Yörünge rezonansı veya yörüngesel rezonans, aynı cismin (bir gezegenin veya yıldızın) yörüngesinde dolanan gök cisimlerinin birbirlerine uyguladıkları kütle çekim etkileri nedeniyle ölçülebilir bir yörüngesel periyotta dönmelerine deniliyor.
Tamam, kabul ediyoruz, biraz karışık geldi bunu okuduğunuzda, ama izah edeceğiz, sakin olun.
Bu olaya örnek vermek için en bilindik örneği seçelim; “Jüpiter’in Galileo uyduları“. Galileo tarafından keşfedilmiş olan Io, Europa, Ganymede ve Callisto; kütle çekim rezonansına verilebilecek en mükemmel örnektir. Bunlardan epey uzakta yer alan Callisto uydusunu bir kenara bırakıp, Io, Europa ve Ganymede arasındaki ilişkiye bakalım.
Io, bu uydular arasında Jüpiter’e en yakın olanıdır ve gezegenin çevresindeki bir turunu tam 1.769 günde tamamlar. İkinci sırada gelen Europa bir tam turunu 3.551 günde atar. Güneş Sistemi’ndeki en büyük uydulardan biri olan Ganymede ise Jüpiter çevresinde 7.155 günde dolanır. Şimdi, bu dolanım sürelerinin arasındaki ilişkiye bakalım:
Io 1.769 günde dolanıyordu. Ondan sonra gelen Europa ise 3.551 günde. Europa’nın bu dönüş süresi, Io’nun hemen hemen iki katıdır. Yani, Io iki tur atarken Europa bir tur atar. Jüpiter çevresinde 7.155 günde dolanan Ganymede’ye gelelim: Bu uydunun dolanım süresi de Io’nun yaklaşık dört katı. Yani, Io dört tur attığında Ganymede sadece bir tur atmış olur. Kısacası Io, Europa ve Ganymede arasındaki yörünge rezonansı; 1:2:4 şeklinde özetlenebilir.
Peki neden böyle?
Öncelikle, bu uydular birbirlerine çok yakındırlar. Bu yakınlık birbirleri üzerinde ciddi bir kütle çekim baskısı oluşturur. Örneğin Io ile Europa yörünge düzleminde aynı hizaya geldiklerinde, önemli bir gel-git etkisi meydana gelir. Bu gel-git etkisi de şu yazımızda anlattığımız biçimde uyduların yörüngelerini bozar. Her uydu, bir diğerini ya çeker, ya da iter. Bu itme ve çekme, uyduların yörüngelerini birbirlerini artık etkileyemeyecekleri bir uzaklığa gelene kadar değiştirir.
Bu itme ve çekme savaşında elbette büyük cisim (örneğimizde Jüpiter) de etkilidir. Çünkü, gel-git etkisinin en önemli kısmını çevrelerinde döndükleri yıldız veya gezegen yaratır. Sonuç nedir peki?
Daha önce “Lagrange noktaları” hakkında yazdığımız yazıyı okumuşsunuzdur. Okumadıysanız şimdi okuyun. Evet, tüm bu uydular yörüngesel dengeyi birbirlerinin lagrange noktalarında bulabilirler ancak. Birbirlerinden yeterince uzaklaştıklarında (veya yakınlaştıklarında), hem gezegenin, hem de diğer uydunun kütleçekim etkisi eşitlenir.
Örneğin; Io ile Europa dolanımları sırasında aynı hizaya geldiklerinde, Io’nun Europa üzerine uyguladığı kütle çekim gücü, Jüpiter’in uyguladığı ile aynı olur. Aynı biçimde, Europa ile Ganymede aynı hizaya geldiğinde, Europa’nın Ganymede üzerindeki kütle çekim etkisi Jüpiter ile eşit seviyededir. Devamında her üç uydu aynı hizaya gelir ve birbirleri üzerine Jüpiter ile eşit oranda kütle çekim uygularlar. Bu da, her üç uydunun bu uyumlu dönüşünün sebebidir.
Yörünge rezonansı, sadece birbirlerini etkileyebilecek kadar yakın geçiş yapan gök cisimleri için geçerlidir ve Güneş Sistemi’nde sıklıkla görünür. Örneğin,Plüton Neptün’le kesişen bir yörüngeye sahip olduğu için benzeri bir rezonans ile (2:3) Güneş çevresinde döner: Neptün’ün Güneş çevresindeki her üç turuna karşı, Plüton iki tur atar. Bunun nedeni de yine Güneş, Neptün ve Plüton’un birbirleri üzerine uyguladıkları gel-git etkileridir.
Satürn’ün halkaları da yörünge rezonansı ile biçimlenir. Halkalar arasında görülen boşlukların sebebi, halka içlerinde veya yakınlarında bulunan uyduların, halka parçacıklarını itip çekerek kendi lagrange noktalarına taşıması nedeniyle bu boşluklar oluşur. Buna ek olarak, Neptün ve Jüpiter gibi dev gezegenlerin “Güneş ile” ortak lagrange noktalarında hapsolmuş olan asteroidler de yörünge rezonansına ilginç birer örnektir. Jüpiter’in yakınındaki “Hildalar” adı verilen asteroidler, Güneş çevresindeki bir tam turlarını Jüpiter ile aynı sürede tamamlarlar. Yani, Jüpiter ve hildalar arasındaki rezonans 1:1’dir.
Yörünge rezonansı hakkında daha fazla bilgi almak için şu videoyu (ingilizce) izleyebilirsiniz.
Zafer Emecan
Kapak fotoğrafı; Eylene Pirez
Titius-Bode Yasası Doğru Mu, Yoksa Rastlantı Mı?
Titius-Bode yasası, basit bir biçimde şunu söyler; “her gezegenin Güneş’ten uzaklığı, bir önceki gezegenin iki katıdır”…
1700’lü yılların sonunda, Johann Daniel Titius ve Johann Elert Bode isimli bilim insanları, Güneş Sistemi‘ndeki gezegenlerin belirli bir matematiksel modele uygun biçimde dizildiklerini ifade eden bir model ortaya koydular. Gerçekten de modele baktığınızda, gezegenlerin Güneş’e uzaklıklarının basit bir matematiksel diziyi takip ettiği görülüyordu.
Buna göre, ilk gezegen olan Merkür‘den sonra gelen Venüs‘ün Güneş’e uzaklığı Merkür’ün iki katıdır. Dünya ise Güneş’e Venüs’ten iki kat uzakta bulunur. Mars’ın uzaklığı ise Dünya’nın Güneş’e uzaklığının iki katı olmalıdır. Ve bu kural, böylece tüm gezegenlere uyarlanabilir.
Modeli matematiksel olarak basit biçimde ifade etmeye çalışalım.
İlk gezegen olan Merkür’ün uzaklığını sıfır (0), ikinci gezegeni 3 kabul edip, diğerlerinin uzaklığını da bir öncekinin iki katı şeklinde yazarsak, ortaya şöyle bir skala çıkar:
Gezegenler
0
3
6
12
24
48
96
192
Burada 0 Merkür, 3 Venüs, 6 Dünya, 12 Mars, 24 Ceres, 48 Jüpiter, 96 Satürn, 192 ise Uranüs‘tür. Önemli bir not olarak şunu düşelim; Titius-Bode yasasının ortaya atıldığı zamanlarda Asteroid kuşağında yer alan Ceres bir gezegen olarak görülüyordu. Neptün ise henüz keşfedilmemişti.
Bu oluşturduğumuz skalayı, gök bilimde kullanılan “astronomik birim“e (AB) dönüştürmek için ise, her birine dört ekleyip 10’a bölmemiz gerekiyor. İşlemi yaptığımızda şu şaşırtıcı sonuçla karşılaşıyoruz:
Gezegenlerin AB olarak uzaklıkları
0,4
0,7
1,0
1,6
2,8
5,2
10,0
19,6
Bu rakamlar, gerçekten de gezegenlerin Güneş’e olan uzaklıkların Astronomik Birim (1AB 150 milyon km’dir) olarak yaklaşık değerleridir. Tabloyu “kabaca” yorumlarsanız, gerçekten matematiksel bir düzen varmış gibi görürsünüz. Oysa bu yanıltıcıdır. Çünkü, bu skalaya göre işlem yapmaya kalkıştığınızda hata payınız milyonlarca kilometreyi bulur.
Bu sistemde örneğin Mars’ın Güneş’e uzaklığı yaklaşık yüzde beş oranında hatalıdır. Yine, Satürn’ün uzaklığını da yüzde beş hata payıyla öngörür. Diğer gezegenler için hata payları da yüzde bir ile yüzde üç arasında değişir.
Tüm bu hata paylarına rağmen, Titius-Bode yasası “o kadar kusur kadı kızında da olur” düşüncesiyle uzun yıllar boyunca kabul gördü. Öyle ki, aslında bir yasa ile uzaktan yakından ilgisi olmadığı halde “yasa” tanımlaması dahi yapıldı. Oysa, bu sadece bir hipotezdi. Biraz da sanırız insanlardaki “mükemmellik” algısı bunda etken oldu. Düşünsenize, gezegenler bile hiç gerek olmadığı halde (evet gerek yoktur, başka ve orantısız dizilimler de mükemmel bir Güneş Sistemi oluşturabilir) belli bir sistemi takip ediyor görünüyordu ve bu insanların çok hoşuna gitti.
