Uluslararası Astronomi Birliği (UAB), 18 Ağustos 2006 tarihinde yaptığı toplantıda gezegen kavramını yeniden tanımlayarak Pluto gezegeni ile birlikte üç gökcismini gruplayarak buna “Cüce Gezegen” adını verdi.
Pluto'yu herkes dokuzuncu gezegen olarak biliyordu ama artık değildi, yeni tanımlanan grubun bir üyesi olmuştu. Onunla birlikte yer alan Ceres küçük gezegeni de bir çok kişi biliyordu çünkü asteroid kuşağının en büyük üyesiydi. Eris bir Neptün Ötesi Cisimdi (NÖC) ve Pluto'nun gezegenlikten düşmesine neden olmuştu, çünkü Pluto'dan daha büyüktü. Onuncu gezegen olacağına bunlar yeni grubun üyesi olsun diyen UAB aslında çok doğru bir iş yapmıştı. Cüce gezegenlerin dördüncü üyesi olan Makemeke pek medyaya düşmediği için duymamış olabilirsiniz. 17 Eylül 2008'de UAB bu gruba yeni bir üye daha kattı ve sayıları beş oldu. İşte bu yazıda son cüce gezegen olan Haumea'yı tanıtmaya çalışacağım. Emin olun ki bu grubun üyeleri yakında on da olur yirmide, çünkü gökbilim dünyasının gözlem aletleri gittikçe çok gelişiyor.
Haumea. Bir ressam tarafından temsili olarak yapılmıştır.
Neptün Ötesi Cisimlerin içinde boyutları büyük olanların temsili karşılaştırılmasını bu resimde görüyorsunuz.
Neptün Ötesi Cisimler
Sonuçta güneş sistemimizin 8 büyük gezegeni kaldı. Bunların hepsi de hemen hemen aynı düzlemde Güneş çevresinde dönen büyük gezegenlerdi. En dıştaki Neptün'den sonraki alanda bugün gözlenen ve yörüngesi saptanan cisimlerin sayısı 1400'ü geçti ve her yıl yenileri ekleniyor. Yörüngelerinden emin olunan 149 tanesine de UAB küçük gezegen numarası vermiş bulunuyor. Bunlara Kuiper Kuşağı Cisimleri (KKC) adı da veriliyor ve dönemi 200 yılın altında olan tüm dönemsel kuyrukluyıldızların da bu kuşaktan geldiğine inanılıyor. Çapı 100 km'den büyük NÖC'lerin sayısının 70000 yöresinde olduğunu tahmin ediyor gökbilimciler. NÖC'in güneşe olan uzaklığı 30 ila 70 GB (1 GB=150 milyon km) arasındadır. Bu kuşakta 1992 yılına kadar sadece Pluto biliniyordu, uydusu Charon 1978'de bulunmuştu. Diğer tüm NÖC'lerin bulunması 1987'de başlayan bir proje ile gökbilimci David Jewitt ve öğrencisi Jane Luu tarafından 1992 yılında iki tane NÖC bulmaları ile başlamıştır.
Bazı cüce gezegenlerin boyutlarının karşılaştırılmasını görüyorsunuz. Hepsi bizim dünyamızdan da Ay'ımızdan da küçükler.
Haumea'nın Keşfi
Haumea güneş sisteminde dördüncü büyük cüce gezegendir. Kütlesi Pluto kütlesinin üçte biri kadardır. 2004 yılında Palomar Gözlemevinden Mike Brown liderliğinde çalışan ABD'li bir ekip tarafından bulunmuştur. Eylül 2005 tarihinde yapılan bir konferansta keşiflerini duyurmuşlardır. 2003 yılında ispanyol Jose Luis Ortiz liderliğinde Sierra Neveda Gözlemevinde çalışan bir başka ekip Haumea'yı gözlüyorlar ama UAB'nin küçük gezegen merkezine Temmuz 2005'de resmen bildiriyorlar. Dolayısıyla bu cismin hangi ekip tarafından bulunduğu hala tarttışmalı olsa da ispanyol ekibin bir sahtekarlık yaptığı çok aşikar. Ama resmen o bildirdiği için UAB'nin kayıtlarında Sierra Neveda Gözlemevinde bulunduğu belirtiliyor. Bunun yanında bulunan bu cisme İspanyol ekibin önerdiği eski İspanya'nın ilkbahar tanrıçası olan “Ataecina” adı kabul edilmiyor ABD'li ekibin önerdiği Hawai'nin bereket ve doğum tanrıçası olan “Haumea” adı kabul ediliyor. Bir anlamda yetkili kurum Nasrettin Hoca gibi sen de haklısın, sen de haklısın diyor ama Mike Brown ekibi daha sonra çok miktarda NÖC bulmuştur ve çalışmalarına devam ediyor.
