Gezegen Sistemimize Genel Bakış
Güneş sistemi, Güneş ve daha küçük birçok nesneden oluşur: gezegenler, uyduları ve halkaları ve asteroitler, kuyruklu yıldızlar ve toz gibi "enkazlar". On yıllar süren gözlem ve uzay aracı araştırmaları, bu nesnelerin çoğunun yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Güneş ile birlikte oluştuğunu ortaya koymuştur. Bunlar muazzam bir gaz ve toz bulutundan yoğunlaşan malzeme kümelerini temsil etmektedir. Bu bulutun merkezi kısmı Güneş'e dönüşmüş ve dış kısımlardaki malzemenin küçük bir kısmı da sonunda diğer nesneleri oluşturmuştur.
Geçtiğimiz 50 yıl boyunca güneş sistemi hakkında uzay çağından önce kimsenin hayal edemeyeceği kadar çok şey öğrendik. Güçlü yeni teleskoplarla bilgi toplamanın yanı sıra, gezegen sisteminin pek çok üyesine doğrudan uzay araçları gönderdik. (Gezegen astronomisi, incelemek istediğimiz nesnelere en azından dolaylı olarak seyahat edebildiğimiz tek bilim dalıdır). Voyager, Pioneer, Curiosity ve Pathfinder gibi çağrışım yapan isimlerle, robot kaşiflerimiz her gezegenin yanından uçtu, yörüngesine girdi ya da üzerine indi ve hem gökbilimcilerin hem de halkın gözlerini kamaştıran görüntüler ve veriler elde etti. Bu süreçte ayrıca iki cüce gezegeni, yüzlerce büyüleyici uyduyu, dört halka sistemini, bir düzine asteroidi ve birkaç kuyruklu yıldızı (güneş sistemimizin daha sonra ele alacağımız küçük üyeleri) araştırdık.
Sondalarımız Jüpiter'in atmosferine girmiş ve Venüs, Mars, Ayımız, Satürn'ün uydusu Titan, Eros, Itokawa, Ryugu ve Bennu asteroidleri ile Churyumov-Gerasimenko Kuyruklu Yıldızı'nın (genellikle 67P olarak anılır) yüzeylerine inmiştir. İnsanlar Ay'a ayak bastı ve laboratuvar analizleri için yüzey toprağından örnekler getirdi. Mars'ta bir helikopter drone uçurduk. Hatta güneş sistemimizde bir tür yaşamı destekleyebilecek başka yerler de keşfettik.
Bir Envanter
Galaksideki yıldızların yaklaşık %80'inden daha parlak bir yıldız olan Güneş, güneş sisteminin açık ara en büyük üyesidir. Yaklaşık 1,4 milyon kilometre çapında, akkor gazdan oluşan yüzey katmanları ve milyonlarca derecelik iç sıcaklığı ile devasa bir toptur. Güneş, ilk ve en iyi çalışılmış yıldız örneğimiz olarak daha sonraki bölümlerde ele alınacaktır.
| Cisim | Güneş sisteminin toplam kütlesinin yüzdesi |
|---|---|
| Güneş | 99.8% |
| Jüpiter | 0.1% |
| Kuruklu yıldız | 0.0005-0.03% (tahminen) |
| Diğer tüm gezegenler ve cüce gezegenler | 0.04% |
| Uydular ve halkalar | 0.00005% |
| Göktaşları | 0.000002% (tahminen) |
| Kozmik tozlar | 0.0000001% (tahminen) |
Güneş sistemindeki gezegenlerin materyallerinin çoğu aslında en büyük gezegen olan Jüpiter'de yoğunlaşmıştır ve Jüpiter diğer tüm gezegenlerin toplamından daha büyüktür. Gökbilimciler yüzyıllar önce Kepler'in gezegensel hareket yasalarını ve Newton'un kütleçekim yasasını kullanarak gezegenlerin kütlelerini belirleyebilmiş ve gezegenlerin birbirleri ya da yörüngelerindeki uydular üzerindeki kütleçekim etkilerini ölçebilmişlerdir. Bugün, yakınlarından geçen uzay araçlarının hareketleri üzerindeki çekim etkilerini izleyerek kütlelerinin daha da hassas ölçümlerini yapabiliyoruz.
