindistan’ın Mars Yörünge Aracı Mars’ın yörüngesine başarıyla girdi ve Hindistan bunu sağlayan dördüncü ülke oldu. Kasım 2018’deyse NASA, yüzeye InSight adlı bir iniş aracı gönderdi. InSight, bir sonda yardımıyla gezegenin jeolojik aktivitesini gözlemleyecek.

NASA, en son olarak Mars 2020 Keşif Aracı adı verilen Curiosity’nin devamı niteliğinde bir rover misyonu başlatmayı planlıyor. Bu görev kapsamında bu araç, antik yaşam belirtilerini inceleyecek. En son ESA ise, 2020’de fırlatılması planlanan ExoMars Keşif Aracı üzerinde çalışıyor.

Kaynakça:

https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/23894/mod_resource/content/1/A207dersnotu_06.pdf

https://solarsystem.nasa.gov/planets/mars/in-depth

https://www.space.com/47-mars-the-red-planet-fourth-planet-from-the-sun.html

https://www.space.com/13558-historic-mars-missions.html

https://www.nationalgeographic.com/science/space/solar-system/mars

Gezegenler: Etkileyici Görsellerle Güneş Sistemimiz-Maggie Aderin-Pocock

Yazan: Ahmet Arda Pektaş

Güneş’in Önünden Bir Merkür Geçti!

yazar

11 Kasım tarihinde transit adını verdiğimiz Merkür Geçişi gerçekleşti. Gözleme fırsatı buldu iseniz Güneş’in yüzeyinde sanki küçük bir noktanın ilerleyişi karşısında sizler de hayran olmuşsunuzdur. En azından öyle tahmin ediyorum.  Aslında kısa süre önce, 2016 yılında da gerçekleşen bu olaya bir daha 2032 yılında denk geleceğiz. E tabi ki Merkür ve Dünya’nın yörüngeleri örtüşmediği ve Merkür’ün iç gezegen olmasından kaynaklı Güneş’in önünden tın tın tın ilerleyişini görebilirsiniz.

NASA’nın Günün Gökbilim Görüntüsü (APOD) sitesinden (linke tıklayarak ulaşabilirsiniz) aldığım aşağıdaki fotoğraf, 10 Kasım 2019 tarihinde paylaşılmış ve Belçika’da çekilmiş. 7 Mayıs 2003 tarihindeki Merkür geçişine ait olan fotoğraf, 15 dakika arayla 23 pozlamadan oluşmaktadır. Zaten bu geçiş 5 saat sürmüştü. Fotoğrafta sağ tarafta görünen siyahlıklar ise Güneş lekeleri.

Gelelim 11 Kasım’da gerçekleşen geçişe. NASA’nın APOD sitesinde 13 Kasım tarihinde yayınlanan aşağıdaki büyüleyici görseli inceleyelim. Ortasında gördüğünüz küçük, siyah noktamız aslında Merkür. Yüksek çözünürlüklü teleskopik fotoğraf, 61 renklendirilmiş net video karesinden oluşmuştur. Üzerinde düzensiz bir şekilde bulunan, fotosferik konveksiyon* ile enerji ileten hücremsi yapıları görebilirsiniz. E tabi bu karmaşada Merkür’ün silüeti göz önüne çıkıyor. Bu manzarayı sadece Merkür ile değil diğer bir iç gezegen olan Venüs ile de gözleyebiliriz. Güneş’in 200 kat küçük yarıçapına sahip bu silüeti ise 21.yüzyılda 14 kez gözlemleme fırsatı bulurken, bunlardan dördüncüsünü Pazartesi günü gözledik. Bir sonraki için 13 Kasım 2032’de görüşmek dileğiyle. Gökyüzünüz açık olsun !

Fotosferik Konveksiyon: Fotosfer, yıldızların ışık saçan tabakalarına verilen isimdir. Konveksiyon ise bir ısı(enerji) iletim yoludur. Yıldızlarda konveksiyon ve radyasyon bölgesi gibi enerji iletim bölgeleri bulunur, fotosferik konveksiyon denilen olayda ise enerji konveksiyonel olarak aktarılır ve yıldızların ışık saçmasına sebep olan fotonlar üretilir.

Yazan: Aylin Açıkgöz

Güneş Sistemi’nin Son Durağı: Neptün

yazar

Hep birlikte Güneş Sistemi’nin en sonundaki mavi gaz devine doğru bir yolculuğa çıkalım! Plüton, 2006 senesinde Uluslararası Astronomi Birliği’nin aldığı kararla cüce gezegen olarak tanımlanmaya başlandı ve böylece Neptün, Güneş Sistemi’nin 8. ve son gezegeni haline geldi. Mavi rengini kırmızı ışığı absorbe eden metan gazından alan gezegenimiz, ismini de Roma deniz tanrısı olan Poseidon’dan alıyor. Güneş Sistemi’nde Dünya dışındaki tek mavi gezegen olmasıyla Dünya’ya görünüş olarak benziyor ancak -200 dereceleri bulan sıcaklığı ve gazdan oluşması nedeniyle yaşama elverişli bir gezegen değil. Kendi ekseni etrafındaki dönüşünü 18 saat gibi kısa bir sürede tamamlamasının sebebi ise az yoğunluklu hidrojen, helyum ve metan gazlarından oluşuyor olması. Neptün, Güneş Sistemi’nin 4.en büyük ama 3.en ağır gezegeni olarak biliniyor. Komşusu Uranüs’ten daha küçük ama daha ağır oluşunun sebebi ise çekirdeğinin ağır kayalardan ve metallerden oluşuyor olması. Neptün’ü Dünya’mızla karşılaştırarak büyüklüğünü daha iyi anlayabiliriz: Neptün’ün genişliği Dünya’nın 4 katıyken ağırlığı Dünya’nınkinin 17 katı, Güneş’e uzaklığı Dünya’nınkinin 30 katı (30 Astronomik Birim). Plüton’un eliptik yörüngesi yüzünden, Neptün’ün Güneş etrafındaki yörüngesi bazen Plüton’dan bile daha geniş olabiliyor! Neptün, Güneş etrafındaki bir turunu 165 senede tamamlıyor, kendi etrafında bir turunu ise sadece 18 saatte tamamlamasının sebebi katı bir kütleden oluşmuyor olması. Neptün’e şu ana kadar sadece 1 uzay aracı gönderildi, hem de gözlemlenmesinden 143 sene sonra!

Mavi gezegen”in Voyager 2 tarafından çekilen ilk fotoğrafı (1989).

Nasıl Keşfedildi?

Soldan sağa: Le Verrier, Adams, Galle.

1612 senesinde Galileo, Neptün’ü gözlemlemeyi başardı ancak uzaklığı ve Güneş çevresindeki dönüşünün çok uzun sürmesinden dolayı, gökyüzünde sabit bir nokta olduğunu düşünerek Neptün’ü yıldız sandı! Eğer gözlemlerine devam etseydi, Güneş etrafında hareket ettiğini fark edebilirdi, ancak Neptün’ü uzak, sönük bir yıldız olarak tanımladı ve üzerine fazla uğraşmadı.

1781 yılında Uranüs’ün keşfinden sonra birçok astronom, bulunması gereken teorik konumu hesapladı. 20’den fazla hesaplama, Uranüs’ün hareketinin Newton’ın hareket yasalarına uygun olmadığını gösterdi. Bazı bilim insanları, Uranüs’ün arkasında bir gezegenin daha olduğu ve Uranüs’ün hareketini etkilediği fikrini ortaya attılar. 1843 yılında İngiliz matematikçi  John Couch Adams, Uranüs’ün ötesindeki bu gizemli gezegenin hareketini hesaplamak için kolları sıvadı.

1845 yılında ise Fransız astronom Urbain-Jean-Joseph Le Verrier, Adams’tan habersiz olarak aynı çalışmayı yapmaya başladı.

1846 yılının ortalarına doğru ise ünlü astronom William Herschel’in oğlu John Herschel, bu hesaplamalardan yola çıkarak gözlemler yapma isteğini James Challis isimli astronoma söyledi. Cambridge Gözlemevi’nde çalışan James Challis, gökyüzünü detaylıca tarayarak gizemli gezegeni gözlemleme çalışmasına başladı. Bu çalışma çok uzun ve zahmetliydi, çünkü elinde taradığı bölgedeki yıldızların haritası yoktu. Yani gökyüzündeki hareketi çok yavaş olan Neptün, rahatlıkla yıldızlarla karıştırılabilirdi. Bu yüzden Challis, taradığı bölgedeki tüm yıldızların haritasını çıkardı ve geceler boyunca gözlemleyerek hareket edip etmediklerini gözlemledi.

Bu sırada Fransız hükumeti, Le Verrier’in çalışmalarının zaman kaybı olduğunu iddia ederek ona kaynak yardımında bulunmadığından Le Verrier, Alman astronom Johann Gottfried Galle’ye çalışmalarından bahsetti. Yine 1846 yılında Galle ve asistanı d’Arrest, geceleri o bölgeyi izleyerek sonunda Neptün’ü gözlemlediler!

Güneş Sistemi’nde yeni bir gezegen bulunması dünyada şok etkisi yarattı. Neptün’ü Fransız vatandaşı Le Verrier ve İngiliz vatandaşı Adams’tan hangisinin bulduğu uzun süre tartışıldı, hatta o dönemde zaten gergin olan Fransız-İngiliz ilişkilerinde de sorunlar yarattı. Günümüzde ise iki bilim insanı da, gözlemi yapan Galle de keşiflerinden ötürü hak ettikleri taktiri kazandılar. Sonra anlaşıldı ki Le Verrier ve Adams çok şanslıydılar, çünkü Neptün’ün bu konumu bir daha ancak 165 sene sonra gözlemlenebilecek bir olaydı! Yani Neptün eğer 1846’da gözlemlenememiş olsaydı, Güneş Sistemi’mizdeki son gezegenin varlığını belki de ancak 2011’de öğrenebilecektik.

“Neptün” İsmi Nereden Çıktı?

Keşfedilmesinden sonra Neptün’e ilk önce “Uranüs’ün ötesindeki gezegen” ya da “Le Verrier’in Gezegeni” dendi. Fransa hükumeti, her ne kadar önce Le Verrier’in çalışmalarını desteklememiş olsa da, Neptün keşfedildikten sonra bu başarının Fransa’ya ait olduğu ve gezegenin isminin Le Verrier konması gerektiği konusunda ısrarcıydı. Güneş Sistemi’ndeki Dünya hariç tüm gezegenlerin ismi Yunan ve Roma mitolojisinden geldiği için, yeni gezegenin de isminin bu geleneğe uygun olarak isimlendirilmesi gerektiği düşünüldü.

Neptün’ü ilk gözlemleyen bilim insanı olan Galle, Roma mitolojisinde savaş ve barışı başlatma tanrısı olan Janus ismini önerdi. Neptün’ün mavi rengini de göz önünde bulundurarak Yunan mitolojisinde nehirlerin, ırmakların, denizlerin tanrısı olan Oceanus ismini öneren başka bilim insanları da oldu, ancak bu öneriler kabul edilmedi ve son söz hakkı Le Verrier’e verildi. Le Verrier ise Roma mitolojisinde denizlerin tanrısı olan Neptün ismini önerdi ve Neptün ismi kabul edildi. Uluslararası Astronomi Birliği’nin kurallarına göre, Neptün’ün yeni bulunan uydularına da Yunan ve Roma mitolojisinden isimler verilecekti.

Neptün’ün Yüzeyi ve İç Yapısı

Neptün’ün içten yüzeye doğru katmanları: çekirdek, buz katmanı, atmosfer, üst atmosfer.

Neptün’ün buz, metal ve kayalardan oluşan Dünya boyutlarındaki çekirdeğinin üzerindeki buz katmanı ise su, amonyak ve metandan oluşuyor. Buz katmanının kütlesi ise Dünya’nın 15 katı civarında ve bazı astronomlar tarafından “su-amonyak okyanusu” olarak da adlandırılıyor.

Neptün’ün merkezindeki basıncın Dünya’dakinin 2 katı olduğu biliniyor. Neptün’ün yüzeyinden 7,000 kilometre derinlikte ise yüksek basıncın etkisiyle metanın elmasa dönüşüp dolu taneleri gibi Neptün’ün çekirdeğine doğru yağdığı tahmin ediliyor.

Buz katmanının üzerinde ise atmosfer ve bulut tabakası bulunuyor. Neptün’ün yüzeyi katı olmadığı için, kendi etrafındaki dönüşü de birbiriyle senkronize olmuş halde değil. Kutuplara yakın bölgeleri kendi çevresindeki bir turunu 12 saatte atarken, ekvator bölgesi kendi çevresindeki bir turunu 18 saatte tamamlıyor.