Kuiper kuşağı Neptün yörüngesinden başlar ve 55 GB uzaklığa kadar gider. Bu kuşakta binlerce buzlu cisim bulunur.
Işık Eğrisi
Haumea'nın şekli yumurta gibidir ve bu şekli ile cüce gezegenler içinde tektir. Bu cüce gezegenin bugüne kadar ayrıntılı bir fotoğrafı çekilemedi çünkü çok uzak, Hubble bile onun yumurta şeklinde olduğunu algılayamaz, ona da bir yıldız gibi nokta kaynak olarak gözükür. Peki nereden biliyoruz yumurta şeklinde olduğunu? Gökbilimde bir cisimden gelen ışığı zamana göre grafiğini çıkardığımızda elde ettiğimiz o ışık eğrisinden çok bilgi elde ederiz. Aşağıda Haumea'nın ışık eğrisi görülüyor. İlk elde edeceğimiz bilgi cismin ne kadar zamanda döndüğüdür. Işığı neden değişiyor derseniz bize bakan yüzünün alanı, cisim döndükçe değişiyor ve güneşten alıp da yansıttığı ışığın miktarı da otomatik olarak değişecektir. Minimum derinlikleri ve maksimum düzeyleri farklı olduğu için de yüzeyinde bir leke olduğunu anlıyoruz. Lekenin olduğu evrede kırmızı filtrede daha fazla ışık gönderdiği içinde o bölgenin koyu kırmızı bir bölge olduğunu , mineral ve organik bileşiklerler ile dolu olduğu ileri sürülmektedir. Bu ışık eğrisi modellendiğinde de cismin şekli ortaya çıkmaktadır.
Haumea'nın gözlenen ışık eğrisi.
Eğer yüzeyinde leke olmasaydı yani uniform bir yüzey gösterseydi ışık eğrisi gri şekilde olacaktı. 0.6 evresinden sonra görülen ışık eğrisindeki düşme bize yüzeyinde bir leke olduğunu gösteriyor. ırmızı bantda maviye göre daha fazla ışık göndermesi o lekenin kırmızı olduğunu söylüyor. Yine ışık eğrisinin modellenmesinden onun yumurta şeklinde olduğunu görüyoruz.
Ortalama Çapı
Yerdeki teleskoplarla elde edilen ışık eğrisinin modellenmesinden uzunluğunun 1960-2500 km arasında ve aklık derecesinin de 0.6 olduğu çıkarılmıştır. Aklık derecesi bir cismin güneşten aldığı ışığın yüzde kaçını yansıttığını verir. Ama daha sonra ABD'nin Spitzer teleskobu ile kırmızıöte bölgede elde edilen ışık eğrisinden çapının 1150 km ve aklık derecesinin de 0.84 olduğu bulunmuş. Bu değerlerin hepsinin yayınlanan makalelerde hata değeri var ama bu iki parametre yani çap ve aklık derecesi birbirine çok bağlıdır. Herschel teleskobu ile yapılan çalışma ise 1300 km vermiştir. Sonuçta hepsinin ortalaması 1400 km kabul edilmektedir. Bu değeri ile Haumea NÖC'lerin içinde Pluto ve Eris'den sonra üçüncü büyük cisimdir. Belki Makmake, Haumea'dan büyük olabilir ama kesinlikle Sedna ve Quaoar'dan büyüktür. Bu son iki cismin de cüce gezegen sınıfına girmesi beklenmektedir.
Haumea'nın üzerindeki koyu kırmızı lekenin gezegen ekseni çevresinde döndükçe nerede nasıl görüneceğini gösteren temsili resim.
Yörünge Özellikleri
Haumea'nın yörüngesi diğer NÖC'lerin yörüngesine benzer, Güneş çevresindeki dolanım dönemi 283.28 yıldır. Yörüngesinde Güneşe enyakın olduğu konumda (enberi noktası) uzaklığı 34.7 GB, enöte noktasında ise 51.5 GB'dir. 1992 yılında enöte noktasından geçmiştir. Demek ki 2130 yılında enberi noktasından geçecektir, o zaman daha da parlak olacaktır. Pluto ve Makemeke'den sonra NÖC'lerin üçüncü parlak üyesidir. Enöte ve enberi uzaklığına baktığımızda hemen yörüngesinin ne kadar basık bir elips olduğu ortaya çıkar, gökbilimde bu basıklığı veren parametreye dışmerkezlik denir ve Haumea'nın dışmerkezliği 0.195'dir. Haumea'nın yörüngesi tutulma düzlemi ile 28 derecelik bir açı yapar, yani büyük gezegenler ile aynı düzlemde bulunmaz. Dönme dönemi 3.9 saattir ve bu değeri ile de çapı 100 km'den büyük cisimler içinde en hızlı dönen cisimdir. Haume uydularının yörüngesinden yararlanarak kütlesi bulunmuş ve bizim Ay'ımızın kütlesinin %6'sı kadar olduğu saptanmıştır.