Titius-Bode yasasının doğruluğundan çok emin olan gök bilimciler, Neptün keşfedildikten sonra hemen uzaklığını ölçme girişiminde bulundu.
Kısa süre sonra ise Neptün’ün uzaklığı (Newton kanunları kullanılarak) ölçülmüştü. Büyük bir şaşkınlık yaşadılar çünkü Neptün Güneş’e bu yasanın öngördüğünden tam yüzde 30 daha yakındı. Bu ise neredeyse 1 milyar km’lik bir hata demekti.
Sözde yasaya en büyük ve son darbeyi ise Plüton’un keşfi vurdu. Yapılan ölçümler, Plüton’un Güneş’e uzaklığının Titus-Bode Yasası ile öngörülenden tam yüzde 95 daha yakın olduğunu gösteriyordu. Hata payı milyarlarca km idi.
Nihayetinde Titius-Bode Yasası’nın sistemimizdeki Neptün’e kadar olan gezegenlere “kabaca” uyuyor görünmesinin bir rastlantıdan ibaret olduğu kabul edildi. O zamana kadar “olsa da olur, olmasa da” diye bakılan yüzde 3-5’lik hatalar tekrar göze batmaya başladı. Ne de olsa, gezegenler arasındaki mesafeler düşünüldüğünde yüzde birlik bir fark bile milyonlarca kilometre demek oluyordu.
Bununla beraber, yine de kullanım alanları vardır. Örneğin, Dünya’nın Güneş’e uzaklığının ortalama 150 milyon km olduğunu bilirseniz, diğer gezegenlerin uzaklıklarını (Uranüs’e kadar) aklınızdan kabaca hesaplamanıza yarayabilir. Amatör astronomlar ve bilgi yarışmalarına katılanlar için faydalı bir bilgi 😉
Bugün Titius-Bode yasası, gök bilim tarihinin anılarından biridir sadece. Hala hatırlayan ve bazen keşfettiğimiz uzak gezegenlerde benzer orantılar gördüklerinde yad eden birkaç gök bilimci haricinde, bilim tarihininde yapılmış hatalı (ancak güzel) çıkarımlardan biri olmak dışında başka yerde adı geçmez.
Zafer Emecan
Plüton, 1 Milyon Kuyruklu Yıldızdan Oluşmuş Olabilir!
Aslında Plüton devasa bir kuyruklu yıldız olabilir. Araştırmacılar, Plüton’un ünlü “kalbi”nin sol tarafını oluşturan ve azot buzu içeren geniş bir buzul olan Sputnik Planitia’ya yakından baktıktan sonra cüce gezegenin kökeniyle ilgili yeni bir teori geliştirdiler.
San Antonio’da bulunan Southwest Araştırma Enstitüsü’nde çalışan bir bilim insanı olan Chris Glein açıklamasında, buzul içindeki tahmini azot miktarı ile, eğer Plüton Rosetta’nın incelediği 67P kuyruklu yıldızındaki kimyasal bileşenlerle benzer bir yapıya sahip olan yaklaşık bir milyon kuyruklu yıldız ile veya Kuiper Kuşağı‘nda bulunan diğer cisimler ile oluşturulsaydı o zaman sahip olacağı tahmini azot miktarı arasında merak uyandırıcı bir tutarlılık bulduklarını söyledi.
Avrupa Uzay Ajansı’nın Rosetta aracı, 2014-2016 yılları arasında 67P/Churyumov-Gerasimenko kuyruklu yıldızının yörüngesinde dolandı. Yörüngedeki ana araç, kuyruklu yıldızın buzlu gövdesine ilk yumuşak dokunuşu yapmayı başaran Philae adlı iniş aracını yerleştirdi. Kuiper Kuşağı ise, Neptün’ün yörüngesinin ötesinde yer alan donmuş cisimlerden oluşmuş bir halkadır ve Plüton da bu kuşağın en büyük sakinidir.
Glein ve meslektaşı Hunter Waite, Rosetta’dan ve Temmuz 2015’te Plüton’a yakın geçiş yapan NASA’nın New Horizons (Yeni Ufuklar) görevinden gelen verileri analiz ettikten sonra yeni bir Plüton oluşum senaryosu tasarladılar. Glein, “araştırmamız, Plüton’un kuyruklu yıldızların yapı taşlarından miras aldığı ilk kimyasal yapısının – belki de yer altı okyanuslarında – kimyasal olarak sıvı su ile değiştirilmiş olduğunu öne sürmektedir” diye açıkladı.
Glein ve Waite, Plüton’un kökenini kesin olarak ortaya attıklarını iddia etmiyor: İkili, Güneş’tekine yakın kimyasal bileşimlerle soğuk buzların birleştiği cüce gezegenin yer aldığı “Güneş modeli”nin de oyunda kaldığını belirtiyorlar. Glein, ayrıca bu araştırmanın Yeni Ufuklar ve Rosetta misyonlarının Plüton’nun kökeni ve evrimi konusundaki anlayışımızı genişletmeye yönelik fantastik başarılarına dayandığını belirtiyor. “Kimyayı dedektiflik aracı olarak kullanarak bugün Plüton’da gördüğümüz bazı özellikleri uzun zaman önce oluşum süreçlerine kadar takip edebiliyoruz” diye ekledi.
Plüton’un hepimizi hayran bırakan fotoğraflarıyla birlikte, New Horizons (Yeni Ufuklar) uzay aracı Plüton’un en büyük uydusu Charon’ın da göz alıcı net fotoğraflarını göndermişti.
Üstteki fotoğraf, Charon’ın yüzeyinin büyük kayalıklar ve uçurumlar gibi çok farklı türde arazi yapılarıyla birlikte, uydunun kuzey kutup bölgesindeki ”Mordor” diye isimlendirilmiş olan karanlık alanı da gösteriyor.
Ek Bilgi: Charon = Kharon ismini antik Yunan mitolojisinden alır. Ölmüş kişilerin ruhlarının ölüler ülkesine gitmek için geçmesi gereken Acheron ırmağında kayıkçılık yapar. Eğer kişinin ruhu Kharon’a para vermezse, asla kayığa binip karşıya geçemez. Bu nedenle antik Yunan’da ölüler gömülürken ağzına bir sikke yerleştirilir. “Haron” şeklinde okuyabilirsiniz
Charon 22 Haziran 1978‘de astronom James Christy tarafından keşfedilmiş ve onun tarafından isimlendirilmiş Plüton’un en büyük uydusu olmakla birlikte, -Plüton’a kıyasla- çok da küçük olmayışından dolayı, Plüton ile birlikte bir çift gezegen sistemiolarak niteleniyor.
Charon, yaklaşık 1.200 km’lik çapı ve Plüton’un yaklaşık onda birlik (%12) kütlesi ile, cüce de olsa bir gezegenin kütlesine göre oldukça büyük bir uydudur. Her iki gökcismi, birbirlerine kütle çekim kilidi nedeniyle hep aynı yüzlerini gösterirler ve ortak bir kütle çekim merkezi etrafında 6.387 Dünya gününde bir tur atarlar.
Çift gezegen sistemlerinin, kendi boyutlarına oranla görece büyük uydular barındıran ikili sistemler olduğunu da hatırlatalım. Plüton-Charon’un dışında çift gezegen sistemlerine Dünya-Ay ikilisi de bazı gökbilimciler tarafından örnek gösteriliyor. Ancak, Dünya ile Ay arasındaki kütle farkının çok büyük olması yüzünden, bu görüş bilim insanları tarafından genel anlamda kabul görmüyor.
Plüton-Charon çift gezegen sistemi, nadir görülen çift gezegen sistemlerinin en belirgini olmasıyla dikkate değerdir. Charon ve Plüton arasındaki mesafenin Güneş Sistemi’ndeki tüm gezegen-uydu sistemlerindeki mesafelere göre çok daha yakın olması, astronomlar tarafından ”yoğun” bir ikili sistem olarak da değerlendirilmesine neden oluyor.
Charon, aynı zamandaNeptün Ötesi Gökcismi (NÖC) olarak da nitelenir. Güneş Sistemi’nde ortalama yörüngesi Neptün’ün ortalama yörüngesinden büyük olan bütün gökcisimleri NÖC olarak sayılmaktadır.
Charon, Plüton’un diğer uyduları olan Nix ve Hydra‘nın 2005 yılındaki keşfinden sonra Pluto I olarak da isimlendirilmektedir.
Kemal Cihat Toprakçı
Cüce Gezegen Eris ve Uydusu Dysnomia
Eris, Plüton’u gezegenlikten eden Kuiper Kuşağı üyesi olarak da nitelenebilir.
Plüton’un gezegenlikten çıkarılmasi, Eris’in keşfi sonrasında Plüton ile hemen hemen aynı büyüklüğe sahip olduğunun farkedilmesi ile tetiklenen bir süreç. Bu keşif sonucu uluslararası astronomi birliği toplanarak apar topar Plüton’un gezegenlik payesini elinden alıp; “cüce gezegen” isimli yeni bir gezegen sınıfı oluşturdu. Bu sınıfın en bilinen üyelerini görmek için buraya bakabilirsiniz.