Neptün’ün Atmosferi

Neptün’ün “Büyük Kara Leke”si ve altındaki “Büyük Mavi Leke”

Neptün’ün atmosferi, toplam ağırlığının sadece %5 kadarını oluşturuyor ve buna rağmen basıncı, Dünya’nın atmosfer basıncının 100,000 katı! Atmosfer çoğunlukla hidrojen, helyum ve çok az da metan gazından oluşuyor. Metan gazı atmosferin sadece %2’sini oluşturmasına rağmen, Neptün’e parlak mavi rengini veriyor. 1989 yılında Neptün’de oluşan Büyük Kara Leke, Voyager 2 uzay sondası tarafından keşfedildi. Üst atmosferinde saatte 2,000 kilometre hızlara ulaşan rüzgarların oluşturduğu leke, Ay’ın sığabileceği büyüklükteydi. Büyük Kara Leke, 1989’da Voyager 2 tarafından gözlemlendikten 5 sene sonra Hubble Uzay Teleskobu Neptün’e çevrildiğinde ise ortada yoktu! Bu da bize Neptün’deki fırtınaların kısa ömürlü olduğunu gösterdi.

Neptün’deki fırtınalar, Güneş Sistemi’ndeki en hızlı fırtınalar olarak biliniyor. Karşılaştırma yapacak olursak, Dünya’daki en hızlı fırtınaların hızı saatte 400 kilometreye ulaşabiliyor. Peki neden en hızlı fırtınalar Neptün’ün yüzeyinde oluşuyor? Gaz devlerinin devasa kütleye sahip çekirdekleri oldukça sıcak, ve gaz yapılarından dolayı bu sıcaklık yüzeye doğru yayılıyor. Neptün’ün iç sıcaklığı atmosferine yayılıp bu hava olaylarını tetikliyor. Böylece Neptün, Güneş’ten Dünya’nın aldığının 900 katı daha az enerji almasına rağmen yüzeyinde aktif hava olayları gerçekleştirebiliyor. Neptün’ün stratosferinde karbon monoksit ve hidrojen siyanür bulunması ve sıcak çekirdeği nedeniyle Neptün’ün atmosferi, Uranüs’ten daha sıcak olarak ölçülüyor, hem de Neptün, Güneş’ten Uranüs’ün aldığının %40’ı kadar enerji almasına rağmen!

Neptün’de Sıcaklık

Neptün’ün eksen eğikliği, 28 derece ile Dünya’ya benzerlik gösteriyor (23 derece), bu da demek oluyor ki Neptün’de de mevsim geçişleri yaşanıyor! Ancak Güneş’ten uzaklığı sebebiyle bu mevsim geçişleri yaklaşık 40 sene içinde değişiyor. Eksen eğikliği, Neptün’ün güney kutbunun biraz daha sıcak olmasına yol açıyor (kuzey kutbu -214 dereceyken güney kutbu -212 derece). Çünkü güney kutup bölgesi şu sıralar Güneş’e doğru çevrilmiş durumda. Kuzey kutup bölgesi Güneş’e doğru döndüğünde ise kuzey kutbunda “yaz” yaşanacak.

Tüm gaz devlerinde olduğu gibi, Neptün’ün de çekirdeğine doğru sıcaklığı artıyor. Hatta çekirdeğinde sıcaklık 7,000  dereceye ulaşabiliyor (Dünya’nın çekirdeğinin sıcaklığının 6,000 derece, Güneş’in yüzey sıcaklığının ise 5,500 derece olduğunu düşünerek karşılaştırma yapabiliriz).

Neptün, Güneş’ten Uranüs’ün aldığı enerjinin %40 kadarını almasına ragmen, yüzeyleri hemen hemen aynı sıcaklıkta. Bunun nedeninin Neptün’ün sıcak çekirdeği ve stratosferindeki karbon monoksit ve hidrojen siyanür bulunması olduğu biliniyor. Çünkü Neptün, Güneş’ten aldığı enerjinin 2.6 katını çevresine yayıyor!

Triton ve Diğer Küçük Uydular

 Bu fotoğrafta Triton’un yörüngesinin, diğer küçük uydulardan ne kadar geniş olduğunu görebiliyoruz.

Neptün’ün 14 uydusunun olduğu biliniyor. Uydularının hepsi, isimlerini Yunan mitolojisinde Poseidon veya su ile ilgili tanrılardan alıyorlar. En büyükleri olan Triton’un, Güneş Sistemi’nin en soğuk yeri olduğu tahmin ediliyor. Kuiper Kuşağı’nda dolanan bir gezegenken Neptün’ün çekimine kapılarak yörüngesine girdiği düşünülen bu uydu, Güneş Sistemi’ndeki kendi gezegeninin yörüngesinin tersine doğru dönen tek büyük uydu. Bu, Triton’un uzaklardan gelerek Neptün’ün yörüngesine girmiş bir cüce gezegen olduğu iddiasını güçlendiriyor. Çünkü ters yörüngesi olan uyduların, başka bir yerlerden gezegenlerin çekim gücüne kapılmış ya da bir çarpışma yoluyla ters yöne dönmeye başlamış oldukları düşünülüyor. Triton, Güneş Sistemi’nde atmosferi olan 4 uydudan biri, ancak Güneş’ten çok uzak olması nedeniyle sıcaklığı -230 derece civarı; yani yaşama elverişli bir uydu değil. Triton, Neptün’ün uydularının toplam kütlesinin %99.5’ini oluşturuyor. Triton öyle kolay gözlemlenmişti ki, Neptün’ün keşfinden sadece 17 gün sonra bulundu! Plüton’un gezegenlikten çıkarılmasında da Triton’un payı var. Triton ve Plüton’un neredeyse aynı boyutta olmaları bunda rol oynamış bir keşif olarak biliniyor.

Neptün’ün ikinci en büyük uydusu ise Voyager 2 uzay aracı tarafından keşfedilen Nereid. Nereid, Güneş Sistemi’ndeki en eliptik yörüngeye sahip uydu olarak tanınıyor. Örnek vermek gerekirse, eccentricity (dışmerkezlik) oranı Triton’da 0.0003 iken Nereid’te 0.7507 olarak hesaplanıyor. Nereid’in yörüngesi öyle eliptik ki, Neptün’e en uzak konumundayken Neptün’e uzaklığı, en yakın konumundan 7 kat daha fazla oluyor.

Neptün’ün Triton dışındaki uyduları çok küçük, hatta küresel bir şekle sahip olacak kadar bile büyük olmayan, yani eğri büğrü şekillerde uyduları mevcut. Bazı uyduları ise, hem boyutları hem de Dünya’dan uzaklıkları sebebiyle uzun süre gözlemlenemedi. Mesela sadece 17 kilometre çapındaki Hippocamp uydusu ancak 2013 yılında keşfedilebildi! Hippocamp’ın ilginç bir özelliği var. İlk keşfedildiğinde NASA tarafından “orada olmaması gereken uydu” olarak tanımlandı! Çünkü yörüngesi, kendisinden kat kat büyük olan Proteus uydusuna çok yakındı, yani Hippocamp’ın Proteus’un yörüngesine kapılması gerekirdi. Bu yüzden Kuiper Kuşağı’ndan gelen asteroid yağmurlarıyla birlikte, Proteus’un parçalanıp Hippocamp’ı oluşturduğu tahmin ediliyor. Aslında Neptün’ün uydularının kaderini değiştiren şey, Triton uydusunun Kuiper Kuşağı’nda dolanırken Neptün’ün yörüngesine girmesi olarak biliniyor, çünkü diğer küçük uyduların Neptün yörüngesine girmesini sağlayan büyük bir etkenin de Triton’un varlığı olduğu düşünülüyor.

Neptün’ün de Halkaları Var!

Adams halkasının üç belirgin yayı: Liberty, Equality, Fraternity.

Neptün hakkında fazla bilinmeyenlerden biri de Neptün’ün buzlardan oluşan halkaları! Halkaların varlığı ancak 1989 yılında Neptün’ü ziyarete giden Voyager 2 uzay aracı sayesinde keşfedildi. Halkalarının isimleri Neptün gezegeni üzerinde çalışmış bilim insanlarının anısına (en içten dışa doğru) Galle, Le Verrier, Lassell, Arago ve Adams halkaları olarak adlandırılıyor. Yani sonunda Neptün üzerine çalışma yapan tüm bilim insanları hak ettikleri taktiri elde ettiler diyebiliriz!

Halkaların en az %20’si tozdan oluşuyor. Geri kalanı ise küçük kaya parçacıklarından oluşan bu halkaları ayırt etmek çok zor; çünkü hem yoğunlukları az, hem de çok karanlıklar. Bazı astronomlar, halkaların Neptün’e göre çok genç olduğunu ve bir uydusunun parçalanmasıyla oluştuğunu düşünüyor.

En dışarıdaki halka olan Adams halkası, en az genişliğe sahip (35 kilometre) olmasına rağmen en dikkat çekici halka olarak biliniyor. Nedeni ise halkanın normal kısımlarından daha parlak görünen “yay”lar! Bu yayların, Neptün’ün Galatea uydusunun çekimiyle oluşan toz yığınları olduğu biliniyor. Adams halkasının beş tane yayı var ve bu yayların üç tanesi Liberty, Equality, Fraternity (Özgürlük, Eşitlik, Kardeşlik) olarak isimlendiriliyor.

Voyager 2’nin Ziyareti

1977’de çekilen bu fotoğrafta NASA’da çalışan mühendisler, Voyager 2 uzay aracının kontrollerini yapıyor.

Dünya’dan yapılan gözlemler, en iyi koşullarda bile hem Neptün’ün Dünya’dan ve Güneş’en uzaklığı nedeniyle, hem de Dünya’nın atmosferi nedeniyle çok zor oldu. Neptün’ün Güneş’e uzaklığı Dünya’nınkinin 30 katı olduğundan, yüzeyindeki aydınlanma Dünya’dakinden 1,000 kat daha azdı ve gezegen çok soluk görünüyordu. 1977 yılında aslında Satürn ve Jüpiter’i gözlemleme göreviyle fırlatılan Voyager 2 uzay aracı, Uranüs ve Neptün’e doğru da yol aldı ve Neptün’le etkileşime geçen ilk ve tek uzay aracı oldu. Voyager 2, 1989 yılında Neptün’ün yarıçapını, manyetik alanını hesaplamakla kalmayıp aynı zamanda Neptün’ün halkaları olduğunu doğruladı, Güneş Sistemi’ndeki en hızlı rüzgarları saptadı ve 6 tane yeni uydusunu keşfetti.

Neptün, Voyager 2 uzay aracının son durağı olduğundan, bilim insanları risk almaktan çekinmediler ve Voyager 2’yi Neptün’e hiçbir gezegenin yüzeyine yaklaştırmadıkları kadar yaklaştırdılar. Voyager 2, Neptün’ün kuzey kutbuna 5,000 kilometre kadar yaklaştı, birkaç saat sonra ise en büyük uydusu Triton’un 40,000 kilometre yakınından geçerek bize Triton’un ilk fotoğraflarını getirdi.

Neptün hakkında daha detaylı fotoğraflara yakın gelecekte ulaşamayacağız gibi görünüyor. Çünkü maalesef şimdilik Neptün’e başka bir uzay aracı gönderme planımız yok. Belki bir gün…

Kaynakça

http://hubblesite.org/news_release/news/2019-04/69-neptune

10 Interesting Facts About Neptune

https://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune/overview

The Orbit of Neptune. How Long is a Year on Neptune?
What Color is Neptune?
What is the Atmosphere of Neptune Like?
How Many Moons Does Neptune Have?
What is the Surface Temperature of Neptune?
How Did Neptune Get Its Name?

https://phys.org/news/2016-04-surface-neptune.html

https://sciencing.com/internal-structure-neptune-21304.html

What is Neptune Made Of?

https://p1alexandrap.weebly.com/neptunes-layers.html

http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/ask/150-What-is-the-weather-like-on-Neptune-

https://www.britannica.com/place/Neptune-planet/Basic-astronomical-data#ref336975

Neptune’s South Pole is the Warmest Place on the Planet
What is the Atmosphere of Neptune Like?

https://www.britannica.com/place/Neptune-planet/Basic-astronomical-data#ref54299

https://www.quora.com/What-causes-the-color-of-planet-Neptune-to-differ-from-other-planets-such-as-Uranus

http://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/2019/uranus-neptune-color-difference.html

https://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune/in-depth/#atmosphere_otp

https://slate.com/technology/2013/07/new-moon-neptune-gets-a-14th-satellite.html

https://www.britannica.com/place/Neptune-planet/Neptunes-discovery

https://www.britannica.com/place/Neptune-planet/Neptunes-moons-and-rings

http://astro.hopkinsschools.org/course_documents/solar_system/outergasplanets/neptune/neptune_rings/neptune_rings.htm

The Rings of Neptune

https://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune/overview

https://www.britannica.com/place/Neptune-planet/Basic-astronomical-data

https://www.britannica.com/topic/Neptune-Roman-god

Neptune Facts

https://earthsky.org/human-world/today-in-science-discovery-of-neptune

https://www.timetoast.com/timelines/history-of-neptune

https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA21736

https://www.researchgate.net/figure/Neptune-rings-and-Adams-arcs-as-seen-by-Voyager-2-in-August-of-1989-PIA01493-Courtesy_fig4_45713366

http://sci.esa.int/hubble/61145-orbits-of-neptunes-inner-moons/

23/9/1846: Galle encuentra Neptuno

What is Neptune Made Of?