Haumea'nın yörünge düzlemi ile büyük gezegenlerin hemen hemen içinde bulunduğu tutulum düzlemi arasında büyük açı vardır. Bu açı Pluto'dan daha fazladır.
Uyduları
Yukarıda sözünü ettiğimiz hızlı dönme onun çok önceden bir başka cisimle çarpıştığını ve o çarpışmadan da iki uydusunun oluştuğunu gösterir. Haumea mitolojide doğum tanrıçasıydı öyle ki vücudunun farklı kısımlarından fırlayarak çıkan birçok çocuğu vardır. İşte bir çarpışma sonucu oluşmuş bu iki uydusuna da Haumea'nın kızlarının adı verilmiştir; Hi'iaka ve Namaka. Bu uydular da yine Mike Brown ekibi tarafından Keck teleskobunu kullanarak 2005 yılında bulunmuştur. Tayfsal incelenmesi sonucu Haumea ile aynı yapıda olması nedeni ile çarpışma sonucu ondan kopmuş parçalar olduğu, uzaydan yakalamadığı anlaşılmıştır. Hi'iaka 310 km çapında ve Namaka'dan daha parlak ve büyüktür. Haumea'nın çevresinde 49 günde bir dönerken Namaka'nın dolanma dönemi 18 gündür. Her ikisinin de yörüngesi bizim bakış doğrultumuzda olduğu için Humea, bazen Namaka'yı örtmektedir. Bu tür örtmeler her iki cisminde boyut ve şeklinin bilinmesini sağlar.
Yumurta şeklinde olan Haumea'nın ekvatoru yöresinden bakarsak yumurtanın bir uzun, bir de kısa tarafından görünüşü solda, kutup yöresinden bakıldığında nasıl göründüğü de sağda gösterilmiştir.
Yüzey Yapısı
Haumea ve her iki yavrusunun alınan tayflarında yüzeyin kristalize olmuş buz ile kaplı olduğu, o nedenle aklık dereceleri yüksek ve gökyüzünde benzerlerine göre parlak gözükütüğü anlaşılıyor. Bu tür buzun oluşması için yüzey sıcaklığının 100 K'nin üzerinde olması gerekir halbuki o bölgede sıcaklık 50 K yöresinde, o zaman kristalize değil şekilsiz buzun oluşması gerekiyor. Diğer önemli bilgi evrenden ve Güneşten gelen kozmik ışınlar ile kristalize yapının bozulması gerekiyor. O zaman bilim insanları çok yakın tarihte yüzeyin yeniden oluştuğuna ve içeriden gelen kristalize buzun yüzeyi kapladığını ileri sürüyorlar. ESO'nun Çok büyük teleskobu ile 2010 yılında yapılan gözlemler sonucunda, Haumea'nın %75'i, büyük uydusu Hi'iaka'nın ise %100'nün kristalize buz ile kaplı olduğunu ve gerekli ısının da ya radyoaktif elementlerden (Potasyum-40, Toryum-232 ve Uranyum-238) veya karşılıklı tedirginlik kuvvetlerinden sağlandığını ileri sürmüşlerdir. İçerden gelen bu ısının yardımı ile yüzeydeki kristalize buz sürekli yenilenmektedir. Aynı çalışmada sadece yüzeyin buzla kaplı olduğu içyapının %88-%97 kayalık olduğu ve ortalama yoğunluğunun 3.5 gr/cm3 olduğu vurgulanmıştır.
Sonuç
Haumea ilginç bir gökcismi, özellikle şekli ve üzerindeki koyu kırmızı leke ile gelecekte daha bir çok araştırmanın hedefi olacak. Şimdi güzel bir çalışma yapmak istersek TUG'un 1 metrelik teleskobu ile bu cücenin ışık eğrisini tekrar elde etmek ve analiz sonucu lekenin yerinin değişip değişmediğini saptamak asıl hedef olur. Sevgili Ümit hocam da Gökbilgi sayfasında bu konuda iki yazı yazmış, meraklı olanlara duyurulur.