Dünya'nın yanı sıra beş gezegen daha eskiler tarafından biliniyordu - Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn - ve ikisi teleskopun icadından sonra keşfedildi: Uranüs ve Neptün. Sekiz gezegenin hepsi Güneş'in etrafında aynı yönde dönerler. Dev, düz bir yarış pistinde eşmerkezli yollarda ilerleyen arabalar gibi yaklaşık olarak aynı düzlemde yörüngede dönerler. Her gezegen kendi "trafik şeridinde" kalır, Güneş etrafında neredeyse dairesel bir yörünge izler ve Galileo, Kepler ve Newton tarafından keşfedilen "trafik" yasalarına uyar. Bu gezegenlerin yanı sıra, Neptün'ün ötesinde trans-Neptünyen nesneler veya TNO'lar olarak adlandırılan daha küçük dünyalar da keşfediyoruz. İlk olarak 1930 yılında Plüton bulunmuştur, ancak yirmi birinci yüzyılda başkaları da keşfedilmiştir. Bunlardan biri olan Eris, Plüton ile yaklaşık aynı büyüklüktedir ve en az bir uydusu vardır (Plüton'un bilinen beş uydusu vardır). En büyük TNO'lar, en büyük asteroid olan Ceres gibi cüce gezegen olarak da sınıflandırılır. Bugüne kadar bu TNO'lardan 2600'den fazlası keşfedilmiştir ve Arrokoth adı verilen bir tanesi New Horizons uzay aracı tarafından keşfedilmiştir.
Gezegenlerin ve cüce gezegenlerin her biri aynı zamanda içinden geçen bir eksen etrafında döner (spin atar) ve çoğu durumda dönüş yönü Güneş etrafındaki dönüş yönüyle aynıdır. Bunun istisnaları geriye doğru çok yavaş dönen (yani retrograd yönde) Venüs ve her biri neredeyse yan yatmış bir eksen etrafında dönen garip dönüşlere sahip Uranüs ve Plüton'dur. Eris, Haumea ve Makemake'nin dönüş yönlerini henüz bilmiyoruz.
Güneş'e en yakın dört gezegen (Merkür'den Mars'a kadar) iç ya da karasal gezegenler olarak adlandırılır. Genellikle Ay da bu grubun bir parçası olarak ele alınır ve karasal cisimlerin toplam sayısı beşe çıkar (Dünya'nın uydusuna genellikle büyük M harfiyle "Ay", diğer uydulara ise küçük m harfiyle "uydular" deriz). Karasal gezegenler, esas olarak kaya ve metalden oluşan nispeten küçük dünyalardır. Hepsinin kraterler, dağlar ve volkanlar şeklinde jeolojik tarihlerinin kayıtlarını taşıyan katı yüzeyleri vardır.
Sonraki dört gezegen (Jüpiter'den Neptün'e) çok daha büyüktür ve temel olarak daha hafif buzlar, sıvılar ve gazlardan oluşur. Bu dördüne Jovian gezegenleri (mitolojide Jüpiter'in bir diğer adı olan "Jove "dan esinlenerek) ya da dev gezegenler diyoruz ki bu adı fazlasıyla hak ediyorlar. Örneğin Jüpiter'in içine yaklaşık 1,300 Dünya sığabilir. Bu gezegenler gelecekteki kaşiflerin üzerine inebileceği katı yüzeylere sahip değildir. Daha çok çok daha küçük, yoğun çekirdekleri olan geniş, küresel okyanuslar gibidirler.
Sistemin dış kenarına yakın bir yerde, Neptün'ün ötesinde keşfedilen uzak buzlu dünyaların ilki olan Plüton yer almaktadır (Plüton 2015 yılında bir uzay aracı olan NASA New Horizons misyonu tarafından ziyaret edilmiştir).