Bu yapılmasa idi, Günes sistemine bir sürü yeni gezegen daha eklenecek, gezegen sayısı30-40 civarında olacaktı. Bilenler bilir; hızla yeni kuiper kusağı nesneleri keşfedilmeye devam ediyor. Yani her yıl birkaç tane daha “cüce gezegen” keşfediyoruz… Dolayısıyla artık Güneş Sistemi bu yeni sınıflandırmaya göre 8 gezegen ve onlarca cüce gezegenden oluşuyor.
Neyse, konuya donelim:
Eris’in yaklaşık 2.300 km çapında oldugu hesaplanıyor. Ayrıca 33 bin km uzaklıkta çevresinde dolanan, kendisinden 5 kat küçük Dysnomia isimli bir de uydusu var. Eris, 591 yılda tamamladığı yörünge periyodu sırasında Güneş’e 38 AB* kadar yaklaşabiliyor. Bu da ara sıra bize Plüton’dan daha yakın oldugu anlamına geliyor…
Güneş’e bu kadar uzak olduğu için çok soğuktur ve ortalama sıcaklığı -217 ile -248ºC arasında değişir. Eris Güneş’e o kadar uzaktır ki, eğer üzerinde durup bakabilseydiniz, Güneş’i sadece aşırı parlak bir yıldız olarak görecektiniz.
Kapak fotoğrafı; Eris ve uydusu Dysnomia’nın bir sanatçı tarafından tasviri ve sağ alt köşede Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilmiş bir görüntüsünü içeriyor.
Yeni Ufuklar düzeltisi: Plüton’un yakınından geçenYeni Ufuklar (New Horizons) uzay aracının verdiği bilgiler doğrultusunda, Eris’in artık Plüton’dan büyük değil, ondan birazcık daha küçük olduğunu öğrendik.
Yakın geçmişimize kadar Güneş Sistemi’nin en uzağındaki cismin Plüton olduğunu düşünüyorduk. Ne var ki, 1992 yılına kadar. Bu tarihten sonra, hem Güneş Sistemi’nin büyüklüğü, hem de gezegen algımız baştan sona değişti…
Palomar Gözlemevi’nde çalışan iki astronom David Jewitt ve Jane Luu, 1992 yılında Plüton gezegeninin de ötesinde yaklaşık 190 km çapında buzla kaplı bir cisim keşfetti. 1992 QB1 adı verilen bu cisim Güneş çevresindeki bir turunu 296 yılda tamamlıyordu.
1992 QB1, keşfedilen ilk Kuiper Kuşağı (Ecnebicesi Kuiper Belt) cismi olma özelliği taşımaktadır. İlk keşfin hemen ardından yeni keşiflerin ardı arkası kesilmedive yüzlerce yeni cisim keşfedilmeye devam edildi. Bu keşifler neticesinde, bilim insanlarının uzun süredir kuşku duydukları Kuiper Kuşağı’nın kesin bir şekilde varlığı kanıtlanmış oluyordu.
1930’lu yıllardan beri varlığı tartışılan bu kuşak ile ilgili ilk ciddi makaleyi 1951’de Gerard Kuiper yayınlanmıştır ve kuşak keşfedildikten sonra da onun adı ile anılmaya başlanmıştır. İşin ilginç yanı, Gerard Kuiper’in böyle bir kuşağın artık günümüzde kalmamış olması gerektiğini savunan kişilerden birisi olmasıydı.
Kuiper Kuşağı, Neptüngezegeninin ötesinde, yaklaşık 30 ile 55 Astronomik Birim (1 Astronomik Birim = Dünya ile Güneş arasındaki uzaklık yani 150 milyon km’dir) arasında bir uzaklıktan başlamaktadır. Yani 4.5 ile 8.5 milyar km gibi bir uzaklıktan söz ediyoruz. Buradan başladığı düşünülen kuşağın tümü ise 100 milyar km’den daha öteye kadar uzanır.
Güneş Sistemi’nin oluşmasının ardından geriye kalan “döküntü” cisimlerinin toplandığı Kuiper Kuşağı, genel olarak Marsile Jüpiter’in yörüngeleri arasında yer alanAsteroit Kuşağı ile benzerlik göstermektedir ve simit şeklindedir. Asteroit Kuşağı’ndan bir farkla ki, Kuiper Kuşağı’nda yer alan cisimler daha çok buzla kaplıdır.
Çok küçük milyonlarca parçanın yanı sıra çok daha büyük çapta “Cüce Gezegen“ler de bu kuşakta yer alır. Yapılan gözlemler neticesinde Kuiper Kuşağı’nda, 100 km çapından büyük 100 bin civarı cisim olduğu tahmin edilmektedir. Daha küçük boyutlarda ise 1 milyonun üzerinde cisim olduğu düşünülüyor.
Kuşakta yer alan cisimlerin bazılarının yörüngesi aşırı eliptik ve basık olabilir. Örnek vermek gerekirse; kuşak içerisinde yer alan Sedna’nın korkunç eliptik bir yörüngesi vardır ve Güneş etrafındaki bir turunu tamamlaması 11.300 yıl kadar sürmektedir (Hatırlatalım, Plüton bir turunu 248 yılda tamamlar).
Bu cisimler, gezegenlerin yer aldığı yörüngelerin çok ötesinde yaklaşık 25 Astronomik Birim genişliğindeki bir alanda kararlı yörüngelerinde dönmektedirler. Nadir olarak ise bazıları buz devi gezegenlerin kütle çekimine kapılarak onların birer uydusu haline gelebilirler. Neptün’ün uydusu Triton örneğinde olduğu gibi… Ya da daha ötesinde, aynı etki sebebi ile Güneş’e doğru hızla yol alarak aşırı eliptik bir yörünge ile kısa periyotlu bir kuyruklu yıldızadönüşebilirler.
Güneş Sistemi’nde şu anda hızla yol alan Yeni Ufuklar (New Horizons) Plüton’un ötesinde yeni hedefine doğru yol alıyor ve bu Kuiper Kuşağı cismine ulaştığında bize hakkında ayrıntılı bilgiler ulaştıracak. Daha sonrasında da Güneş Sistemi dışına doğru yoluna devam edecek.
Zafer Emecan & Sinan Duygulu
Cüce Gezegen Haumea
Haumea, Güneş Sistemi’nin dış sınırlarında yer alan Kuiper Kuşağı sakinleri arasındaki bir cüce gezegendir. 2004 ve 2005 yıllarında biri ABD’li, diğeri İspanyol iki ayrı ekip tarafından bağımsız biçimde keşfedilen ve 2008 yılında varlığı onaylanan bu gezegencik, tahmin edeceğiniz üzere canımız ciğerimiz Plüton’un başını yakıp gezegenlikten atılmasına neden olanlardan biri.
Cüce gezegenin ismi, Hawaii mitolojisinden geliyor. Ada yerlilerinin inancına göre baş tanrıça olan Haumea’nın adı gezegene verilmiş. Uyduları olan Hi’iaka ve Namaka ise tahmin edeceğiniz gibi baş tanrıça Haumea’nın kızlarının ismi.
Plüton‘dan daha küçük olan Haumea’nın en ilginç özelliği, biraz yamuk olması. Normalde, bu büyüklükteki bir cüce gezegen bilindik küresel bir şekil oluşturabilecek kadar güçlü bir kütle çekimine sahiptir ve küre şeklinde olması gerekir. Ancak, Haumea patates gibi uzun yamuk bir küresel yapıya sahip. Dolayısıyla gezegenin boyutlarını verirken üç eksendeki çap ölçümünden söz etmemiz gerekiyor: 1.920 x 1.540 x 990 km.
Gezegenin niçin böyle yamuk küresel bir yapıda olduğu bilinmiyor. Olası fikirlerden biri, henüz oluşum aşamasında iken yaşadığı bir çarpışma nedeniyle çok hızlı biçimde dönmesi ve bu nedenle böylesi yamuk biçimde katılaşmış olması. Bu, akla yatkın bir senaryo. Çünkü gezegenin kütlesi hızlı bir dönüş sırasında tam bir küresel şekil almasını engelleyecek kadar küçük. Kaldı ki, kendi çevresindeki dönüş hızı henüz ölçülememiş olsa da, yapılan gözlemler gezegenin bugün dahi oldukça hızlı biçimde döndüğünü gösteriyor.
Haumea, Kuiper Kuşağı’nda yer alan çoğu cüce gezegen gibi oldukça eliptik bir yörüngeye sahip. Gezegenin yörüngesi Güneş’e en uzak olduğu dönemde 7 milyar 700 milyon km civarında iken, en yakın olduğu dönemde ise 5 milyar 250 milyon km dolaylarında. Yani, bize Plüton’dan sadece biraz daha, birkaç milyar km uzakta bir yörüngeye sahip.