Yazan: Birce Gen

Jüpiter

yazar

Genel Özellikler

Bir gaz devi olan Jüpiter ismini Tanrıların Kralı Jupiter’den alır. Güneş , Ay ve Venüs’ten sonra gökyüzündeki en parlak cisim olan Jüpiter aynı zamanda Dünya’dan çıplak gözle görülebilen 5 gezegenden biridir. Güneş’ten yaklaşık 778.330.000 km (5.2 AB) uzaklıkta bulunmaktadır ve bu uzaklıkla Güneş’ten uzaklığa göre gezegen sıralamasında 5. sırada yer almaktadır. Ayrıca Jüpiter Güneş sistemindeki en büyük gezegendir. Kendi çevresinde 1 tur dönüşünü 9.9 saatte tamamlamasından dolayı Güneş Sistemi’ndeki en kısa gün süresine sahiptir. Güneş çevresinde 1 tur atması ise 11.9 yılını alır. Sanılanın aksine halka sistemine sahip olan tek gezegen Satürn değildir ve Jüpiter de Satürn halka sistemine benzeyen ama daha soluk olan bir halka sistemine sahiptir.

Fiziksel Özellikler ve Yapı

Bir gaz devi olduğu için katı bir yüzeye sahip olmayan Jüpiter Güneş Sistemi’ndeki en büyük gezegen olup Güneş Sistemi’ndeki gezegensel kütlenin %70’ini tek başına oluşturmaktadır. Buda Jüpiter’in tek başına Güneş Sistemi’nde bulunan diğer 7 gezegenin toplam kütlesinden yaklaşık 2.5 kat daha ağır olduğu anlamına gelmektedir. Kütle olarak Dünya’nın 318 katı kütleye sahip olan Jüpiter hacim olarak ise içine yaklaşık 1300 tane Dünya sığdırabilir. 71.492 kilometre uzunluğundaki yarıçapı Dünya’nın yarıçapından 11.2 kat daha büyük iken Güneş’in yarıçapından ise sadece 10 kat küçüktür. Devasa büyüklüğüne ve muazzam iç basıncına rağmen yoğunluğu sadece 1330 kg/m^3 olan Jüpiter dev gezegenler arasında en yoğun 2. gezegen olsa da diğer 4 karasal gezegenden daha az yoğundur. Yüzey kütle çekimi ise Dünya’dan 2.54 kat büyük olup bu çekimden kaçarak gezegenden çıkmak için ise 60km/s hıza çıkılması gerekmektedir.

Jüpiter’in katmanları. Telif hakkı: NASA

Dış Görünüş

Jüpiter’in dış katmanlarının neredeyse tamamen şeffaf gaz ve katı damlacıklardan oluşması görsel açıdan renk zenginliği sağlamasına rağmen gezegen üzerinde ekvatora paralel olarak uzanan daha koyu kuşaklar ve aydınlık bölgeler görülebilmektedir. Bu bölgelerin en büyük ve ünlüsü ise en az 350 yıldır gezegende dönen bir bulut deseni olan Büyük Kırmızı Lekedir. Jüpiter’in renkleri kızıl pembeden mavimsi griye kadar değişiklik gösterebilir ama bu renkler Dünyadaki kadar canlı renkler değildir. Gezegenin akışkan yapısı ve kendi çevresindeki dönüş hızının yüksekliği nedeniyle, Satürn kadar olmasa da ekvatorda geniş, kutuplarda basık elipsoid görünüme sahiptir. Kutup çapı ekvatoral çapına göre %6 daha kısadır.

Atmosfer

Jüpiter güneş sistemindeki en büyük gezegensel atmosfere sahip gezegendir. Gezegenin katı bir yüzeyi olmadığı için atmosferin tabanı genellikle atmosfer basıncının 1 bara eşit olduğu nokta olarak kabul edilir.

Kimyasal Yapı

Atmosferinin %99.9 unu hidrojen molekülleri ve helyum atomları oluşturur. Güneş ve diğer yıldızların oranlarına benzer şekilde her 4 kg hidrojene 1 kg helyum bulunmaktadır. Hidrojen çokluğu diğer hidrojen bileşiklerinin eser miktarlarda bulunmasına sebep olmaktadır. Metan (CH4) ve amonyak (NH3) Jüpiter’in atmosferinin yaklaşık %0.1 lik kısmını oluştururken diğer hidrojen bileşikleri olani su buharı (H2O) , asetilen (C2H2) , etan (C2H6) ve propan (C2H8) çok daha küçük bir dilimi oluşturmaktadır.

Bulut Yapıları

Jüpiter, amonyak kristalleri ve amonyum hidrosülfitten oluşan bulutlarla çevrilidir. Bulut tabakası sadece 50 km derinliğindedir ve en az 2 katmandan oluştuğu düşünülmektedir. Amonyak katmanının altında ince bir su bulutu tabakası olabileceği düşünülmektedir. Bu su bulutu katmanı fikrini destekleyen olay ise Jüpiter’in atmosferinde tespit edilen şimşek çakmalarıdır. Bu elektriksel boşalmalar Dünya’dakilerden 1000 kat daha güçlü olabilir.

Büyük Kırmızı Nokta ve Diğer Fırtınalar

Jüpiterin en çok tanınan özelliklerinden biri 1665 yılından beri varlığı bilinen bir fırtına olan  Büyük Kırmızı Nokta’dır. 16.350 kilometre genişliği ile Dünya’nın çapından 1.3 kat daha büyük olan bu nokta  gezegenin ekvatorunun 22 derece güneyinde yer almakta olup büyüklüğü sayesinde teleskoplar yardımı ile Dünya’dan gözlemlenebilmektedir. Ayrıca Hubble Uzay teleskobu sayesinde bu noktaya bitişik 2 küçük kırmızı nokta daha gözlemlenebilmiştir. Büyük Kırmızı Nokta bazı matematiksel modeller tarafından gezegenin kalıcı bir özelliği olarak gösterilsede , gözlemler bu noktanın her geçen yıl daha da küçüldüğünü ortaya koymaktadır.

Bu tarz fırtınaların görülmesi Jüpiter gibi gaz devlerinde nadir bir özellik olmamakla birlikte , Jüpiter kahverengi ovaller ve beyaz ovaller olarak farklı fırtınalara sahiptir. Beyaz ovaller üst atmosferde bulunan daha soğuk bulutlardan oluşurken , kahverengi ovaller daha sıcaktır. Fırtınalar saatler kadar kısa sürebilirken , yüzyıllar boyunca da devam edebilir.

Sıcaklık

Jüpiter’de sıcaklık farklılıkları gözlenebilmektedir. Gezegenin sıcaklığındaki bu farklılıklar bulutlarının derinlik farklılığından kaynaklanmakta olup bulutların çoğunluğunun bulunduğu troposfer tabakasında yükseklere çıkıldıkça sıcaklık düşmektedir. Bu da göstermektedir ki soğuk bulutlar troposferin üstünde bulunurken daha sıcak bulutlar atmosferin aşağılarında bulunmaktadır. Büyük kırmızı noktanın ve beyaz ovallerin soğuk olmalarına ise bulutlarının yükselen gaz sütunlarının üstünde bulunması sebep gösterilmektedir.

Atmosferdeki Renkler

Sülfür, sodyum , fosfor bileşikleri ve kompleks organik moleküller gibi bir çok materyal Jüpiter’in bulutlarının renklerinin oluşumları için düşünülmesine rağmen farklı bileşiklerinin aynı rengi üretebilmesinden dolayı renklerden hangi moleküllerin sorumlu olduğu hakkında kesin bir bilgi elde etmek oldukça zordur. Gezegenin bulutlarında kesin olarak bulunduğu bilinen tek renkli molekül ise Galileo sondası tarafından keşfedilen Fosfin’dir (PH3). Diğer renkli bileşiklerin oluşumunda Güneş kaynaklı ultraviyole radyasyonun emilimi sonucunda oluşan kimyasal tepkimelerin bir önemi olabileceği düşünülse de , bu renkli bileşiklerin nasıl oluştuğu hakkında kesin bir bilgi yoktur.  Bu renkli moleküllerin Jüpiter’in bulutlarında gözlemlenen kahverengi , mavi, kırmızı ve turuncu renklerini oluşturabilmesi çok küçük miktarlarda bulunması yeterlidir. Bu yüzden bulutların büyük oranda renksiz (beyaz) damlacıklar ve kristaller olan amonyak , amonyum hidrosülfit ve sudan oluştuğu düşünülmektedir.

İç Yapı

Düşük yoğunluğu sebebiyle Jüpiterin iç yapısı çoğunlukla en hafif elementler olan hidrojen ve helyum oluşur. İç sıcaklığının çok yüksek olduğu ve yaklaşık 20.000 kelvin olduğu düşünülmektedir. Merkezindeki basınç ise yaklaşık dünyanın 14 katı olup 50 Mb’dir. Ortalama yoğunluğu düşük olsa bile bu yoğunluk gezegenin tamamen hidrojen ve helyumdan oluşması için çok fazladır. Bu yüzden Jüpiter’in kaya , metal ve buz gibi ağır materyaller içermesi gerekmektedir. Bu ağır materyallerin nasıl dağıldığı hakkında kesin bir bilgi olmasa da kayasal malzeme ve metalin merkez çekirdekte toplandığı düşünülmektedir. Bu çekirdek Dünya kadar büyük olup , Dünya’nın çekirdeğinin yaklaşık 15 katı büyüklüktedir. Jüpiter bir gaz devi olmasına rağmen tüm karasal gezegenlerin toplamından 5 kat fazla karasal maddeye sahiptir.

İç Enerji

Jüpiter’in kızılötesi ışıkta beklenmedik derecede parlak görünmesi sonucu yapılan ölçümlerde Güneş’ten aldığı enerjiden %60 daha fazla enerji yaydığı ortaya çıkmıştır. Bu da Jüpiter’in kendinden aydınlık olması anlamına gelmektedir. Eğer aniden Güneş ortadan kaldırılacak olursa Jüpiter’in görünür parlaklığı tamamen sönecekken , kızılötesinde ise sadece %60’lık bir kayıp olur. Tipik atmosferik sıcaklığı ise 125 Kelvinden 100 Kelvine düşer ve bulut katmanları biraz daha alçağa yerleşir. Bunların dışında Jüpiter’de çok fazla şey değişmez.

Kütle Çekimsel Kasılmadan Dolayı Oluşan Enerji

Jüpiter de diğer büyük kütleler gibi kendi kütlesi altında çökmekte ve küçüldükçe enerji yaymaktadır. Daha güçlü kütle çekimi daha hızlı çöküş ve daha fazla ısı üretimi demek olduğu için Jüpiter çöküşünün ilk 1 milyon yılında 10 kat küçülmüştür. O zamandan bu yana ise sadece % 40 oranında küçülmüştür. Bugün ise ölçebileceğimizden çok daha yavaş hızda küçülmektedir. İlk başlarda çöküş o kadar hızlı yaşanmıştır ki salınan enerji Jüpiter’in yüzeyine taşınamamış ve yayılamamıştır. Bu yüzden merkez sıcaklığı 50.000 Kelvine kadar yükselmiş ama çöküş yavaşladıkça salınan enerjinin daha hızlı bir şekilde yüzeye akması sayesinde merkez soğumaya başlamıştır. Bugün ise bu durum hala geçerlidir. Çekimsel enerjinin dönüşümü artık Jüpiter’in yaydığı enerjiyi karşılayacak kadar hızlı değildir. Artık Jüpiter tarafından yayılan enerjinin çoğu hızla çöküyorken oluşan iç ısıdır.

Manyetosfer

Jüpiter oldukça güçlü bir manyetik alana sahiptir. Jüpiter’in bulutlarının üst kısımlarındaki manyetik alan Dünya’nın yüzeyindeki manyetik alandan 14 kat daha güçlüdür. Jüpiter’in manyetosferi Dünya’nın manyetosferine benzerlik göstermektedir ve bu manyetosfer Dünya’nın yaptığına benzer şekilde güneş rüzgarının akışını engelleyerek etrafından akmasına sebep olmaktadır. Ayrıca Jüpiter’in manyetosferi Güneş’in çapından 10 kat daha büyüktür. Bu öylesine büyük bir alandır ki eğer bu alan görünür ışık yayabilseydi gökyüzünde Ay’ın 4 katı büyüklüğünde parlayan bir alan olacaktı.

Halkalar

Jüpiter’in halkaları. Telif hakkı: NASA/JPL/Cornell Üniversitesi

Jüpiter halkaları ilk defa 1979 yılında Voyager 1 yakın uçuşu sırasında gözlemlendi. Bu gözlemden sonra ise Hubble Uzay Teleskobu sayesinde gözlemlenmeye devam edildi. En iç tarafta torus şeklinde kalın ‘Halo Halkası’ , göreceli olarak parlak ve çok ince ‘Ana Halka’ , en dışta ise kalın ve sönük 2 halka olan ‘Gossamer Halkaları’ olarak 4 parçadan oluşur. Ana Halka ve Halo Halkası Jüpiter’in uydularından olan Metis ve Adrestea’nın bıraktığı tozlardan oluşmaktadır. Aynı şekilde Gossamer Halkaları ise Amalthea ve Thebe’nin tozlarından oluşmaktadır. Halo Halkasının mavi rengi dışında diğer halkalar kızılımsı renge sahiptirler. Tozların büyüklüğü değişiklik gösterse de , Halo Halkası haricindeki halkalarda parçacıkların çapı yaklaşık 15 mikrometredir. Halo Halkası ise mikrometre altı parçacıklardan oluşmaktadır. Halka sisteminin tam olarak yaşı bilinmemekle beraber Jüpiter’in oluşumundan beri var olabileceği düşünülmektedir.