| İsim | Güneş’ten Uzaklık (AU) | Devrim dönemi (y) | Çap (km) | Kütle (10^23 kg) | Yoğunluk (g/cm^3) |
|---|---|---|---|---|---|
| Merkür | 0.39 | 0.24 | 4,878 | 3.3 | 5.4 |
| Venüs | 0.72 | 0.62 | 12,120 | 48.7 | 5.2 |
| Dünya | 1.00 | 1.00 | 12,756 | 59.8 | 5.5 |
| Mars | 1.52 | 1.88 | 6,787 | 6.4 | 3.9 |
| Jüpiter | 5.20 | 11.86 | 142,984 | 18,991 | 1.3 |
| Satürn | 9.54 | 29.46 | 120,536 | 5,686 | 0.7 |
| Uranüs | 19.18 | 84.07 | 51,118 | 866 | 1.3 |
| Neptün | 30.06 | 164.82 | 49,660 | 1,030 | 1.6 |
Güneş sisteminin en dış kısmı Kuiper kuşağı olarak bilinir ve bu kuşak kayalık ve buzlu cisimlerden oluşan bir dağılımdır. Bunun ötesinde ise küçük ve dağınık buz izleriyle dolu bir bölge olan Oort bulutu yer alır. Bu iki bölge çoğu kuyrukluyıldızın oluştuğu ve yörüngede dönmeye devam ettiği yerlerdir ve burada bulunan cisimler güneş sisteminin geri kalanına kıyasla nispeten düzensiz yörüngelere sahiptir. Eskiden dokuzuncu gezegen olan Plüton uzayın bu bölgesinde yer almaktadır. Uluslararası Astronomi Birliği'nin (IAU) XXVI. Genel Kurulu 2006 yılında Plüton'u gezegen statüsünden çıkardı çünkü bilim insanları Eris adını verdikleri Plüton'dan daha büyük bir cisim keşfettiler. IAU, Eris'in gezegen olarak kabul edilmemesine karar verdi ve bu nedenle Plüton'u da dışladı.
IAU bir gezegenin tanımını üç kritere indirgemiştir: 1) bir yıldızın (kozmik komşumuz Güneş'in) yörüngesinde dönmeli, 2) onu küresel bir şekle sokmaya yetecek kadar yerçekimine sahip olacak kadar büyük olmalı ve 3) yerçekiminin Güneş etrafındaki yörüngesine yakın benzer büyüklükteki diğer nesneleri temizleyeceği kadar büyük olmalı. Plüton tanımın ilk iki bölümünü geçti, ancak üçüncüsünü geçemedi. Plüton ve Eris şu anda cüce gezegen olarak sınıflandırılmaktadır.
Güneş Sisteminin Daha Küçük Üyeleri
Gezegenlerin çoğuna bir ya da daha fazla uydu eşlik eder; sadece Merkür ve Venüs uzayda tek başına hareket eder. Gezegenlerin ve cüce gezegenlerin yörüngesinde bilinen 210'dan fazla uydu vardır ve şüphesiz daha birçok küçük uydu keşfedilmeyi beklemektedir. Uyduların en büyükleri küçük gezegenler kadar büyük ve bir o kadar da ilginçtir. Ayımıza ek olarak, Jüpiter'in en büyük dört uydusu (keşfedenin adıyla Galile uyduları olarak adlandırılır) ve Satürn ve Neptün'ün en büyük uyduları (kafa karıştırıcı bir şekilde Titan ve Triton olarak adlandırılır) da bu uydular arasındadır.
Dev gezegenlerin her biri ayrıca, gezegenin ekvatoru etrafında yörüngede bulunan, büyüklükleri dağlardan toz zerreciklerine kadar değişen sayısız küçük cisimden oluşan halkalara sahiptir. Satürn'ün parlak halkaları, açık ara farkla, görülmesi en kolay olanlardır. Güneş sistemindeki en güzel manzaralar arasındadırlar. Ancak dört halka sistemi de, bu dev gezegenlerin yörüngesinde dolanan uyduların çekiminden etkilenen karmaşık biçimleri nedeniyle bilim insanlarının ilgisini çekmektedir.
Güneş sisteminin daha az dikkat çeken birçok üyesi daha vardır. Bir diğer grup ise asteroitlerdir, Güneş'in etrafında minyatür gezegenler gibi dönen kayalık cisimlerdir, çoğunlukla Mars ve Jüpiter arasındaki boşlukta yer alırlar (bazıları Dünya gibi gezegenlerin yörüngelerinden geçse de). Asteroitlerin çoğu, gezegenler oluşmadan önce var olan güneş sisteminin ilk nüfusunun kalıntılarıdır. Mars'ın uyduları gibi gezegenlerin en küçük uydularından bazıları büyük olasılıkla ele geçirilmiş asteroitlerdir.
Bir diğer küçük cisim sınıfı ise çoğunlukla su, karbondioksit ve karbonmonoksit gibi donmuş gazlardan oluşan buzdan meydana gelir; bu cisimlere kuyruklu yıldız denir. Kuyruklu yıldızlar da güneş sisteminin oluşumundan kalan kalıntılardır, ancak oluşmuşlardır ve (nadir istisnalar dışında) uzak, daha soğuk bölgelerde Güneş'in yörüngesinde dönmeye devam ederler - bir tür kozmik derin dondurucuda saklanırlar. Bu aynı zamanda cüce gezegenler olarak adlandırılan daha büyük buzlu dünyaların da alanıdır.