Güneş’in kütle çekimi böylesi uzak yörüngelerde gök cisimleri üzerinde büyük bir etki yaratmadığı için, Haumea küçük kütlesine rağmen tıpkı Plüton gibi kendi uydularına sahip bir gezegen konumunda. Yalnız, uydu dediğimize bakmayın; biri yalnızca 160 km çapında olan Hi’iaka ve diğeri yaklaşık 85 km çaplı Namaka isimli kaya parçalarından söz ediyoruz.
Bu cüce gezegen için Güneş’e çok uzakta, donmuş buzlu, dev bir kaya parçasıdır diyebiliriz. Yüzey sıcaklığı -220 santigrat dereceden yukarı çıkamayan bu donmuş dünyadan bakıldığında Güneş parlak bir yıldız gibi görülür ve gezegenin yüzeyini 2 metre uzağınızdaki bir mum ışığından daha fazla aydınlatmaz. Buna rağmen, Plüton’da şahit olduğumuz gibi bu gezegencik de beklenmedik ölçüde aktif bir yapıya sahip olabilir.
Şimdilik ve önümüzdeki belki de 100 yıl boyunca hiç kimse Haumea’yı ziyaret etmeyecek. Şu anda ona en yakın “gözümüz” olan New Horizons (Yeni Ufuklar) uzay aracı için bile ulaşamayacağı çok uzak bir hedef konumunda. Ama bir gün, belki yüzlerce yıl sonra, Güneş Sistemi’nin dış kısımlarında bir uzay istasyonuna ihtiyacımız olduğunda, yahut uzay madenciliği yaygın bir hal aldığında, Haumea gözde bir merkeze dönüşebilir. Kimbilir…
Zafer Emecan
Plüton’un Kayıp İkizi: Orcus
Orcus (bilimsel adıyla 90482 Orcus), Plüton’a benzer, fakat tam zıt bir yörüngede dönen, bu sayede bir şekilde gözden uzak kalmayı becermiş bir cüce gezegen.
Dünya’ya Plüton ile hemen hemen aynı uzaklıkta (6 milyar km) yer almasına karşın, 2004 yılına kadar gözlemlenebilmesi mümkün olmamıştı. Elbette bunun en önemli nedeni, kimsenin oralarda bir gezegen aramıyor oluşuydu. 2000’li yılların başlarında artış gösteren Neptün ötesi cisim arayışlarında, onlarca başka cüce gezegenle birlikte ancak keşfedilebildi. Pluton’un 1930’da keşfedildiği düşünüldüğünde, ne kadar geç farkedildiği daha iyi anlaşılabilir.
Yaklaşık 900 km çapındaki Orcus’un Vanth isminde, kendine göre oldukça iri (380 km çapında) bir de uydusu bulunuyor. Bu küçük gezegen, Güneş çevresindeki bir turunu yaklaşık 243 yılda (Plüton 247 yılda) tamamlıyor.
Plüton ile boyut ve uzaklık bakımından benzer olmasına karşın, onun kadar ünlü olmadığı -ve olamayacağı- için elimizdeki en güzel, en net, en detaylı fotoğrafı da bu malesef…
Sistemimizdeki diğer cüce gezegenlerden bazılarıyla ilgili makalelerimiz için şu linklere bakabilirsiniz: Makemake, Eris
Dostlar, yarenler, Plüton sevenler, astroloji aşıkları ve elbette Roma halkı! Dünyamız, Güneş Sistemi içerisinde bir gezegencik ve bizler de o gezegencikte bulunan akıllı yaşam formlarından biriyiz. Bu gezegendeki en akıllı yaşam formu biz miyiz bilmiyoruz, belki de The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy’de biraz da mizahi biçimde geçtiği gibi en zeki 3. yaşam formuyuzdur. Ama şimdilik en zekisi olduğumuz düşünüp egomuzu güçlü tutalım biz.
Güneş sistemi denen yerin toplam kütlesinin (Güneş, gezegenler, kuyruklu yıldızlar, astroidler falan filan, hepsi yani) %99.86’sını Güneş oluşturur. Geriye kalan %0.14’lük kütlenin de yarıdan çoğunu Jüpiter gezegeni tek başına sahiplenir. Elimizde kala kala %0.06’lık bir dilim kalır ki, o dilimin de %85’ini Satürn, Uranüs ve Neptün aralarında paylaşır.
Ne kaldı şimdi elimizde Güneş Sistemi’nden; %0.01. Bunu da böl geri kalan; Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Astreoid Kuşağı, Kuiper Kuşağı, Oort Bulutu, Plüton, Sedna, Quoar, Eris, Haumea, Varuna, Orcus ve adı henüz konulmayan onlarca Plüton büyüklüğündeki gezegenciğe. Hepsinin kütlesini eşit saysan bile, elinde her biri için %0.001’den küçük bir değer kalıyor.
Tamam, bırakın gezegenleri. Sadece 10 ışık yılı çevrenize bakın; burada doğrudan dünyayı etkileme “gücüne” Plüton’dan çok daha muktedir 80’in üzerinde yıldız ve her birinin çevrelerinde bir araba dolusu gezegen var. Astroloji diyorsun ya, ekle bu yıldızları da “etki çemberi”ne. Ama zor tabi. Çünkü Güneş’in 10 ışık yılı yakınında bulunan yıldızlardan sadece on küsür tanesini çıplak gözle görebiliyorsun. Yani çoğundan haberin bile yok.
Peki durum ne?
Seni doğrudan çekim gücüyle etkileyen onbinlerce gökcisminden 10 tane kadarını seçmişsin, bunun üzerine bir doktrin oluşturmuşsun. Peki, Sedna’yı ekledin mi buna? Haumea’yı, Makemake’yi, Eris’i? Ya da şu anda henüz isimleriyle değil, kod numaralarıyla tanınan onlarca Plüton büyüklüğündeki “gezegenimsi”yi? Sahi, bize Plüton’dan çok daha yakın ve fiziksel etkisi çok daha fazla olan “asteroid kuşağı”nın ne gibi etkileri var? Bu kuşak üzerindeki hangi asteroid nerede hangi burca girip hangi olayları tetikliyor? Hadi canım, küçücük şeyler bunlar deyip geçme, aralarında Ceres denen 1.000 km çapında eşşek kadar bir “gezegen” bile var. Plüton ile bize aynı uzaklıkta gezinen kankası Orcus’tan hiç söz etmesem en iyisi galiba.
Ve sen orada hala Plüton’un aşk ve para üzerine etkisiyle ilgili geyik çevirirken, şu an ona ulaşacak uzay aracının göndereceği görüntüler için heyecan duyan binlerce bilim insanı var. Dertleri aşk ve para değil bu insanların; bilmek, öğrenmek, gerçeği bulmaya çalışmak, keşfetmek, insanlığın bilgi dağarcığını genişletmek. Astrolojinin böyle bir derdi yoktu değil mi, pardon…
Bana göre, hayır bana göre değil, bilinen ve bilinmeyen gerçeklere göre; astroloji bir zırvalıktır. Mantıksız veya hatalı bir doktrin değil, tamamıyla bir zırvalıktır. Biraz bilgi sahibi, azıcık “gerçeğe” meraklı herkes bu zırvalığın farkına zaten varır, varıyor da. Ama ne ben, ne de bir başkası burada sayfalarca dil dökse nafile, çünkü “inanç”lar adı üstünde inançtır, ona inanılır.
Neyin ne olduğunun gayet iyi bilindiği bu günlerde bile, tıpkı 2.000 yıl öncenin korku dolu toplumları gibi gökte gezen seyyarelerden medet uman, itiraf edemese bile bir anlamda onlara tapan, güçlerine inanan milyarlarca insan hala var. Ve en acısı, inancın mantıklı olması gerekmiyor. Sanırım insanın en zayıf yönü de bu.
Zafer Emecan
Güneş Uzak Gezegenleri Ne Kadar Aydınlatır?
Yıldızımız Güneş, bizleri Dünya, Venüs, Merkür ve hatta Mars gibi gezegenlerin yüzeyinde çok ciddi miktarda aydınlatır. Bu aydınlatma gücü o kadar fazladır ki, gökyüzünde doğrudan Güneş’e bakmamız gözümüze ciddi zararlar verir.
Güneş’in Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlere kadar olan mesafede hatırı sayılır bir aydınlatma gücü vardır. Her ne kadar uzaklığa bağlı olarak bu aydınlatma gücü düşüş gösterse de, insan gözü için kabul edilebilir bir aydınlatma ve enerji sağlar. O nedenle, yaklaşık 800 milyon km uzaktaki Jüpiter civarına kadar gönderdiğimiz uzay araçları enerji kaynağı olarak Güneş panelleri kullanır. Çünkü, yıldızımızın yaydığı ışık ve enerji oldukça güçlüdür.
Uranüs (2.8 milyar km), Neptün (4.5 milyar km) gibi çok daha ötelerdeki gezegenlerde ise, Güneş’in aydınlatma gücü dramatik bir düşüş gösterir. Örneğin, en üstte yer alan görseldeki hanım kızımız gibi Neptün’deki hayali bir evin çatı katında otursaydınız, Güneş sizi ve odanızı sadece 10 mumluk bir ampülün yapabildiği kadar aydınlatacaktı.
Kıyas yapmanız için hatırlatalım; sıradan bir evin oturma odasında kullanılan lambalar genellikle 60-100 mumluk bir aydınlatma sağlarlar. 10 mumluk ampül, genellikle yatak odalarında “gece lambası” olarak kullanılır.