Ana Halka

Dar ve ince olan Ana Halka Jüpiter halka sisteminin en parlak parçasıdır. Dış sınırının uzaklığı yaklaşık 129.000 kilometredir ve Jüpiter’in en küçük iç uydusu Adrastea’nın yörüngesi ile çakışmaktadır. İç sınırı ise 122.500 kilometre uzaklıktadır. Ana Halka yaklaşık 6500 kilometre genişliktedir. Bu halkanın görünmesi görüş geometrisi ile alakalıdır. İleri dağınık ışıkta halkanın parlaklığı 128.600 kilometrede hızlı bir şekilde düşmeye başlamakta ve en düşük seviyeye 129.300 kilometrede ulaşmaktadır. Jüpiter’e yaklaştıkça parlaklığı artmaya başlayan halka en yüksek seviyesine ise merkezinin yakınlarında 126.000 kilometrede ulaşır. Geri dağınık ışıkta ise durum biraz daha farklıdır. Ana Halkada 3 farklı ufak halka vardır ve bu yüzden geri dağınık ışıkta Ana Halka 2 farklı parça olarak gözükür. 128.000 kilometre ile 129.000 kilometre aralığında 3 dar halkayı da barındıran bir dar dış kısım ve 122.500 kilometre ile 128.000 kilometre aralığında yer alan daha solgun bir parça olarak 2’ye ayrılır.

Halo Halkası

En iç ve dikey olarak en uzun halkadır. Dış sınırı Ana Halka’nın iç sınırı olan 122.500 kilometrede çakışmaktadır. Halka Jüpiter’e doğru yaklaştıkça daha da kalınlaşmaktadır. Gerçek dikey uzunluğu tam olarak bilinmese de halka yüzeyinin 10.000 kilometre yukarısında bazı malzemelere rastlanmıştır. Halkanın iç sınırı ise 100.000 kilometre uzaklıktadır ama bazı malzemeler 92.000 kilometreye kadar bulunabilir. Ana Halka’nın tersine görülmesi görüş geometrisine çok bağlı değildir. En parlak şekilde ileri dağınık ışıkta görünür. Diğer halkaların aksine kırmızı renkte değil mavi renktedir.

Amalthea Gossamer Halkası

Bu solgun halka 129.000 kilometreden 182.000 kilometreye kadar uzanmaktadır. İç sınırı parlak Ana Halka ve Halo Halkası yüzünden tam kesin değildir. Amalthea’nın yörüngesinin civarlarında kalınlığı yaklaşık 2300 kilometreyken bu kalınlık Jüpiter’e yaklaştıkça küçülmektedir. Amalthea Gossamer Halkası en parlak üst ve alt kenarlarında görünürken , parlaklığı Jüpiter’e yaklaştıkça artar. İleri dağınık ışıkta Amalthea Gossamer Halkası Ana Halka’dan yaklaşık 30 kat daha sönük görünür.

Thebe Gossamer Halkası

Thebe Gossamer Halkası Jüpiter halka sistemindeki en sönük halkadır. 226.000 kilometren 129.000 kilometreye kadar yayılmaktadır. İç sınırı parlak iç halkalar yüzünden tam olarak belirlenememiştir. Kalınlığı Thebe’nin yörüngesinin sınırlarında 8400 kilometredir ve gezegene yaklaştıkça azalmaktadır. Parlaklık konusunda Amalthea Gossamer Halkası’na çok benzemektedir. Thebe’nin yörüngesinin ilerisinde 280.000 kilometreye kadar Thebe Gossamer Halkası’nın çok zor görülen bir devamı vardır. Buna Thebe Uzantısı adı verilmiştir. İleri dağınık ışıkta Amalthea Gossamer Halkası’ndan 3 kata daha sönük görünmektedir.

 Uyduları

Jüpiter 53 isimlendirilmiş uydusunun yanı sıra 26 tane isimlendirilmeyi bekleyen toplam 79 adet uydusuyla Güneş Sistemi’nde bilinen en çok uyduya sahip gezegendir. Bu uyduların en büyükleri 1610 yılında Simon Marius ve Galileo Galilei tarafından bağımsız olarak keşfedilen ve Galileo Uyduları olarak anılan 4 uydudur. Bu cisimler aynı zamanda Dünya veya Güneş etrafında dönmediği keşfedilen ilk cisimlerdir. 19. Yüzyılın sonlarından itibaren ise bir çok küçük yeni uydu keşfedilmiştir. Galileo Uyduları dışındaki 75 uydu Jüpiter’in uydu kütlesinin yalnızca %0,003’ünü oluşturmaktadır. Jüpiter’in uyduları düzenli ve düzensiz uydular olmak üzere 2 ana gruba ayrılmaktadır.

Uyduların Keşfi

Bazı çalışmalar Jüpiter’e ait bir uydunun ilk gözleminin M.Ö 364 yılı civarlarında Çinli astronom Gan De tarafından yapıldığını söylesede ilk kesin gözlemin 1609 yılında Galileo Galilei tarafından yapıldığı bilinmektedir. Simon Marius ise 1610 yılının Ocak ayında 4 büyük Galileo Uyduları’nı gözlemlemeyi başarmıştır. Simon Marius Galileo’dan çok kısa bir süre sonra bu uyduları gözlemlemesine rağmen çalışmalarını 1614 yılına kadar yayınlamamıştır. Buna rağmen hala bu uydular için Simon Marius’un belirlediği isimler olan Ganymede , Callisto , İo ve Europa kullanılmaktadır. E.E Barnard tarafından 1892 yılında keşfedilen Amalthea’nın keşfine kadar geçen yaklaşık 300 yıllık sürede başka uydular bulunamamıştır. Bu zamanda sonra gelişen teleskop yardımıyla 20. Yüzyıldan itibaren keşifler hızlanmış olup 1904 yılında Himalia’nın keşfinden sonra 1974 yılında Leda’nın keşfine kadar geçen sürede 6 farklı uydu daha keşfedilmiştir. 1979 yılı civarlarında Voyager uzay sondalarının Jüpiter’e ulaşmasından sonra 16 yeni uydu daha keşfedilmiştir. Bu keşiften sonraki 20 yıllık süreç sessiz geçse de araştırmacılar zemin-bazlı dedektörler kullanarak Ekim 1999 ile Şubat 2003 arasında  34 adet Jüpiter’e ait yeni uydu keşfetmiştir. 2015 yılına kadar 15 yeni uydu daha gözlemlenmiştir. 2016 yılında ise Carnegie Bilim Enstitüsü araştırmacıları tarafından 2 yeni uydu daha keşfedilerek toplam uydu sayısı 69’a ulaşmıştır. 2018 yılı Temmuz ayında Uluslarası Astronomi Birliği’nin açıklamasıyla araştırmacıların Jüpiter’e ait 10 uydu daha tespit ettiği açıklanarak toplam uydu sayısı 79’a çıkmıştır.

Düzenli Uydular

Düşük eğimli neredeyse dairesel yörüngelere sahip bu uydular Amalthea Grubu ve Galileo Uyduları olmak üzere 2 gruba ayrılır.

  • Amalthea Grubu

Yörüngeleri Jüpiter’e çok yakın olan Metis, Adrastea, Amalthea ve Thebe’den oluşmaktadır. Amalthea ve Thebe Jüpiter Uydu Sistemi’ndeki en büyük 5. Ve 7. uydu olma özelliğini taşımaktadırlar.

Amalthea :

Jüpiter’e uzaklık bakımından 3. sırada olan uydu 1892 yılında E.E Barnard tarafından keşfedilmiştir. Amalthea yüzeyinden atılan tozdan oluşmuş Amalthea Gossamer Halkası’nın dış sınırının içinde ve Jüpiter’e yakın bir yörüngede dolanmaktadır. Kızıl renkte ve düzensiz bir şekilde olan Amalthea Jüpiter’in iç uydularının en büyüğüdür.

Thebe :

Jüpiter’e uzaklık bakımından 4. sırada yer alan Thebe 1979 yılında Voyager 1 Uzay Sondası tarafından çekilen fotoğrafların incelenmesi sonucu Stephen P. Synnott tarafından keşfedilmiştir. Thebe Gossamer Halkası’nın dış sınırının içinde dolaşan uydu Amalthea’ya benzer şekilde düzensiz bir şekle sahip olup kızıl renktedir.

  • Galileo Uyduları

Galileo uyduları. Telif hakkı: NASA

Ganymede, Callisto, İo ve Europa’dan oluşan grup Jüpiter’in toplam uydu kütlesinin %99.7’sini oluşturmaktadır. Güneş Sistemi içinde Güneş ve diğer gezegenlerden sonra en büyük cisimlerdir. Hatta Ganymede çap olarak bir gezegen olan Merkür’den bile daha büyüktür.

Ganymede :

Güneş Sistemi’ndeki uydular arasında en büyük uydu olan Ganymede aynı zamanda Güneş Sistemi’ndeki en büyük 9. cisimdir. Jüpiter’e uzaklık bakımından 7. Sırada olan uydu , manyetik alana sahip olduğu bilinen tek uydudur. Yaklaşık eşit miktarlarda silikatlı kaya ve su buzundan oluşmaktadır. Ayrıca Ganymede’nin su içeren iç okyanuslara sahip olabileceği de düşünülmektedir.

Callisto :

Güneş Sistemi’ndeki en büyük 3. uydu olan Callisto Merkür’ün çap uzunluğunun %99’una sahip olmasına rağmen kütle olarak sadece 1/3 büyüklüktedir. Jüpiter’e uzaklık bakımından en uzak Galileo Uydusu’dur. 1.83 g/cm^3 yoğunlukta olan Callisto’nun neredeyse eşit miktarlarda kayasal malzeme ve su buzundan oluşması gerektiği düşünülmektedir.

İo :

Dünya’nın çap uzunluğunun 4’te biri uzunluğa sahip olan ve Ay’dan biraz daha büyük bir uydu olan Güneş Sistemi içindeki en aktif volkanik aktiviteye sahip cisimdir. Hatta yüzeyinde lav nehirleri bulunmaktadır. Aynı zamanda çoğunlukla sülfürdioksitten oluşan ince bir atmosfere sahiptir. Yaşamı destekleyemeyeceği ise neredeyse kesin olarak bilinmektedir.

Europa :

Ay’ın yaklaşık 4’te biri büyüklüğünde olan Europa , bilim adamları tarafınca Güneş Sistemi’nde yaşamı destekleme olasılığı en yüksek cisimlerden biri olarak bakılmaktadır. Yüzeyi çoğunlukla su buzundan oluşan Europa’nın yüzeyinin altında Dünya’da ki tüm okyanuslarda bulunan suyun 2 katı suyu barındıran okyanusların olabileceği düşünülmektedir. Ayrıca çok ince bir oksijen atmosferine sahiptir.

Düzensiz Uydular

Jüpiter’in Galileo uyduları (n.d).

Daha uzak yörüngelere sahip küçük cisimler olan düzensiz uydular prograde ve retrograde olmak üzere 2 ana gruba ayrılır.

  • Prograde Uydular

Prograde uydular gezegen etrafında dolanma yönü ile dönme yönü aynı olan uydular olup Himalia Grubu, Themisto , Carpo ve Valetudo’ dan oluşmaktadır. 8 kilometre çapa sahip Themisto en içteki düzensiz uydu olup 1975’te keşfedilmiştir. Himalia Grubu içlerinde gruba adını veren Himalia uydusunun da bulunduğu 7 uydudan oluşmaktadır. 2003 yılında keşfedilen ve Jupiter XLVI olarak da bilinen Carpo ise yaklaşık 3 kilometre çapa sahiptir. 2016 yılında keşfedilip 2018 yılında duyurulan Valetudo en dıştaki prograde uydu olup herhangi bilinen bir aileye üye değildir.

  • Retrograde Uydular

Retrograde uydular dolanma yönü ile dönme yönü ters olan uydular olup Carme Grubu, Anankhe Grubu ve Pasiphae Grubu’ndan oluşmaktadır. Carme Grubu toplam 12 uyduya ev sahipliği yapmakta olup en büyük uydusu gruba ismini veren Carme Uydusu’dur. Jüpiter tarafından yakalanan bir astroidin parçalanması sonucu oluştuğu düşünülen Anankhe Grubu 6 uydudan oluşmaktadır. Jüpiter tarafından yakalanan 60 kilometre çaplı bir astroidin yakalanıp parçalanmasından oluştuğu düşünülen Pasiphae Grubu ise 7 uydudan oluşmaktadır.

Tarihi

Jüpiter’in teleskop öncesi ilk gözlemleri M.Ö 7. Veya 8. yüzyıl Babil Astronomlarına kadar uzanmaktadır.