Son olarak, güneş sistemi boyunca dağılmış kozmik toz olarak adlandırdığımız sayısız kırık kaya tanecikleri vardır. Bu parçacıklar Dünya'nın atmosferine girdiklerinde (her gün milyonlarcası girmektedir) yanarak gece gökyüzünde meteor olarak bilinen kısa bir ışık parlaması oluştururlar (meteorlar genellikle kayan yıldızlar olarak adlandırılır). Nadiren, daha büyük bir kaya veya metalik malzeme parçası atmosferden geçerken hayatta kalır ve Dünya'ya düşer. Yere çarpan her parça meteorit olarak bilinir. Meteoritleri birçok doğa tarihi müzesinde sergilenirken görebilir ve hatta bazen mücevher ve mineral satıcılarından satın alabilirsiniz.
Güneş Sisteminin Ölçekli Bir Modeli
Astronomi genellikle sıradan deneyimlerimizi çok aşan boyutlar ve mesafelerle ilgilenir. Güneş'ten Satürn'e olan uzaklık olan 1,4 milyar kilometre herhangi biri için gerçekten ne anlama gelir? Bu tür büyük sistemleri ölçekli bir model açısından görselleştirmek faydalı olabilir.
Hayal gücümüzde, 1 milyar (109) ölçek faktörünü benimseyerek güneş sisteminin ölçekli bir modelini oluşturalım -yani, her boyutu 109 faktörüne bölerek gerçek güneş sistemini küçültelim. O halde Dünya'nın çapı 1,3 santimetre, yani yaklaşık bir üzüm tanesi kadardır. Ay ise bunun yörüngesinde 40 santimetre ya da bir ayaktan biraz daha uzakta dönen bir bezelyedir. Dünya-Ay sistemi standart bir sırt çantasına sığar.
Bu modelde Güneş'in çapı yaklaşık 1,5 metre, yani bir yetişkinin ortalama boyu kadardır ve Dünyamız Güneş'e 150 metre, yani yaklaşık bir şehir bloğu uzaklıktadır. Jüpiter Güneş'ten beş blok uzaktadır ve çapı 15 santimetredir, yani yaklaşık çok büyük bir greyfurt büyüklüğündedir. Satürn, Güneş'ten 10 blok; Uranüs, 20 blok; ve Neptün, 30 blok uzaklıktadır. Plüton, 249 yıllık yörüngesi boyunca oldukça değişkenlik gösteren mesafesiyle şu anda 30 bloğun biraz ötesinde ve zamanla daha da uzaklaşıyor. Dış güneş sistemindeki uyduların çoğu, dış gezegenleri temsil eden greyfurt, portakal ve limonların yörüngesinde dönen çeşitli türdeki çekirdeklerin boyutlarındadır.
Ölçek modelimizde bir insan tek bir atomun boyutlarına, arabalar ve uzay araçları ise moleküllerin boyutlarına indirgenmiştir. Voyager uzay aracını Neptün'e göndermek, Dünya üzümünden tek bir molekülü, örümcek ağındaki bir ipliğin genişliğine eşdeğer bir hassasiyetle 5 kilometre uzaklıktaki bir limona doğru yönlendirmeyi içerir.
Eğer bu model güneş sistemini temsil ediyorsa, en yakın yıldızlar nerede olurdu? Aynı ölçeği korursak, en yakın yıldızlar on binlerce kilometre uzakta olacaktır. Bu ölçekli modeli yaşadığınız şehirde inşa etseydiniz, bu yıldızların temsillerini Dünya'nın diğer tarafına veya ötesine yerleştirmeniz gerekirdi.
Bu arada, az önce sunduğumuz gibi model güneş sistemleri dünyanın dört bir yanındaki şehirlerde inşa edilmiştir. Örneğin İsveç'te, Stockholm'ün devasa Globe Arena'sı Güneş için bir model haline gelmiştir ve Plüton, 300 kilometre uzaklıktaki küçük Delsbo kasabasında 12 santimetrelik bir heykelle temsil edilmektedir. Bir başka model güneş sistemi de Washington'da, Beyaz Saray ve Kongre arasındaki alışveriş merkezinde yer almaktadır (belki de dünyalar kadar ayrı olduklarını kanıtlarcasına?).
Yorumlar
Yorum Gönder