Türü ne olursa olsun, ışık kaynağından uzaklaştıkça, o kaynaktan size ulaşan foton sayısı azalır. Yıldızlar küresel ışık kaynaklarıdır ve ürettikleri enerji, kürenin yüzeyinden her yöne dağılır. Eğer yıldıza yakınsanız, o kürenin daha fazla yüzey alanından yayılan ışık fotonu size çarpacaktır. Ancak, uzaklaştıkça fotonlar sizi ıskalamaya başlar. Yıldızdan çıkan aynı miktarda foton aynı uzaklığa ulaşmış olmasına rağmen, birim alana düşen foton sayısı çok azalır.
Bir ışık kaynağının aydınlatma gücü uzaklığın karesi ile doğru orantılı azaldığına göre, Güneş’e bizden 30 kat uzakta olan Neptün, Dünya’dan 900 kat daha az ışık alacaktır. Bu oran size küçük görünmesin, dolunay evresindeki Ay’ın aydınlatma gücünden yaklaşık 700 kat fazladır.
Kısa keselim; Neptün’deki hayali şehrimizde öğle vaktinde bile ortalık, ancak Dünya’da Güneş ufukta battıktan yarım saat sonraki kadar aydınlanabilecek, Sirius, Arcturus, Capella, Rigel, Aldebaran gibi parlak yıldızlar gündüzleri bile görülebilecekti.
On yıl önce Plüton’un son teknoloji teleskoplarla çekilmiş bulanık bir fotoğrafına sahiptik. Bugün ise Yeni Ufuklar’ın Temmuz 2015’te yaptığı uçuşu sayesinde elimizde Plüton’un yüksek çözünürlüklü fotoğrafları var. Yalnızca on yıl içerisinde Plüton üzerine bilgilerimiz hayli arttı.
Geçtiğimiz salı günü (19 Ocak) Yeni Ufuklar’ın Florida’dan fırlatışının onuncu yıl dönümüydü. Araştırmanın dokuz buçuk yılı Plüton’a ulaşmak için geçti. Yeni Ufuklar Plüton’a varabilmek için 4.8 milyar km seyahat etti. Şimdiyse Güneş Sistemi’mizin sınırlarında çalışır bir halde dolanmaya devam ediyor.
Colorado’daki Güneybatı Araştırma Ensititüsü’nden Yeni Ufuklar’ın Baş Araştırmacısı Alan Stern; “Bu uçuşla beraber Yeni Ufuklar, bilimsel topluluğun ve tabii ki NASA’nın elli yıllık uzun soluklu bir amacını yani tüm gezegenleri keşfetme görevini başarıyla tamamlamış oldu” diyor.
Yeni Ufuklar fırlatıldığında Dünya yörüngesinden ayrılan en hızlı araç oldu. Daha sonra Yeni Ufuklar, Jüpiter’in yanından geçerken kütle-çekimsel sapan etkisi sayesinde hızını saatte 52 bin km’ye çıkardı. Bu Jüpiter uçuşu araca hız kazandırmanın yanısıra takıma fotoğraf çekme ve uzay aracındaki ölçüm aletleri üzerinde denemeler yapma şansı da doğurmuştu. Jüpiter’e yalnızca anlık bir ziyaret gerçekleşmiş olsa da Yeni Ufuklar ilkleri gerçekleştirdi. Jüpiter’in kutuplarındaki yıldırımların ilk yakın çekimlerini yaptı ve Jüpiter’in uydusu Io’daki volkan patlamalarını gösteren ilk fotoğraf serisini çekti.
Haziran 2015’te Plüton ve uydusu Charon, Yeni Ufuklar’dan gelen fotoğraflarda büyümeye başladı. Bunlar ilk başta yön bulma amaçlı olsa da Yeni Ufuklar yaklaştıkça arazi detaylarını görmek de mümkün oldu.
“Yeni Ufuklar’ın veri göndermeye başlamasıyla Güneş Sistemi’miz için yepyeni bir alanın kapıları açıldı. Aracın fırlatılmasıyla başlayan beklenti yerini gurur ve başarma duygusuna bıraktı” diyor NASA yetkilileri.
Yeni Ufuklar şu an Kuiper Kuşağı’nda saatte 52 bin km’lik hızla ilerlemeye devam ediyor ve bu kuşakta bulunan başka bir cismi de hedef olarak belirlemiş durumda.
Ayrıca buradan Yeni Ufuklar Uzay Aracı’nın şu anki hızına ve Plüton, Dünya, Güneş ile olan güncel uzaklık bilgilerine de ulaşabilirsiniz.
Her ne kadar ışık, Dünya’dakinden daha az da olsa, Plüton sandığınız kadar karanlık değil. Hatta gündoğumu ve günbatımında kısa bir süreliğine Plüton’daki öğlen aydınlığını yaşıyoruz. Biz buna “Plüton Zamanı” diyoruz. Yani şafak vakti dışarıya çıkıp etrafınıza baktığınızda, gördüğünüz manzara Plüton’da öğlen göreceğiniz manzarayla eşit aydınlığa sahip.
NASA’nın bu linkten ulaşabileceğiniz internet sayfası sayesinde bulunduğunuz konumu girerek önümüzdeki Plüton zamanı’nı görebiliyorsunuz.
NASA sizlerden, Plüton zamanında çektiğiniz fotoğrafları onlarla paylaşmanızı istiyor. Bunun için tek yapmanız gereken Plüton zamanında dışarı çıkmak ve bir fotoğraf çekmek. Çektiğiniz fotoğrafları #PlutoTime etiketi altında sosyal medyada paylaşarak, NASA’nın gönderdiğiniz fotoğraflarla oluşturduğu Plüton ve uydusu Charon’un mozağinin bir parçası olma şansını yakalayabilirsiniz.
Konuyla ilgili aşağıda NASA’nın bu fotoğraflardan oluşturduğu videoyu izleyebilirsiniz. Ayrıca bu linkten de, şimdiye kadar #PlutoTime tag’i ile paylaşılmış fotoğrafları görebilirsiniz.
Devrim Yağmur Durur
New Horizons’ın Yeni Hedefi Belli Oldu
2015 Temmuz’unda cüce gezegen Plüton‘un 12.500 km yakınından geçerek inanılmaz fotoğraflar ve bilgiler gönderen (hala da göndermekte olan) Yeni Ufuklar (New Horizons) uzay aracının bir sonraki ziyaret edeceği Kuiper Kuşağı objesi NASA tarafından belirlendi. Uzay aracı,2014 MU69 olarak isimlendirilen küçük bir asteroidi inceleyecek.
2014 MU69, Hubble Uzay Teleskobu‘nun aldığı görüntülerden faydalanılarak adından da anlaşılacağı gibi 2014 yılı ortalarında keşfedilmişti. Yeni Ufuklar aracı Plüton görevini tamamladıktan sonra en az 10 yıl daha çalışabileceği planlandığı için, Kuiper Kuşağı’nda bulunan yüzbinlerce cisimden birkaçının (en az 2 tane) daha ziyaret edilmesi planlanıyordu. Bu plan dahilinde 2014 MU69 asteroidi, “Potansiyel Hedef 1 (PT1)” olarak belirlendi.
Bu seçilen hedef, gerçekten oldukça küçük. Gökbilimcilerin yaptıkları hesaplara göre, yaklaşık 30×45 km’lik boyuta sahip. Yani, tam olarak yuvarlak değil. Bu tür küçük objelerin çoğunda olduğu gibi biraz “patates” benzeri yapıda. Gökcismi, Güneş’ten ortalama 6 milyar 600 milyon kilometre uzakta yer alıyor ve 293 yılda tamamladığı hafif basık eliptik bir yörüngesi var.
İlk hedefin 2014 MU69 olarak seçilmesinin en önemli sebebi, Yeni Ufuklar aracının buraya ulaşmak için diğer olası hedeflere gidişine oranla daha az yakıt harcayacak olması. Plüton görevi sırasında aracı yönlendirilebilecek yakıtın büyük kısmı kullanıldığı için, kalan az miktada yakıtı son derece dikkatli kullanmak gerekiyor. Aksi halde araç başka görevlerde kullanılamayacak hale gelebilir. Şu anki yapılan hesaplara göre, New Horizons’un (Yeni Ufuklar) 2014 MU69’a ulaşması 1 Ocak 2019 yılında gerçekleşebilecek.
NASA şu anda hedef olarak 2014 MU69’u belirlemiş olsa da, henüz resmi olarak Yeni Ufuklar uzay aracının “uzatılmış görevi” onaylanmadı. Çünkü, bu görevi sürdürmenin bir maliyeti var ve NASA’nın ABD hükümeti tarafından belirlenen bütçesi içinde buna yer ayrılması gerekiyor. Dolayısıyla, Yeni Ufuklar ekibi şu anda heyecanla “resmi onay”ın çıkmasını bekliyor, çünkü PT1 görevi için en geç birkaç ay içinde kesin karar verilmesi ve aracın yönlenme manevrasını gerçekleştirmesi zorunlu.