Daha sonra ise Çinli tarihçi Xe Zezong araştırmaları sonucunda Çinli bir astronom olan Gan De’nin M.Ö 362 yılında yardımsız göz ile Jüpiter’e ait bir uyduyu görebildiğini söylemektedir.

1610 yılında ise Galileo Galilei Jüpiter’in 4 uydusunu bir teleskop yardımıyla gözlemleyerek ilk defa Dünya dışı bir gezegenin uydularını görüntülemeyi başarmıştır. Bu başarı daha sonra Kopernik’in Güneş Merkezli Sistem teorisini desteklemek için kullanılmıştır.

1660’larda Giovanni Cassini yeni bir teleskop kullanarak Jüpiter’in noktalarını ve çizgilerini görmeyi başarabilmiştir. Ayrıca gezegenin kutuplarında daha yassı olduğunu fark etmiştir.

Büyük Kırmızı Nokta ise ilk defa 1664 yılında Robert Hooke tarafından gözlemlenmiştir.

1676 yılında Astronom Ole Romer Jüpiter’in uydularının tutulma zamanlarını kullanarak ışık hızını %25 hata payı ile hesaplamayı başarmıştır.

E.E Barnard 1892 yılında görsel gözlemle keşfedilen son gezegensel uydu olan Amaltha’yı gözlemlemiştir.

1955 yılında ise Bernard Burke ve Kenneth Franklin tarafından Jüpiter’den gelen 22.2 MHz’de yüksek miktarda radyo sinyalleri tespit edilmiştir.

1973 yılında Pioneer-10 ve 1974 yılında Pioneer-11 sondaları Jüpiter’in ilk yakından gözlemini gerçekleştirmiştir. Bu iki araç Jüpiter ve uyduları hakkında veriler toplayarak daha sonraki uçuşlarda kullanılacak bir çok kritik bilgiyi Dünya’ya ulaştırmıştır.

1979 yılının farklı zamanlarında Jüpiter’in yakınlarından geçen Voyager-1 ve Voyager-2 gezegenin bir halka yapısına sahip olduğu gibi bir çok önemli bilgiyi toplamayı başarmıştır.

1992 yılında Ulysses uzay aracı Jüpiter’in yakınından ivme kazanmak için geçecekken bu fırsatı değerlendirerek gezegenin manyetosferi hakkında gözlemler yapmıştır.

Juno uzay aracı. Telif hakkı: NASA

1989 yılında fırlatılan Galileo uzay aracı yörünge aracı ve atmosferik sonda olarak 2 parçadan oluşmaktaydı. 1995 yılında ise atmosferik sonda uzay aracından ayrılarak Jüpiter’in atmosferine dalış yapıp Dünya’ya çok önemli veriler göndermeyi başarabilmiştir. Yörünge aracı ise 1995 yılında Jüpiter’in yörüngesine girerek özellikle gezegenin uyduları hakkında önemli bilgiler toplamayı başarmıştır.

Asıl amacı Satürn ve sistemini araştırmak olan Cassini-Huygens uzay aracı 2000 yılında hızlanabilmek için Jüpiter’e yakın geçiş yapması sonucu bilimsel cihazlarını kullanarak Jüpiter hakkında veri toplamıştır.

Son olarak ise 2011 yılında fırlatılan Juno uzay aracı 2016 yılında Jüpiter’e ulaşarak Jüpiter’in birçok yüksek çözünürlük fotoğrafını ve birçok veriyi Dünya’ya göndermeyi başarmıştır.

Kaynakça

Fix , John D. , Astronomy : Journey to the cosmic frontier , Boston : McGraw-Hill Higher Education , 2004

Seeds , Michael A., Astronomy : The solar system and beyond , Belmont , CA: Thomson Brooks/Cole , 2005

https://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter

https://nineplanets.org/jupiter.html

https://solarsystem.nasa.gov/planets/jupiter/in-depth

https://www.space.com/7-jupiter-largest-planet-solar-system.html

Jupiter Facts

http://www.yaklasansaat.com/gezegenler/jupiter/jupiter_manyetosfer.asp

How Did Jupiter Get its Name?

Yazan: Muhammet Tekin

Dünya ve Kopup Giden Sevgilisi Ay

yazar

Dünya, Güneş Sistemi içinde yer alan, şimdilik içinde yaşamın olduğunu bildiğimiz tek sıcacık gezegenimiz, Evren’deki evimizdir. Dünya, günümüzde yaklaşık 8,7 milyon farklı canlı türüne ev sahipliği yapmaktadır.

Dünya nasıl oluştu?

Dünya 4,6 milyar yıl önce Güneş Sistemi’nin oluşumuna sebep olan protosolar nebulanın merkezinde katı bir halde yaşamına başladı. Kendinden daha küçük cisimlerle kaynaşarak neredeyse şu anki hacmini aldı. Başta eriyik haldeydi ancak soğudukça sürekli olarak patlamalara maruz kaldı. Volkanlardan çıkan zehirli gazlardan oluşan bir atmosferi vardı. Dünya soğuyunca kıtasal levhalar halinde katı bir yer kabuğu oluştu. Manto üzerinde bu kıtasal levhalar varken altında ise iki kısımlı iç ve dış çekirdek vardır.

Yer kabuğu soğumaya başlayınca okyanuslar oluşmaya başladı ve kısa süre sonra ilk yaşam formları ortaya çıktı. Dünya’daki biyolojinin en önemli yapısal elementleri karbon, hidrojen ve azottur ve kimyasal etkileşimler de sıvı su içerisinde gerçekleşir. Bu yüzden Dünya dışı bir yerde yaşam bulmak istiyorsak, bu yaşam karbon temelli ve sıvı suyun olduğu yerlerde olacağı için önce bu iki parametreyi göz önüne alırız. Okyanusun hemen ardından yaşam formlarının gözükmesinin sebebi de bu sıvı sudur. İlk yaşam formları oksijen üretiyordu, bu oksijen atmosferimizi doldurdu ve zamanla Dünya, insan da dahil olmak üzere daha kompleks yaşam formları için olumlu hale geldi.

Dünya’nın Atmosferi

Atmosfer Dünya’nın üzerinde Güneş’ten gelen zararlı ışınları emen koruyucu bir örtüdür. Ayrıca, sera etkisi ile dünyanın sıcaklığının normal düzeyde kalmasını sağlar. Güneş’ten gelen ısı, karbondioksit gibi gazlar tarafından emilir ve Dünya’nın yüzeyine yayılır. Fakat sera gazı salınımı normalin üstüne çıkarsa atmosfer bu durumdan etkilenir. Bu da küresel sıcaklıkları etkiler ve Kuzey Kutbu’nda dev buzların erimesi gibi sonuçlara sebep olabilir.

Dünya Hakkında Genel Bilgiler

  • Güneşe en yakın 3. gezegen
  • Güneşe en yakın nokta: 147 milyon kilometre
  • Yıl uzunluğu: 365,25 gün
  • Eksen eğikliği: 23,5 derece
  • Uydusu: Ay
  • Yaşı: 4,5 milyar

Ay

Mars ile hemen hemen aynı büyüklüğe sahip Theia adında bir gök cismi genç Dünya’ya eğik bir açıyla çarptığında hem Dünya’dan hem de Theia’dan kopan parçalar uzay saçıldı. İşte bu kopan sevgili meselesi Dünya’dan kopan parçaların Ay’ı oluşturmasından kaynaklanır. Dünya’dan kopan parçalar koptuktan sonra kütle çekiminin etkisiyle dünya etrafında bir asteroid kuşağı oluşturdu. Daha sonra bu asteroid kuşağı da yine kütle çekiminin etkisiyle birleşerek Ay’ı oluşturdu. Dünya’nın uydusu Ay, insanoğlunun Dünya dışında ayak bastığı tek gök cismidir. Dünya etrafında 27 günlük bir sürede tam tur atar. Bu dönüş sırasında Dünya’daki bizler Ay’ın hep aynı yüzünü görürüz. Bunun sebebi ise Ay’ın kendi etrafındaki dönüşü ile Dünya’nın çevresindeki dönüşünün eşit zamanlı olmasıdır.

Ay’ın Yüzeyi

Dünya’dan Ay’a baktığımızda karanlık ve aydınlık kısımlar görürüz. Bu karanlık kısımlar Ay denizleri olarak adlandırılır. İlk gözlemciler buraları okyanus sandılar ancak teleskopla bakıldıktan sonra burada su bulunmadığı anlaşıldı. Günümüzde ise hala buralara alışkanlık sebebiyle Ay denizleri denir. Bu denizleri, lav püskürmesinden sonra soğuyan erimiş bazalt oluşturdu. Ay yüzeyindeki parlak alanlara Ay dağları denir. Bu dağlar bazalttan daha yavaş soğuyan lavların ürünü anortozitten oluşur. Dağların ve Denizlerin farklı olmasının sebebi onları oluşturan maddelerin farklı oranda soğumalarından kaynaklanır. Ay fotoğraflarını gördüğümüzde ilgimizi çeken ilk şey kraterlerdir. Ay’ın kalın bir atmosferi olmadığı için çok sayıda meteor yağmuruna maruz kalmış ve çarpan meteorlar Ay’ın yüzeyinde bu krater şekillerini oluşturmuştur.

Her ne kadar Ay denizlerinde su bulunmadığını söylesek de Ay görevlerinde suyun kimyasal parmak izine rastlandı. Bu, su ya minerallere bağlı halde kayalarda ya da kutup bölgesinde buz yatağı olarak bulunması anlamına gelir. Suyun keşfedilmesi yaşamın Ay’da da sürebilme ihtimali için önem taşır.

Ay Hakkında Genel Bilgiler

  • Dünya’nın tek doğal uydusu
  • Dünya’dan 384.400 kilometre uzaklıkta
  • Yarıçapı 3500 km
  • Dünya eksenindeki turunu 27 günde tamamlar
  • Yüzeyindeki kütle çekimi Dünya’nın kendi yerçekiminin yaklaşık 1/6’sı kadardır.

Kaynakça:

Carolyn Collins Petersen, Evren 101, çev., Özlem Özarpacı. Say Yayınları, 2018.

David C. Catling, Astrobiyoloji Dünyada ve Evrende Yaşam, çev., Ahmet Burak Kaya. Metis Yayınları, 2018.

http://rasathane.ankara.edu.tr/files/2013/02/Uydumuz_Ay.pdf. (n.d.).

https://www.space.com/19275-moon-formation.html. (n.d.).

Yazan: Buğra Güneş

Venüs: Tacını Kimselere Kaptırmayan Güzel

yazar

Venüs, Güneş’e en yakın ikinci gezegendir. Aynı zamanda Güneş ve Ay’dan sonra en parlak gök cismidir. İnsanlar bu parlaklığından etkilenmiş ve Romalılar bu gezegeni Venüs (Roma güzellik ve aşk tanrıçası) olarak isimlendirmiştir. Adını bir tanrıçadan alan tek gezegendir.

Yörüngesi ve Dönüşü

Venüs’ün Güneş etrafında izlediği yörünge ve kendi etrafındaki dönüşü birçok bakımdan olağandışıdır. Venüs, Güneş’in etrafındaki bir yörüngesini 225 Dünya gününde tamamlar. Ve bu yörünge, herhangi bir gezegenin sahip olabileceği en dairesel yörüngedir -tam bir daireye yakın. Diğer gezegenlerin yörüngeleri ise daha eliptik veya oval biçimlidir. Sadece 3 derecelik olan eksen eğikliğiyle Venüs, neredeyse dik döner bu nedenle de mevsimler fark edilebilir şekilde yaşanmaz. Venüs, ekseni etrafında son derece yavaş döndüğü için kendi etrafındaki bir dönüşünü  243 Dünya günü içinde tamamlar. Buradan da anlayabileceğimiz üzereVenüs’ün bir günü bir yılından daha uzun sürer.

Venüs, doğudan batıya dönen iki gezegenden biri (Diğer gezegen ise Uranüs’tür). Venüs’ün ekseni etrafında ters yönde dönmesini açıklamak üzere geliştirilen teorilerin en çok kabul görenlerinden biri şunu söylüyor: “Venüs başlangıçta diğer birçok gezegenle aynı yönde dönüyordu ama daha sonra büyük boyutlu bir gezegenimsi Venüs’e çarparak  eksenini yaklaşık 180° tersine çevirdi. Ve gezegen her zamanki gibi aynı yöne dönüyor ama baş aşağı olduğu için diğer gezegenlerden ona bakmak geriye dönüyormuş gibi görünmesini sağlıyor.” Başka bir teoriyse Güneş’in çekim kuvveti etkisiyle Venüs’ün zamanla yavaşlayıp durduğunu ve daha sonra ters yöne dönmeye başladığını söylüyor.

Venüs’ün bu yörüngesel özelliklerinden dolayı Güneş önünden geçişleri her iç kavuşumda (Dünya ile Güneş arasında kalan Venüs ve Merkür gezegenlerinin Dünya-Gezegen-Güneş dizilimindeyken bulunduğu durum) gözlenmez. Venüs geçişleri, aralarında 8 yıl olan çiftler halinde gözlenir ve bu ardışık çiftler arasındaki zaman farkı da fazladır (yaklaşık 100 yıl). En son çift, 8 Haziran 2004 ve 6 Haziran 2012 tarihlerinde gözlenmiştir. Ondan önceki çift de 1874 ve 1882 yıllarında gözlenmiştir.