Zafer Emecan
VİDEO: New Horizons’ın Plüton Geçişi
Yeni Ufuklar (New Horizons) uzay aracının 14 Temmuz 2015 tarihinde Plüton‘un 12.500 km yakınından geçişiyle sonuçlanan görevinin aracın gözünden nasıl göründüğüne ilişkin bir video hazırlandı. Videoda, aracın Plüton ve uydusu Charon‘a yaklaşması ve cüce gezegenin yakınından geçişi sonrası Güneş’i arkasına alarak geri dönüşü ve gezegen atmosferini görüntülemesi, görev sırasında alınan gerçek fotoğraflar işlenerek ustaca kurgulanmış.
9 yılı aracın Plüton’a ulaşmaya çalışmasıyla geçen bu görev sonrasında, Güneş Sistemi’nin Kuiper Kuşağı sınırında bulunan bu cüce gezegen hakkında belki de önümüzdeki 100 yıl boyunca bir daha elde edilmesi mümkün olamayacak miktarda bilgi sahibi olduk. Araç şu an hala aldığı verileri ve fotoğrafları bize gönderiyor ve bu gönderim aylar boyunca devam edecek.
Veri gönderimi bittikten sonra, Güneş Sistemi’nin dış sınırlarına doğru Kuiper Kuşağı içinde yolculuğunu sürdürecek olan aracın sistemleri en az 10 yıl daha işler halde kalacağı için, kendisine diğer cüce gezegenleri ve kuşak içindeki cisimleri incelemek için ek görevler verilmesi planlanıyor.
Video Kaynağı: http://www.space.com/30428-new-horizons-pluto-flyby-video.html
Çok Yakından Pluton’un Uydusu: Charon
Evet, son birkaç gündür aralıksız Plüton ve uyduları hakkında yazıyoruz ama, yüzyılın Voyager misyonuyla birlikte en önemli araştırmalarından biri olduğu için buna bir astronomi platformu olarak mecburuz.
Yeni Ufuklar (New Horizons) ekibi, bugün yeni bir fotoğraf yayınladı. Bu fotoğraf, Plüton’un “besili” uydusu Charon‘un detaylı bir görüntüsü.
Ek Bilgi: Charon = Kharon ismini antik Yunan mitolojisinden alır. Ölmüş kişilerin ruhlarının ölüler ülkesine gitmek için geçmesi gereken Acheron ırmağında kayıkçılık yapan mitolojik bir kişiliktir. Eğer kişinin ruhu Kharon’a para vermezse, asla kayığa binip karşıya geçemez. Bu nedenle antik Yunan’da ölüler gömülürken ağzına bir sikke yerleştirilir. Charon kelimesini “Haron” şeklinde okuyabilirsiniz
Dün Charon’un elimize ulaşan en net fotoğrafını yayınlamıştık. Elde etmesi 80 yıldan fazla süren bu fotoğrafı görmemizin üzerinden 1 gün geçmeden, Yeni Ufuklar aracı olağanüstü detaylı yeni bir Charon fotoğraf ile bizi şaşkınlığa uğrattı. Evet, Plüton’un detaylı fotoğraflarını bekliyorduk ama, bu kadar kısa sürede Charon’dan böylesi yakın plan görüntüler alabileceğimizi düşünmüyorduk.
Plüton’dan yaklaşık 80 bin km uzaklıktayken (yani yakın geçiş sırasında) çekilen bu görüntü, yaklaşık 400 km uzunluğuna bir alanı gösteriyor. Fotoğraftaki bu alan, kraterler bakımından oldukça zengin ve Plüton’un genç, krater bakımından fakir yüzeyi ile bir zıtlık sergiliyor.
Bu fotoğraf, Charon hakkında yüzey morfolojisini tanımlayabileceğimiz, hakkında model üretebileceğimiz bir fikir vermekten uzak. Bununla beraber, Plüton ile yapılarının birbirine yeterince yakın olmadığını düşünmemiz için yeterli veri sağlıyor.
Önümüzdeki haftalar, aylar sürecinde Plüton-Charon ikilisiyle ilgili çok daha fazla veri alacağız ve bunlar üzerine yorum yapabileceğiz. Ancak şu anda, sadece fotoğrafların güzelliği üzerine yorumlarımızı yapılandırabiliyoruz.
Zafer Emecan
En Detaylı Plüton!
NASA tarafından bugün yayınlanan, Plüton‘un ekvator bölgesinin yakınlarından alınmış detaylı bu görüntü, büyük bir sürprizi de beraberinde getirdi: yüzeyinden 3.500 metre yüksekliğe kadar ulaşan genç dağlar var!
Görünen o ki dağlar 100 milyon yıldan daha yaşlı değil (tıpkı himalaya dağları gibi) ve hala yeni yüzey şekili oluşumları gerçekleşmeye devam ediyor. Görüntüde görünen bölge Plüton’un %1’lik kesiminden daha az bir alanı gösteriyor. Fakat buna rağmen cüce gezegenin jeolojik olarak aktif olabileceğini bize söylüyor.
Yeni Ufuklar Jeofizik ve Görüntüleme Takımından Jeff Moore, “Bu görüntüde gördüğümüz yüzey şu ana kadar Güneş sistemde gördüğümüz en genç yüzey” diyor.
Jüpiter gibi büyük gaz devlerinin uyduları aksine, Plüton kütle çekimsel etki sebebiyle sıcak bir çekirdeğe sahip değil. Dolayısıyla yüzeyinde bu genç yapıların oluşmasına sebep olan başka bir şeyler olmalı.
Bu “dağ oluşum” mekanizmasının ve Plüton’un yüzeyinin jeolojik olarak genç olmasının sebebi, yüzeyde süregelen “azot (nitrojen)” döngüsü. Cüce gezegen Plüton’un bulunduğu uzaklıkta Azot, yörünge döneminin büyük bölümünde “kaya gibi sert” olacak yapıda, katı haldedir. Ancak, gezegenin 248 yıllık yönünge dönemi boyunca Güneş’e yakınlaşıp uzaklaştıkça azotun sıvı ve gaz hale geçebileceği döngüler yaşanır.
Bizler için azot, atmosferimizin %70’inden fazlasını oluşturan bir gazdır. Fakat, Güneş Sistemi’nin dış kesimlerinde, -220 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda, yani Neptün ve ötesindeki aşırı soğuk ortamlarda bu gaz katı özellik gösterir. Aynı zamanda küçük sıcaklık değişimlerine bağlı olarak tıpkı “su” gibi sıvı ve gaz özelliğine de bürünür. Yani, bu uzak gezegenlerde Dünya’daki su neyse, azot da odur.
Suyun Dünya’daki “katı halinde” şekillendirici özelliği için, kutup bölgelerdeki devasa buzulları örnek olarak değerlendirebilirsiniz.
Bu dağ biçimli jeolojik oluşumlar ve Plüton’un neredeyse Dünya kadar genç yüzeyi, bu azot döngüsü sonucunda şekillenir. Azot döngüsünün bu güçlü şekillendirici özelliği, bize aynı zamanda Plüton’un yüzeyinde niçin Mars ve Merkür gibi yoğun krater oluşumları görmediğimizi de açıklıyor.
Böylesi atmosfer korumasından yoksun yalnız başına takılan bir gezegenin yüzeyi, Merkür veya uydumuz Ay gibi milyarlarca yıl boyunca yağan krater nedeniyle delik deşik görülmeliydi. Ancak, alınan ilk görüntüler de dahil olmak üzere, cüce gezegenin yüzeyinin krater bakımından çok fakir olduğu net biçimde görülüyordu.
Fotoğraflardan ve Yeni Ufuklar aracının gönderdiği diğer verilerden anlıyoruz ki, Plüton tıpkı Neptün’ün uydusu Triton ve sistemimdeki Jüpiter ile Satürn gibi gaz devlerinin uyduları Enceladus ve Europa‘ya benzer aktif bir yüzey yapısına sahip. Yani, Plüton ölü değil; jeolojik açıdan aktif, yaşayan bir gezegen!
Plüton’un 1930 yılında keşfedilmesinden beridir, belki de en basit özelliklerinden biri olan boyutu ile ilgili bile kesin bir bilgi günümüze kadar elde edilememişti. Plüton’un Dünya’ya oldukça uzak olması bir yana, oldukça da küçük olması; yeryüzündeki teleskoplarımızla da, Hubble Uzay Teleskobu’yla da bakıldığında en fazla birkaç pikselden oluşan bir görüntü elde edebilmemize yetiyordu. Dolayısıyla bulguların da hata payları yüksek oluyordu. Fakat artık New Horizons (Yeni Ufuklar) uzay sondasının Plüton’a ulaşmasıyla birlikte bu cüce gezegen ile ilgili bir çok özellik de daha detaylı ve kesin bir şekilde bilinmeye başlanıyor.
1993 yılının Aralık ayında, Hubble Uzay Teleskobunun ana aynasının yanlış biçimde yerleştirilmesinden kaynaklı odaklama sorunu giderildikten sonra, 1994 yılında Plüton’a tekrar baktığında elde ettiği görüntü ise aşağıdaki fotoğrafta görülebilir. Hubble Uzay Teleskobunun bu gözleminde boyut tahmini Plüton ve Charon’un açısal uzaklıklarına bakılarak yapılmış, maksimum açısal uzaklık 0.9 yay saniyesi olarak tespit edildiği için, Pluto 2.390 km, Charon 1.190 km, aralarındaki uzaklık ise 19.600 km olarak kabaca bulunmuştur.
Ek bilgi: Plüton, aslında ülkemizdeki astronomlar tarafından tüm Dünya’da olduğu gibi Pluto adıyla anılır. Pluto’nun ülkemizdeki isminin “Plüton” olarak yerleşmesi, Türk Dil Kurumu’nun bu gökcismini isimlendirirken yaptığı bir hatadan kaynaklanır. Dolayısıyla astronomların yazılarında bu gökcisminin ismini Pluto olarak görmeniz sizi şaşırtmasın. Bizler, her seferinde yazılarımızı malesef bu nedenle gözden geçirmek; Pluto kelimesini Plüton olarak düzeltmek zorunda kalıyoruz.
1990 yılında Hubble Uzay Teleskobunun bize yolladığı veriler bile bu cüce gezegenin boyutlarını kabaca hesaplamamızı sağlayabiliyorsa, Dünya yörüngesinde teleskoplarımızın olmadığı ve Dünya’daki teleskoplarımızında da daha küçük ve düşük çözünürlüklü olduğu yıllarda yapılan ölçümlerin ne kadar zor olduğunu tahmin edebilirsiniz.
Yörüngesinin diğer gezegenlere oranla fazlaca dış merkezliliğe sahip olmasının etkisiyle, Plüton Güneş etrafındaki 248 yıl süren bir turunun 20 yıl kadarında Güneş’e Neptün‘den daha yakın bir konumda seyreder. 1994’te Hubble Uzay Teleskobunun çektiği hemen üstteki fotoğraf, Plüton’un Güneş’e en yakın konumları olan 1979 – 1999 yılı aralığına, yani bize Neptün’den daha yakın olduğu zamana tekabül etmektedir. Yine de, en yakın olduğu zaman bile Plüton bize ortalama 4.4 milyar kilometre uzaklıktaydı. (Mars bize ortalama 78 milyon km, Jüpiter ise ortalama 550 milyon km uzaklıktadır)
Yukarıdaki fotoğraf ise 2002 yılında Avrupa Uzay Ajansı’nın Şilideki 8.2 metre aynaya sahip teleskobu VLT ile çekilmiştir. Bu sırada Plüton P126 adlı üçlü yıldız sisteminin önünden geçmektedir. P126A yıldızının önünden geçiş yaptığı sırada elde edilen verilerle birlikte Plüton’un atmosferinin basıncı 1.5 mikrobar değil 3 mikrobar olduğu bulunmuştur. (Dünya’da atmosfer deniz seviyesinde 1 bar basınçtadır)
New Horizons uzay sondasının bu cüce gezegene artık çok yaklaşmasıyla birlikte, yarım yüzyıldan fazladır merak edilen bu tam cevaplanamamış sorular cevaplanmaya başlandı. Yapılan bir çok gözlemde çapı ortalama 2.300 km olarak tahmin edilen Plüton’un, 1994 yılındaki ölçümde 2390 km bulunması ve 2005 yılında çok yakın boyutlarda bir başka cüce gezegen Eris‘in keşfedilmesiyle birlikte Plüton’un mu, yoksa Eris’in mi daha büyük olduğu ile ilgili tartışmalar da başlamıştı. Fakat ölçümlerin hiçbiri tam olarak doğru olmadığı için bir sonuca da varılamıyordu.
New Horizons’un üzerine bulunan LORRI (Long Range Reconnaissance Imager/Uzun Mesafe Keşfi Görüntüleyicisi) elde edilen görüntüler sayesinde, Plüton’un Neptün’ün ötesindeki bütün Güneş Sistemi objelerinden daha büyük olma ihtimali doğrulandı. New Horizons ekibindeki bilim insanları çapını 2.370 km olarak belirlediler (Eris’in çapı 12 km hata payı ile 2.326 km‘dir. Ama onun da tam ölçümü için tıpkı Plüton gibi yanına gitmiş olmamız gerekiyor).
Plüton’un boyutlarının tam olarak bilinmesi, diğer bir çok veriyi de doğrudan etkilemekte, çünkü hesaplamaların çoğu boyutu dikkate alınarak yapılmakta. Örneğin artık Plüton’un önceki tahminlere göre daha büyük olduğu bilindiği için bundan gezegenin kütlesinin daha fazla yer kapladığı sonucu çıkıyor. Bu da Plüton’un yoğunluğunun daha az olduğu ve iç kısımdaki buz dağılımının da daha fazla olduğu anlamına geliyor. Ayrıca, Plüton’un troposfer de denilen, atmosferinin en alt katmanını oluşturan tabakanın önceden inanılanın aksine daha ince olduğu da ortaya çıktı.
Boyutlarının bulunmasında zorluk çıkaran bir neden de atmosferindeki karmaşık faktörlerden ileri gelmekteydi. Uydusu Charon’un ise pek bir atmosfere sahip olmaması, onun boyutunun daha düzgün ölçülebilmesini sağlamaktaydı. New Horizons’un yaptığı ölçümlerde Charon’un çapı 1.208 km olarak bulununca, bu uydunun boyutu ile ilgili önceki tahminler doğrulanmış oldu.
Plüton’un 2005 yılında Hubble Uzay Teleskobu ile keşfedilen uydularından Nix ve Hydra ise, New Horizons’un Plüton’a yakın geçişinin hesaplanmaya başladığı andan itibaren araştırmacıların hedefindeydi. Bu uydular, Hubble Uzay Teleskobu ile zaten sadece birer noktaydılar fakat, New Horizons bile Plüton’a ulaşmasına 1 hafta kalana kadar bu uyduları birer nokta olarak görmeye devam etti. İncelenmeleri için uzay aracının Plüton’un etkisine girmesi bekleniyordu. Şimdi ise bu uydular boyutları ölçülebilecek derecede görülebilir durumdalar.
Nix’in uzunluğu 35 km kadar, Hydra’nın ise 45 km kadar ölçülmüş durumda. Boyutlarına oranla yüzeylerinin daha parlak olması, araştırmacıların dediğine göre bu uydulardaki buzların varlığından kaynaklanmakta. Bu buzlar su değil, büyük oranda Azot ve Karbondioksit gibi buzlardan oluşuyor. Ancak, su buzu da azımsanamayacak oranda var.
Plüton’un en küçük uyduları olan Kerberos ve Styx ise daha sönük oldukları için ölçümleri zor olmakta. Yakın geçiş sırasında New Horizons’un yapacağı gözlemler sonucunda bu uydular ile ilgili de veriler elde edilecek fakat bu veriler Dünya’ya hemen gönderilemeyecek. Salı gecesi Dünya ile iletişime geçtikten sonra, toplayabildiği verileri iletmesi 16 ay sürecek.
Veri iletiminin yavaşlığı hakkında bilgi almak için, Plüton ve New Horizons hakkında teknik detayları yazdığımızşu kapsamlı yazımızıokuyabilirsiniz.
New Horizons’un çektiği diğer fotoğraflar gibi gerçek renkleri yansıtmak yerine, yüzey bileşenlerinin farklılıklarına göre renklendirilmiş durumda bu üstteki fotoğraf. Araştırmacılar yüzey kimyasının düşünülenden daha karmaşık olduğunu söylüyorlar ve şimdiden bileşenleri ayırt etmek için çalışmalara başlanılmış durumda. Yüzeyin zaman içinde uzay ortamıyla etkileşimden dolayı nasıl değişiklikler geçirmiş olabileceği de bu görüntüyle iletilen verilerden ortaya çıkarılacak. Charon’un fotoğrafta kutup bölgesinde görülen koyu renklerin tholin moleküllerine ve hidrokarbonlara işaret ettiği söyleniyor şimdilik.
New Horizons’un Plüton sistemi ile ilgili görevleri ise şunlardı ve hemen hemen hepsini gerçekleştirdi.
Plüton ve Charon’un yüzey bileşenlerini haritalamak.
Jeolojisini ve morfolojisini tanımlamak.
Atmosferini tanımlamak ve kaçış hızını ölçmek.
Charon’un etrafında atmosfer yapısı aramak.
Yüzey sıcaklıklarını farklı yüzey bölgelerine göre ölçümlemek.
Plüton etrafında bir halka yapısı veya bildiklerimiz haricinde başka uydular var mı diye tarama yapmak.
Bu görevlerden ilk üç tanesi ana görev niteliği taşımakta. Atmosfer ölçümü ise, iyonize olmamış ana atmosferi kapsıyor. İyonize olmuş, yüklü parçacıkların bulunduğu bölge de ayrıca incelenecek. New Horizons’un buradan ayrıldıktan sonra ise benzer araştırmaları ileride karşılaşacağı Kuiper Kuşağı Objelerine de yapması düşünülüyor.
Plüton geçisi sonrasında, Kuiper Kuşağından 2 adet yeni hedef belirlenmiş durumda. New Horizons, planlanan bu yeni 2 hedefe doğru yıllar alacak yolculuğunu sürdürecek.