Atmosferi

Venüs, kalın bir atmosfer tabakasına sahiptir ve Venüs’ün yüzeyine yakın olan kısımlarda atmosfer oldukça yoğundur (Dünya’dakinin 50 katı). Gezegenin yüzeyindeki atmosfer basıncının da 90 atm (Dünya’da okyanusların yaklaşık 1 km derinliklerinde ölçülen değer) gibi oldukça yüksek bir değere sahip olduğu gözlenmiştir. Ayrıca Venüs’ün atmosferi oransal olarak %96 CO2, %3.5 N2 ve %0.5 diğer gaz atomları ve moleküllerinden oluşmaktadır. CO2 ile diğer gazlar Dünya’dakine benzer bir sera etkisi yaratır. Fakat CO2’nin atmosferde bolca bulunması ve yoğun bir atmosfere sahip olması nedeniyle Venüs’te bu fazlasıyla belirgindir. Bu durumu gezegenin yüzeyindeki 470 °C’yi aşan sıcaklıklardan anlayabilirsiniz.

Dünya’dakinden farklı olarak Venüs’teki bulutlar yoğunlaşmış sülfürik asit damlacıklarından oluşur ve yüksek yüzey sıcaklığı nedeniyle bu damlacıklar gezegen yüzeyine yağamadan belirli bir yükseklikte buharlaşır. Aynı zamanda Venüs’te şimşek oluştuğu gözlenmiştir. Fakat oluşan bu şimşekler, Güneş sistemindeki diğer gezegenlerde oluşanlardan farklıdır çünkü su buharı bulutlarıyla değil de sülfürik asit bulutlarıyla bağlantılılardır.

Venüs atmosferi, Dünya atmosferine göre genel hava hareketleri açısından da belirgin farklılıklar göstermektedir. Üst atmosfer katmanlarının gezegenin etrafını 4 günde döndüğü saptanmıştır. Gezegenin yavaş dönmesine rağmen oldukça hızlı olan bu hareketin yönü de gezegenin dönüş yönüyle aynıdır. Gezegenin yüzeyindeki rüzgarlar ise çok daha yavaştır.

Yapısı

Venüs ve Dünya yapıları bakımından birbirlerine birçok yönden benziyorlar. Venüs bir demir çekirdeğe sahiptir. Bunun üzerinde gezegenin iç ısısı nedeniyle yavaş yavaş çalkalanan sıvı veya akışkan bir katman olan manto vardır. Bir de mantoyu da dıştan saran ince, kırılgan ve bol miktarda volkanik etkinlik gösteren bir kabuk bulunuyor.

Dünya’ya yapısal olarak benzemesine rağmen Venüs’ün kayda değer bir manyetik alanı yoktur (Dünya’daki manyetik alanın 1,5×10-5 katı). Çünkü gezegen ekseni etrafında çok yavaş döndüğü için akışkan iç katmanlardaki parçacıklar elektrik alanlar oluşturacak kadar hızlı hareket edemiyor. Dolayısıyla Venüs, bir manyetosfere sahip olmadığı için Güneş rüzgarı ile gelen yüklü parçacık akısına daima açıktır.

Venüs’ün atmosferinde bulunan ve bulutların bileşiminde yoğun olarak yer alan kükürtlü gazlar volkanik süreçlerle atmosfere püskürtülmüştür ve Venüs’teki yanardağların büyük bir çoğunluğu günümüzde etkin olmamasına rağmen hâlen volkanik gaz çıkışları devam etmektedir. Gezegenin yüzeyinde aynı zamanda taç adı verilen çember biçimli dev çöküntüler vardır. Bunların mantodaki sıcak magmanın yükselmesiyle meydana geldiği düşünülüyor.

Gözlenmesi ve araştırılması

Venüs, tarih öncesi zamanlardan bu yana bilinen bir gezegendir. Babiller Venüs’ü gözlemiş ve ona kendi aşk tanrıçaları olan İştar adını vermişlerdir. Eski Yunanlar, Venüs’ün sabah ve akşam yıldızı (Fosforus ve Hesperus) olarak iki ayrı yıldız olduğuna inanıyorlardı ama daha sonra onun tek bir gezegen olduğunu anladılar. Mayalarsa özellikle Venüs’ü gözlemek için tasarlanan El Caracol gözlemevini kullanıyorlardı.

1610 yılında Galileo Galilei Venüs’ün de Ay’ın evreleri gibi evreleri olduğunu keşfetti ve aynı zamanda Venüs teleskopla gözlemlenen ilk gezegen oldu. İtalyan astronom Giovanni Schiaparelli 1877 yılında Venüs’ün Güneş etrafında 225 Dünya gününde döndüğünü hesapladı. 1920‘li yıllarda ise spektroskopi yardımıyla Venüs’ün atmosferinin CO2’den oluştuğu keşfedildi.

Venüs’ün etrafını saran bulutlar geleneksel teleskoplarla yüzeyin gözlemlenmesini zorlaştırıyor ama yine de Venüs 1962 yılında uzay aracıyla (NASA’nın gönderdiği Mariner 2) ziyaret edilen ilk gezegen oldu. 1 Mart 1966 tarihinde Sovyet yapımı Venera 3 Venüs’ün yüzeyine çakılarak başka bir gezegene ulaşan ilk uzay aracı oldu. Gezegenin yüzeyine başarılı iniş yapan ilk uzay aracıysa Venera 7’dir. 1990 yılında NASA’nın Venüs yörüngesine oturan Macellan uzay aracı, radar kullanarak gezegenin yüzeyinin %98’ini haritalandırdı ve görevini tamamladıktan sonra araç 1994 yılında Venüs’ün atmosferine düşürüldü. Daha sonraları Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) 2005 yılında  gönderdiği Venüs Ekspres uzay aracı, 8 yıl boyunca Venüs’ün yörüngesinde kaldı ve gezegende şimşek çaktığını doğruladı.

Japon Uzay Ajansı’nın (JAXA) yolladığı Akatsuki uzay aracı 2010 yılında Venüs’e girdi ancak yörüngeye yerleşeceği sırada ana motoru yandı. Bunun üzerine JAXA, uzay aracının rotasını düzeltmek için küçük olan iticileri kullandı ve Akatsuki’yi yörüngeye başarıyla soktu.

Venüs’e atmosfer incelemeleri, yakın uçuşlar ve yüzey inişleri içeren 40’a yakın görev düzenlendi ve düzenlenmeye de devam edilecek. Önümüzdeki yıllarda NASA ve Rus Uzay Araştırmaları Enstitüsü Venera-D görevinde iş birliği yapacaklar.

Kaynakça:

https://solarsystem.nasa.gov/planets/venus/in-depth

https://www.space.com/44-venus-second-planet-from-the-sun-brightest-planet-in-solar-system.html

https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/23891/mod_resource/content/1/A207dersnotu_05.pdf

Gezegenler:Etkileyici Görsellerle Güneş Sistemimiz-Maggie Aderin-Pocock

https://www.scientificamerican.com/article/why-venus-spins-the-wrong

https://www.sciencealert.com/why-are-venus-and-uranus-spinning-in-the-wrong-direction

Yazan: Ahmet Arda Pektaş

Satürn: Halkalı Dev

yazar

Genel Özellikler

İsmini Romalıların Tarım Tanrısı Saturnus’tan alan Satürn, Güneş’e en yakın 6. gezegendir. Güneş ile arasındaki uzaklık 1.427 milyar kilometredir. Bu öyle bir uzaklıktır ki aradaki mesafenin 1.4 milyar kilometrelik bir yol olduğunu düşünürsek  saatte 100 km hızla giden bir araba ile bu yolu geçmemiz 1500 yıldan fazla zaman alırdı! Bu uzaklık Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 10 katıdır. Satürn çıplak gözle görebileceğimiz en son gezegendir. Kendi çevresinde dönmesi 10.7 saat sürer ve bu hızlı dönüş Satürn’ün ortasından çıkıntı yapmasına yol açar. Güneş’in çevresinde dönmesi ise 29 yıl  sürer. Ortalama sıcaklığının -178 °C olması sebebiyle Satürn yaşama elverişli bir gezegen değildir ama uydularının yaşamı destekleme ihtimali olduğu düşünülmektedir.

Fiziksel Özellikler ve Yapı

Satürn, Jüpiter’den sonra Güneş Sistemi içerisindeki en büyük gezegen olup içine 764 Dünya sığabilecek büyüklüktedir. Bir gaz devi olduğu için katı bir yüzeyi yoktur. Güneş Sistemimizin oluştuğu Solar Nebula’nın ilkel haline benzer bir şekilde %75 hidrojen, %25 helyumdan ayrıca  iz miktarlarda su, metan ve amonyaktan oluşur. Basıklık değeri en yüksek gezegen olup ekvator yarıçapı kutup yarıçapından %9.8 daha büyüktür. Satürn’ün ekvator çapı yaklaşık 120 bin kilometre genişliğe uzanır ve bu genişlik 9 tane Dünya’nın yan yana konulması kadar büyük bir genişlik demektir. Kütle olarak ise Dünya’nın 95 katıdır ve detaylı hesaplamalar sonucunda bu kütlenin %10’unun çekirdekte toplandığı düşünülmektedir. Satürn yoğun bir gezegen değildir.Çekirdek yoğunluğu daha fazla olsada ortalama yoğunluğu ele alındığında bu yoğunluk su yoğunluğundan %30 daha azdır yani Satürn’ü bir havuza yerleştirmeyi başarabilirsek Satürn o havuzda yüzebilir. Ayrıca Jüpiter ile birlikte Güneş Sistemi içindeki gezegensel kütlenin %92sini oluştururlar. Manyetik alanı ise dünyanın manyetik alanına göre 592 kat daha güçlüdür.

Atmosfer

Satürn atmosferi çok kalın bir gezegen olup atmosferinin %96.3’ü hidrojen, %3.25’i helyumdan ve küçük miktarlarda metan, amonyak ,hidrojen deuteride ve etandan oluşmaktadır.Atmosferinde 3 farklı katmanın var olduğu düşünülmektedir. En üstte donuk amonyak kristalleri içeren üst bulut katmanı, ortada amonyum-hidrosülfit içeren orta bulut katmanı, en altta ise su buzul kristalleri tarafından oluşturulan bir bulut katmanı yer alır. Satürn Güneş Sistemindeki en rüzgarlı yerlerden birisidir. Burada rüzgarlar saatte 1770 kilometre hıza ulaşabilir. Bu rüzgarlar Satürn’ün bulutlarını atmosfer etrafında iterler. Bu itmenin sonucunda ise bulutlar gezegeni sarmalayan kalın çizgiler olarak görünürler. Bazı fırtınalar kilometrelerce genişlikte olabilir. Süreleri ise günleri, ayları hatta yılları bulabilir.

İç Yapı

Yoğunluğun 0.01 g/m3’ün üzerinde olduğu durumlarda, hidrojen ideal olmayan sıvıya dönüşmeye başladığı için Satürn çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşmasına rağmen kütlesinin çoğunluğu gaz halde değildir. Satürn’ün Jüpiter’in yapısına benzer bir şekilde taşsal bir çekirdek, sıvı metalik hidrojen tabakası ve moleküler hidrojen tabakasından oluştuğu düşünülüyor. 2004 yılında bilim adamları Satürn’ün çekirdek kütlesinin Dünya’nın çekirdeğinden 9 ile 22 kat arasında daha büyük olması gerektiğini söylemiştir. Satürn’ün Güneş’e olan uzaklığı gezegenin ortalama sıcaklığının düşük olmasına yol açsada çekirdek çok yüksek sıcaklıklara ulaşabilir hatta bu iç sıcaklık 11,700 °C’ i bulabilir.

Halkalar

Satürn’ün bir çok kişi tarafından bilinme nedeni gezegenin sahip olduğu halkalardır. Ancak Satürn halkalara sahip tek gezegen değildir. Jüpiter, Uranüs ve Neptün de halkalara sahiptir ama bu halkalar Satürn’ün halkaları kadar parlak ve büyük değildir. Şu ana kadar Satürn’e ait 8 adet halka keşfedilmiştir. Bu halkalar katı çemberler değildir. Her biri buz ve kaya parçalarından oluşmuştur. En büyük parçalar bir ev büyüklüğünde olabilirken en küçük parçalar ise bir kum tanesi kadar olabilir. Belirgin olan A ve B halkaları ile birlikte solgun olan C halkası dünyadan görülebilir. A ile B halkası arasındaki 4.700 kilometrelik boşluk Cassini Division olarak da bilinir. Satürn’ün sahip olduğu bu halkalar çok incedir. 250.000 kilometreden daha geniş olmalarına rağmen kalınlıkları 1 kilometrenin altındadır. Bu halkaların nasıl oluştuğuna dair ise 2 hipotez vardır.
İlk hipotez halkaların Satürn’ün yok olan bir uydusunun kalıntıları olduğunu söylemektedir.
İkinci hipotez ise halkaların Satürn’ün oluştuğu orijinal bulutsu materyalinin kalıntıları olduğunu söylemektedir.
Son zamanlarda yapılan araştırmalarda ise Satürn’ün halkalarını çok hızlı bir şekilde kaybettiği ortaya çıkarıldı. Hawaii’de ki 10 metre çaplı Keck teleskobu ile yapılan kızılötesi gözlemler sonucu halkalarda bulunan buz haldeki suyun gezegene yağdığı ortaya çıktı. Su akış hızının 1.5 saatte bir olimpik havuz boyutunda olduğu tahmin ediliyor. Bu sonuçlar Satürn’ün halkalarını 300 milyon yıl içinde kaybedebileceğini gösteriyor.

Uydular

Satürn , 53 tanesi resmi ada sahip olan toplam 62 adet uyduya sahiptir. Satürn’ün büyük uyduları Ay gibi daha yuvarlak şekillerde iken daha küçük uyduları büyük kayalar şeklindedir. Bu uydular soğuk ve buzlu yerlerdir. Uyduların Satürn etrafında dönüş süresi yarım yıldan 4 yıla kadar değişiklik göstermektedir. Satürn’ün en büyük uydusu Titan’dır. Diğer bir çok uydu ise çok küçük boyutludur. Bu uyduların 34 tanesinin çapı 10 kilometreden küçük ve 14 tanesinin çapı ise 10 ile 50 kilometre arasında değişmektedir. Satürn’ün en büyük 3 uydusu sırasıyla Titan, Rhea, Iapetus’tur.

Titan:

Satürn’ün en çok bilinen uydusu Titan , Güneş Sistemindeki en büyük 2. doğal uydu olup Merkür’den bile büyüktür. Ay ile kıyaslandığında ise çap olarak yaklaşık %50 daha uzundur. Titan yoğun bir atmosfere sahip bilinen tek uydudur ve atmosferi Dünyanın atmosferinden 10 kat kalındır.

Rhea:

Satürn’ün 2. en büyük uydusu ve Güneş Sistemindeki en büyük 9. uydudur. Çapı Ay’a oranla %55 daha kısadır. Hassas ölçümlerle onaylanmış hidrostatik denge ile tutarlı şekle sahip , Güneş Sistemindeki en küçük 2. gövdedir. 1672 yılında Giovanni Domenico Cassini tarafından keşfedilmiştir.

Iapetus:

Satürn’ün bilinen en büyük 3. uydusu ve Güneş Sisteminin en büyük 11. uydusudur. Çap uzunluğu ayın %42’si kadardır. Aynı zamanda Güneş Sistemi içinde hidrostatik dengede olmadığı bilinen en büyük gövdedir. Kasım 1671’de Giovanni Domenico Cassini tarafından keşfedilmiştir.

Tarihi

Satürn ilk çağlardan itibaren bilinen bir gezegendir. Babilli astronomlar Satürn’ün hareketlerini sistematik bir şekilde gözlemlemeyi ve kaydetmeyi başarmışlardır.

Satürn’ü ilk defa 1610 yılında Galileo Galilei bir teleskop yardımı ile gözlemlemiştir. Satürn’ün garip görünüşünü not almış ve bu görünüş karşısında kafası karışmıştır.

1655 yılında ise Christiaan Huygens Satürn’ün en büyük uydusu olan Titan’ı keşfetmiştir. Daha sonra 1659’da ise Satürn’ün halkalarını doğru bir şekilde çıkarılmıştır.

1670 ve 80’lerde Giovanni Domenico Cassini , kendi adıyla anılan A ve B halkaları arasındaki Cassini Bölümü ile birlikte 4 tane yeni uydu keşfetti.

1789’da Sir William Herschel gezegenin basıklık derecesi hesapladı ve 2 adet yeni uydu keşfetti.

19.cu yüzyılın sonlarına doğru Edouard Roche, James Maxwell, Daniel Kirkwood halkaların yapısı üzerine olan görüşleri geliştirdiler.

Satürn bir uzay aracı tarafından ise 1979 yılında ziyaret edilmiştir.Pioneer-11 uzay aracı Satürn’ün yakınından geçerek gezegenin ve uyduların fotoğraflarının çekilmesinin yanı sıra yoğunluk ve kütle hesaplamalarının daha doğru ölçümüne olanak sağlamıştır. Ayrıca F halkası bu ziyaret sonucu keşfedilmiştir.

1980 ve 1981 yıllarında sırasıyla Voyager 1 ve Voyager 2 uzay araçlarının geçişi sayesinde ise gezegenin ve uyduların yeni görüntüleri elde edildi. Bu geçişler 4 yeni uydunun keşfine olanak sağladı.Halkaların yapısı ayrıntılı bir şekilde gözlenip D ve E halkalarının varlığı kanıtlandı ayrıca G halkası keşfedildi.

2004 yılında Cassini-Huygens uzay aracı Satürn’ün yörüngesine girerek gezegenin dönüş hızı ile ilgili bilgilerin doğrulanmasına imkan sağladı. Uyduların yüksek çözünürlüklü fotoğrafları çekilerek bilimsel gözlemler yapıldı. Satürn’e ait 4 yeni uydu keşfedildi. 2005 yılında ayrılan Huygens Sondası ise Titan’a iniş yaparak uydu hakkında veriler topladı.

Kaynakça

https://en.wikipedia.org/wiki/Saturn#Natural_satellites
https://nineplanets.org/saturn.html
http://www.yaklasansaat.com/gezegenler/saturn/saturn.asp
https://svs.gsfc.nasa.gov/12672
https://solarsystem.nasa.gov/planets/saturn/overview/
https://www.space.com/48-saturn-the-solar-systems-major-ring-bearer.html
Derek Zobel,Series: Blastoff! Readers. 3, Exploring Space. Minneapolis, MN : Bellwether Media, Inc. 2010.
Waxman, Laura Hamilton. Series: Early Bird Astronomy. Minneapolis : Lerner Publications ™. 2010.
Vogt, Gregory. Series: Gateway Solar System. Brookfield, Conn : Lerner Publishing Group. 1993.

Yazan: Muhammet Tekin

Hayat Kaynağımız: Güneş

yazar

Güneş nedir?

Bize en yakın yıldız olan Güneş, 4.65 milyar yıl önce oluşmuş orta büyüklükte bir sarı cücedir ve 1 AB (astronomik birim=149.597.871 km, Dünya ve Güneş arası mesafenin baz alındığı uzunluk birimi) uzağımızdadır. Güneş ile Güneş’e 10⁵ AB uzaklığında bulunan ve yıldızlararası maddeye sınırı olan Oort Bulutu arasında bulunan gezegen, uydu, asteroit ve kuyruklu yıldız gibi çeşitli gök cisimleri için enerji kaynağı ve çekim merkezidir. Tüm bu gök cisimleri Güneş Sistemimizin toplam kütlesinin %0.02’sini oluştururken %99,8’ini Güneş’in kütlesi oluşturmaktadır.

Güneş, kendi ekseni etrafında 70.000 km/s hızla döner. Ekliptik düzlem normaliyle 7°15’ açı yapan ekseni etrafındaki dönüşünü ekvatorda 25.6, kutuplarda 33.5 günde tamamlar. Kademeli olarak dönmesinin sebebi, Güneş’in katı değil plazma halinde olmasıdır. Yüzeyinde çekim ivmesi 274 m/s², ortalama sıcaklık 5780 K°’dir.

Güneş’in kütlesi 2×10³⁰ kilogramdır ve bu da Dünya’nın kütlesinin 3.3×10⁵ katına tekabül eder. Aynı zamanda Güneş’in çapı Dünya’nınkinin 109, hacmi ise 1.3 milyon katına eşittir.

Nerede bu Güneş?

Günümüzde Kahraman kolu ve Yay kolu arasındaki Orion kolunun iç kısmında bulunan Güneş, Samanyolu galaksisinin merkezinin çevresinde yaklaşık 26.000 ışık yılı uzaklıkta döner. Galaktik merkez çevresinde bir dönüşünü yaklaşık 235 milyon yılda tamamlar. Yaklaşık yörünge hızı saniyede 220 kilometredir.

Nasıl ısınıyor, nasıl ısıtıyor?

Güneş, %75 Hidrojen, %24 Helyum ve %1 ağır elementlerden oluşur.Güneş’in çekirdeğinde gerçekleşen nükleer füzyon reaksiyonlarında hidrojen, helyuma dönüşür ve her saniye 4 milyon ton madde enerjiye dönüşür. Kütlesini hızla kaybeden Güneş’in yakıtı tükendikçe dış katmanlarının genişlemesi ve gezegenleri yutması beklenebilirdi fakat kırmızı dev aşamasındayken kaybettiği kütleyle orantılı olarak Dünya’nın yörüngesinin de genişleyeceğini ve Güneş tarafından yutulmayacağımızı biliyoruz. Ancak 900 milyon yıl sonra yeryüzünün yaşamı destekleyemeyecek kadar ısınacağını da söylemekte fayda var. 

İçinde ne var hocam?

Çekirdek – Güneş yarıçapının en iç %20 – 25’i, nükleer füzyonun gerçekleşmesi için sıcaklık ve basıncın yeterli olduğu yerdir. Hidrojen helyumla birleşir, füzyon işlemi enerji açığa çıkarır ve helyum yavaş yavaş çekirdeğin içinde bir helyum iç çekirdeği oluşturmak için birikir.

Radyasyon bölgesi – Konveksiyon, Güneş’in yüzeyine çok yakın olana kadar gerçekleşemez. Bu nedenle, yarıçapın yaklaşık% 20-25’i ve yarıçapın% 70’i arasında, enerji aktarımının konveksiyon yerine radyasyon (fotonlar) yoluyla gerçekleştiği bir “radyasyon bölgesi” vardır.

Konvektif bölge – Güneş yarıçapının yaklaşık% 70’i ve görünür yüzeye yakın bir nokta arasında dışa doğru ısı transferi konveksiyon yoluyla olur.

Fotosfer – Güneş gaz halindeki bir nesne olduğu için açıkça tanımlanmış bir yüzeye sahip değil ve burası güneşin doğrudan görülebilir ışıkla gözlemleyebildiğimiz en derin bölümü.

Atmosfer – Güneşi çevreleyen, kromosfer, güneş geçiş bölgesi, korona ve heliosferden oluşuyor. Bunlar, örneğin güneş tutulması sırasında, Güneş’in ana kısmı gizlendiğinde gözlemlenebilir.

Güneş patlıyor diyorlar, doğru mudur?

Güneş lekeleri , yüzeydeki koyu renkli yapılanmalardır ve siyah görünmelerinin sebebi, çevrelerine göre daha soğuk (3000-4000 santigrat derece) olmalarıdır. Bu noktaların ısınamamalarının sebebi ise, güçlü manyetik alanın, içeriden  gelen ısının yüzeye ulaşmasına izin vermemesidir. Güneş patlamaları, Güneş lekelerinin çevrelerinde, lekeyi oluşturan manyetik alan çizgilerini takip edecek şekilde yayılan sıcak plazmanın uzaya yayılması ile oluşur. Güneş’in manyetik alanındaki bu değişiklikler 11 senelik döngüler halindedir. 11 yıllık bu döngünün ortasında Güneş, maksimum aktifliğe ulaşır ve dev patlamalar meydana gelir. Güneş patlamaları, kutuplarda auroralar ile bize görsel şölen sunduğu gibi iletişimimizi engelleme gibi olumsuz etkileri de olabilir.

Aşağıda bulunan videoda Güneş’in atmosferinde (korona) oluşan manyetik alan çizgilerini ve patlamaları izleyebilirsiniz.

Kaynak:

spaceplace

kozmikanafor

wikizeroo

space

nasa

Yazan: Elif Akbaş

Merkür: Güneş Sistemimizin Kanatlı Habercisi

yazar

Merkür, Güneş’e en yakın gezegendir ve Güneş etrafında diğer gezegenlerden daha hızlı dönmesi sebebiyle adını Romalıların haberci tanrısı Merkür’den ( kendisinin hızlı hareket eden kanatlı sandaletleri vardır) almıştır.

Merkür’ün fiziksel özellikleri ve yapısı

Merkür, Güneş’e o kadar yakındır ki uzun gündüzlerde sıcaklık kurşunu eritecek kadar yükselip 430 °C’yi bulabilir. Ancak atmosfer tabakası ince olduğundan ısıyı hapsedemez ve geceleri sıcaklık -180 °C’ye düşer. Güneş sistemindeki başka hiçbir gezegende bu kadar sıcaklık farkı görülmez. Ayrıca çarpmaları durduracak bir atmosfer tabakasına sahip olmadığı için gezegenin yüzeyi çukurlarla kaplıdır.

Merkür’ün, Dünya’dakine benzer (ancak %1’i şiddetinde) bir manyetik alana sahip olduğunu belirlenmiştir. Bu bilgiden de çekirdeğinin genel yapısının Dünya’nınkine çok benzer olması gerektiği söylenebilir. Merkür’ün manyetik alanı, aynen Dünya’nın manyetik alanında olduğu gibi (ancak daha küçük ölçekte) gezegeni saran bir yapıya sahiptir ve Güneş rüzgarı ile etkileşir. Bu etkileşme sonucu gezegenin çevresinde manyetosfer tabakası oluşur ve bu tabaka Güneş rüzgarı parçacıklarının gezegene yaklaşmasını önler. Bu nedenle Dünya’nın çevresinde görülen Van Allen ışınım kuşaklarına benzer yapılar Merkür çevresinde görülmez.

Merkür bazı uydulardan küçük olmakla birlikte, Dünya hariç tüm gezegenlerden daha yoğundur. Merkür gibi küçük bir gezegenin bu kadar yoğun olmasının sebebi gerçekten büyük bir demir çekirdeğe sahip olmasıdır. Ayrıca bu küçük gezegen, soğuyan bir demir çekirdeği üzerinde bulunan tek bir kıtasal plakadan oluşur ve çekirdek soğudukça katılaşır. Bu da gezegenin hacmini azaltır ve küçülmesine neden olur. Merkür yeterince küçük değilmiş gibi bugün de küçülmeye devam ediyor. Bu yüzden de yüzeyi buruştu, bazıları yüzlerce mil uzunluğunda ve bir mile varan derinlikte yarık ve uçurumlar meydana geldi. Örnek olarak Merkür’ün “Great Valley”si Büyük Kanyon’dan daha büyük ve Afrika’nın doğusundaki Büyük Rift Vadisi’nden daha derindir.

Merkür; kendi çevresindeki bir turu yaklaşık 59 Dünya gününde, Güneş etrafındaki yörüngesini ise 88 günde tamamlar. Fakat Merkür’de gün doğumu ile gün batımı arasındaki süre olması gerekenden farklıdır. Çünkü Merkür, oluşumundan bu yana Güneş’in etkisi altında küresel yapıdan sapmış ve bir dönel elipsoid şeklini almıştır. Bu yüzden de Güneş kendine yakın olan kenarı daha büyük bir kuvvet ile çeker. Ancak yörüngesinin elips olması nedeniyle Merkür’ün uzun ekseni sadece enberi noktası (Güneş’e en yakın noktası) civarında tam olarak Güneş’e dönüktür. Güneş’in kendine yakın olan kenara uyguladığı çekim kuvveti artan uzaklıkla hızla zayıflar. Dolayısıyla enöte noktasına (Güneş’e en uzak noktası) yaklaştıkça gezegenin ekseni etrafında dönmesi daha baskın çıkar ve uzun eksen Güneş’ten sapar. Daha sonra uzun eksenin Güneş’e bakan noktasının ters tarafındaki nokta Güneş’e yaklaşmaya başlar. Azalan uzaklıkla Güneş’in bu nokta üzerindeki çekim etkisi artacağından uzun eksen tekrar Güneş’e doğru yönlenmeye zorlanır ve sonuçta enberi noktasına ulaştığında uzun eksen yine tam olarak Güneş’i göstermektedir. Ancak bir önceki enberi konumunda Güneş’e bakan yüzün tam tersi bu sefer Güneş’e bakmaktadır. Bu yüzden Merkür’de gün doğumu ile gün batımı arasındaki süre yaklaşık 88 Dünya günü ve iki gün doğumu arasındaki süre ise yaklaşık 176 Dünya günüdür.

Güneş sisteminde yer alan diğer gezegenlerin çekim etkisi sonucunda Merkür yörüngesinin yarı büyük ekseni, Güneş etrafında çok yavaş bir şekilde dönmektedir. Güneş merkezinden bakıldığında enberi noktasının yüzyılda 574″ doğuya doğru hareketi olarak kendini gösteren bu olaya Merkür’ün enberi noktasının presesyonu denir. Güneş sistemindeki diğer gezegenlerin yörüngelerinde bu etki daha küçük ölçekte gözlenmektedir. Bu etkinin varlığı uzun zamandan beri biliniyordu ve Newton çekim yasaları ile kolayca modellenebiliyordu. Ancak Merkür’de izlenen 574″ lik enberi presesyonunun tamamı başlangıçta Newton çekim yasaları ile açıklanamamıştır. Çünkü 43″ lik bir artma söz konusuydu. 19. yüzyılın ortalarında Le Verrier bu artık presesyonu açıklamak için Güneş’e Merkür’den daha yakın bir gezegenin var olabileceğini söylemiştir. Daha gözlenmeden “Vulkan” adı verilen bu gezegenin Güneş önünden geçişlerinin görülmesi gerekiyordu. Ancak bu geçiş hiçbir zaman gözlenemediği için böyle bir gezegenin olmadığı kesin olarak anlaşılmıştır. Daha sonraları Albert Einstein’ın ortaya attığı genel görelilik kuramı 43″ lik bu artık presesyonu başarıyla açıklamış ve de bu olayla birlikte kendini deneysel olarak test etme olanağı bulmuştur. Bu olayın sebebi, Merkür’ün Güneş’e çok yakın ve yörünge dış merkezliğinin göreli olarak büyük olmasıdır. Diğer gezegenler ve uydularda bu koşullar gerçekleşmediği için de artık presesyon olayı görülmemektedir.

Merkür’ün gözlenmesi ve araştırılması

Merkür gözlemlerine dair bilinen ilk kayıtlar eski Babil gök cismi kataloglarına (MUL.APİN tabletlerine) dayanır. Merkür çıplak gözle görülebilmesine rağmen bu o kadar da kolay görülmez. Çünkü Merkür Güneş’e çok yakın ve küçük olduğundan  şafak ve alacakaranlık (Güneş’in parlaklığının Merkür’e gölge düşürmediği zamanlar) dışında doğrudan gözlemlemek zordur. Ancak gözlemciler her yüzyılda 13 kez olan Merkür’ün Güneş’in önünden geçişini izleyebilirler. Bu nadir geçişler 8 Mayıs ve 10 Kasım arasında birkaç gün içinde gerçekleşir. 21. yüzyılda Merkür’ün ilk geçişleri 7 Mayıs 2003, 8 Kasım 2006 ve 9 Mayıs 2016’da gerçekleşti. Bir sonraki ise 11 Kasım 2019’da gerçekleşecek.

Galileo Galilei, Merkür’ü teleskopla gözlemleyen ilk bilim insanıdır. 1631 yılında Pierre Gassendi, Merkür’ün Güneş’in önünden geçişini izlemek için teleskop kullandı. 1639 yılında ise Giovanni Zupi, gezegenin Ay’ınkilere benzeyen evreleri olduğunu keşfetti.

Araştırmacılar Merkür’e bir uzay aracı göndermek istiyordu ama bu kolay bir iş değildi . Çünkü bir uzay aracının Merkür’e ulaşmak için hızlı gitmesi ancak gezegene vardığında ise yörüngeye oturmak için Güneş’in aracı daha da hızlandırmaya çalışan kütle çekiminin etkisine girmeden yavaşlaması gereklidir. Üstelik Güneş’in çekimi Merkür yakınlarında o kadar kuvvetlidir ki gezegenin etrafındaki yörüngeler kararsızken Güneş’e bu denli yakın olmak uzay aracının sabit sıcaklıkta kalmasını zorlaştırır. Yine de bu zorlu işi başardılar. 1974 yılında Merkür’ün araştırılması için ilk uzay aracı gönderildi. Bu aracın ismi Mariner 10’du ve bu araç gezegenin yüzeyinin yaklaşık yüzde 45’ini görüntülemiştir. Ayrıca Merkür’ün manyetik alanı oluğunu göstermiştir.

Merkür’ü ziyaret eden ikinci uzay aracı MESSENGER’dı (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging). MESSENGER, 2004 yılında fırlatıldı ama Merkür’ün yörüngesine varması 6 yıldan fazla sürdü ve 2011 yılında Merkür’ün yörüngesine oturan ilk uzay aracı oldu. Gezegenin büyük kısmının renkli haritasını çıkardı ve atmosferle manyetosfer tabakalarını inceledi. 2015’te MESSENGER’ın yakıtı bittikten sonra görevi sonlandırıldı. Daha sonra kasıtlı olarak gezegenin yüzeyine düşmesi sağlandı.

Geçtiğimiz Ekim 2018’de ise Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile Japon Uzay Ajansı (Jaxa), Merkür’ün keşfine devam edilmesi için BepiColombo adlı aracı uzaya fırlattılar. Uzay aracının 2025’te Merkür’ün yörüngesine girmesi bekleniyor.

Kaynakça:

https://www.space.com/36-mercury-the-suns-closest-planetary-neighbor.html

https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/23889/mod_resource/content/1/A207dersnotu_04.pdf

https://phys.org/news/2015-05-gravitational.html

https://solarsystem.nasa.gov/planets/mercury/exploration/?page=0&per_page=10&order=launch_date+desc%2Ctitle+asc&search=&tags=Mercury&category=129

https://www.bbc.com/turkce/haberler-dunya-45914201

Gezegenler:Etkileyici Görsellerle Güneş Sistemimiz-Maggie Aderin-Pocock

Yazan: Ahmet Arda Pektaş

Ay’ın Bir Zamanlar Atmosferi Vardı

yazar

Elde edilen yeni bilgiler, 3 veya 4 milyar yıl önce büyük yanardağ patlamalarından çıkan gazlarla; ve bu gazların Ay’ın yüzeyine çıkışı, uzaya sızmasından çok daha hızlı olmasıyla; Ay’ın atmosferinin oluştuğunu ortaya koydu. Bu çalışma Dünya ve Gezegen Bilim Dergisi’nde (Earth and Planetary Science Letters) yayımlandı.

Ay’a baktığımızda onun yüzeyinde; yüzeyini karartan volkanik karataşların – göktaşlarının çarpmasıyla oluşan – yüzeyindeki büyük havzaları kapladığını görürüz. Bu engin volkanik karataş denizi (Maria), Ay’ın hala sıcak olduğu zamanlarda yüzlerce kilometreyi bulan magma patlamalarıyla oluştu. Apollo’dan gelen örneklerin incelenmesiyle Ay’dan çıkan magmaların içinde karbon monoksit, su bileşenler, kükürt ve başka uçucu maddeler gibi pek çok gaz halinde bileşenler olduğu keşfedildi.

Bu yeni araştırmada, NASA’nın Marshall Uzay ve Havacılık Merkezi’nin Araştırma Görevlisi Dr. Debra H. Needham ve Ay ve Gezegenler Enstitüsü’nde Üst Düzey Personel Dr. David A. Kring, yanardağlardan çıkan gazların miktarını ölçtü ve bu gazların Ay’ın etrafında birikerek geçici bir atmosfer oluşturduğunu ortaya koydu. 3.5 milyar yıl önce, yanardağların en aktif olduğu zamanda, atmosferin en kalın halinde olduğu tahmin ediliyor, bununla birlikte uzaya saçılmadan önce atmosferin neredeyse 70 milyon yıl boyunca durduğu sanılıyor.

Fotoğrafta, Ay’ın Imbrium Havzası’nda bulunan yanardağların patlamasıyla çıkan gazların atmosferi oluşturması tasvir edilmiştir. Telif Hakkı: NASA MSFC

3.5 ve 3.8 milyar yıl önce; en büyük iki gaz atımı, lav denizinin Serenitatis ve Ibrium havzalarını doldurdu. Bu lav kıyılarını keşfedenler de Apollo 15 ve 17 görevlerinin astronotları oldu. Astronotların kıyılardan topladığı örnekler patlamaların olduğu zamanı belirlemede yardımcı olmakta kalmadı, yaşanan patlamalardan dolayı gaz çıkışlarının olduğunu da kanıtladı.

Ay hakkında edindiğimiz bu yeni bilgiler gelecekte yapılacak keşifler için aynı zamanda bir anahtar. Needham ve Kring’in araştırması, uçucu maddelerin Ay’ın kutuplarına yakın soğuk ve kalıcı karanlık bölgelerinde bulunan buz kaynaklarının içinde olduğuna işaret ediyor, bu da uzun süreli bir keşif için olan ihtiyaçları karşılayabilir. Buzlu kaynaklarda saklanan uçucular Ay’da (ve belki başka uzay keşifleri için) görev alacak astronotlar için yakıt ve hava kaynağı olabilir.

Yeni araştırma, Kring tarafından yönetilen ve NASA’nın Güneş Sistemi Keşif ve Araştırma Sanal Enstitüsü (Solar System Exploration Research Virtual Institute) tarafından desteklenen LPI-Johnson Uzay Merkezi Ay Bilimi ve Araştırmaları Merkezi’nden (Center for Lunar Science and Exploration) başlatıldı. Needham, Linux Uzmanlık Enstitüsü’nde (LPI) eski bir doktora sonrası araştırmacıdır.

Kaynak:

NASA Marshall Uzay ve Havacılık Merkezi , Ay ve Gezegenler Enstitüsü 

Referans:

Debra H. Needham, David A. Kring. Lunar volcanism produced a transient atmosphere around the ancient Moon. (Ay’daki yanardağ patlamaları Ay’da geçici atmosfer oluşturdu) Earth and Planetary Science Letters, 2017; 478: 175 DOI: 10.1016/j.epsl.2017.09.002

Ay ve Gezegenler Enstitüsü’nden alınmıştır. İçerik yazının uzunluğu ve anlaşılır olması için değiştirilmiş olabilir.

Makale Science Daily Sitesi’nden çevrilmiştir.

Çeviri: Tolga Can Menekşe