Plüton, en büyük cüce gezegen değildir. Hatta keşfettiğimiz ilk cüce gezegen de değil, ikinci cüce gezegendir. İlk bulduğumuz cüce gezegen, şu anda Dawn (Şafak) uzay aracının yörüngesinde dolanarak incelediği Ceres. İlk kez 1801 yılında İtalyan astronom Giuseppe Piazzi tarafından keşfedilen Ceres, 1850’li yılların ortalarına kadar bir gezegen olarak kabul edilmiştir. Ceres’ı, bulunduğu günlerde Neptün henüz keşfedilmediği için sistemimizin 8 gezegeninden biri olarak görüyorduk. Ancak, 1846’da Neptün’ün keşfinden sonra Ceres’ın da gezegenlik günleri sona erdi ve Asteroid Kuşağı’ndaki cisimlerden biraz irice olanı olarak görülmeye başlandı. Kısacası geçtiğimiz yıllarda Plüton’un başına gelen şeyler, 150 yıl kadar önce Ceres’ın başına gelmişti.
Neptün’ün keşfi, Newton kanunlarının bir zaferi olarak ele alınır. Çünkü keşfedilmesine sebep olan şey, Uranüs gezegeninin yörüngesinde yarattığı tedirginliklerin farkedilmesi idi. Gökbilimciler Uranüs’ün Güneş çevresindeki yörüngesinde hesaplandığı hızda dönmediğini keşfettiğinde, buna bilinmeyen bir gezegenin neden olduğunu anladılar ve Neptün’ü aramaya başladılar. Bu arayışın sonunda ise Neptün gezegeni keşfedildi. Neptün’ün keşfi ile ilgili daha ayrıntılı bilgiyi şu yazımızda vermiştik.
KEŞFİ
Neptün’ü keşfeden astronomların hepsi tatmin olmamıştı. Neptün’ün de ötesinde bir gezegen daha olması gerektiğini düşünen astronomlardan Amerikalı Percival Lowell, Güneş Sistemi’nin 9. gezegenini bulmak için büyük bir gökyüzü taraması işine girişti. Ancak, uzun yıllar boyunca çabalamasına rağmen bulmayı umduğu gezegeni bir türlü göremedi. 1916’da Lowell’ın ölümü ile, Plüton’u arama serüveni de bir fetret dönemine girdi. Ta ki, 1926’da Clyde Tombaugh isimli genç bir astronom Plüton’u arama görevi ile Lowell’ın gözlemevinin başına getirilene kadar.
Clyde Tombaugh, hırslı ve çalışkan biri olarak tanınıyordu ve Plüton’u arama işinde de öyle oldu. Zaten o günlerde masabaşı bir iş bulan herkes son derece iyi çalışıyordu. Çünkü zamanın şartlarında masabaşı işin alternatifi ya madende, ya demiryolu işinde, veya bir çiftlikte; uzun mesai saatlerine ve tehlikeye son derece açık ağır işçilikti. Kısacası Tombaugh, yaşıtlarına göre son derece rahat, prestijli bir işe sahipti ve işin hakkını verecekti. Gözlemevinde çalışmaya başladıktan sonra hemen her gece gökyüzünün fotoğraflamaya ve bu fotoğraflar arasında gezegen olabilecek bir cismi aramaya koyuldu. Tam 4 yıl boyunca yılmadan bu işi sürdüren Tombaugh, 1930 yılının 18 Şubat gününde çektiği bazı fotoğraflarda gezegen olabilecek bir cisme rastladığını farketti.
Farkettiği cismi birkaç kez kontrol ettikten sonra, bir keşif yapan bütün astronomlar gibi bunu çevresindeki herkese duyurdu. Ve Nihayet 1930’un 13 Martında Güneş Sistemi’nin yeni bir üyesinin bulunduğu kabul edilerek bütün Dünya’ya ilan edildi.
Gezegene bir isim bulmak gerekiyordu ve Dünya’nın her yanından isim önerileri yağmaya başlamıştı. Tüm bu öneriler dikkate alındı. Öyle ki, Lowell gözlemevinin o günkü sahibi, kendi adı olan Constance’yi bile isim olarak önermişti. Neyse ki bu isim karmaşası kısa sürede çözüldü ve keşfi gerçekleştirdiği için isim seçme yetkisi kendisinde olan Lowell gözlemevi yetkililerine aralarından bir seçim yapmaları için; Minerva, Cronus ve Pluto isimleri önerildi. Bu üç isim arasından Pluto seçildi ve ismi öneren Oxford öğrencisi 11 yaşındaki Venetia Burney’ye 5 paund ödül verildi.
ÖZELLİKLERİ
Uzun yıllar boyunca Güneş Sistemi’nin son gezegeni olarak kabul edilen Plüton, oldukça küçük bir gökcismidir. Başlangıçta yaklaşık Dünya büyüklüğünde olduğu düşünülmesine rağmen, sonrasında yapılan hesaplamalar sonucu Ay’dan bile küçük olduğunun farkedilmesi büyük bir hayal kırıklığına sebep olmuştu. Ancak, yeni bir gezegenin keşfi ve Pluto gibi sevimli bir isme sahip olması nedeniyle bu küçük kusur üzerinde pek duran olmadı.
Plüton, yaklaşık 2.300 km’lik çapı ile 3.400 km çapa sahip uydumuz Ay’ın yarısından biraz büyüktür ve Güneş çevresinde 247.5 yıl süren uzun, epeyce eliptik bir yörüngede dolanır. Kütlesi (ağırlık olarak düşünebilirsiniz), uydumuz Ay’ın sadece %1,7’si, yüzeyindeki kütleçekimi ise Dünya’nın yaklaşık %0.6’sı kadardır. Bu da şu anlama gelir; yeryüzünde 70 kg ağırlığa sahip biri Plüton’da sadece 4.5 kg kadar gelecektir.
Yani, Plüton aşırı küçük bir gökcismidir. 2000’li yıllarda keşfedilen ve Ay’ın %2.3’ü kadar kütleye sahip diğer bir cüce gezegen olan Eris‘ten bile daha küçüktür. İşte bu nedenle Plüton’un gezegenlik payesi elinden alınmış ve cüce gezegenlerden biri olarak nitelenmeye başlamıştır. Sistemimizde diğer keşfedebildiğimiz cüce gezegenler için şu yazımıza bakabilirsiniz.
Bu değerler, Plüton gibi çok küçük bir cismi uzaktan izleyerek elde ettiğimiz rakamlar. Şimdiye kadar yakından inceleme yapamadığımız için, gezegene ait fiziksel verilerde bir hata payımız mevcut. Kaldı ki, New Horizons aracından aldığımız veriler gezegenin fiziksel yapısının sandığımızdan biraz farklı olabileceğini gösteriyor. Ancak bu farklılıklardan emin olmamız için biraz zaman geçmesi gerekli. Plüton sandığımızdan daha “büyük” olabilir. Çünkü bu cüce gezegenin yoğunluğunu yakından ölçmemiz mümkün olamamıştı.
Yine de belirtelim ki, elde edeceğimiz kütle ve çap verileri bugünkü bilgilerimizden çok farklı olmayacaktır. Çünkü, Kepler ve Newton kanunları ile zaten gökcisimlerine ait bu özellikleri yanlarına gitmeden büyük oranda doğru hesaplayabiliyoruz. New Horizons’un keşifleri, yanıldığımız küçük farklılıkları görmemizi sağlayacak.
Plüton, diğer gezegenlerden çok daha eliptik olan bu yörüngesi nedeniyle, dolanım süreci boyunca Güneş’e en yakın olduğu zaman 4.4 milyar, en uzak olduğu zamanda ise 7.2 milyar km uzakta yer alır. Bu rakamlardan anlayacağınız üzere, Plüton zaman zaman Güneş’e yörüngesine göre epeyce yakınlaşırken, kimi zaman da çok uzakta yer alıyor. Ancak, bu uzaklıklar o kadar büyüktür ki, Güneş’e yakınlaşmasının Plüton’a pek bir faydası olmuyor. En yakın olduğu dönemde yüzey sıcaklığı -215 santigrat derece civarına yükseliyor. Uzaklaştığında ise bu sıcaklık -240 santigrat derece civarına düşüyor. Gördüğünüz gibi, Plüton’da mevsim değişimleri “çok soğuk” ile, “çok daha soğuk” arasında gerçekleşiyor.
Yine de şu var ki, Güneş’e yaklaştığında Plüton’un çok ince dahi olsa bir atmosfer kazandığı düşünülüyor. Sıcaklık -215 santigrat derecenin üzerine çıkıp cüce gezegen ısındığında, yüzeyde buz halinde bulunan Azot gazı, buharlaşmaya başlıyor ve ince bir atmosfer meydana getiriyor. Ayrıca bu çok çok ince atmosferi metan ve karbonmonoksit gazları zenginleştiriyorlar. Sadece 0.3 paskallık basınca sahip Plüton atmosferini, gezegenimiz Dünya’nın 101.325 paskal basınçlı atmosferiyle kıyasladığımızda aslında yok saymamız gerekir ama, atmosfer atmosferdir deyip şimdilik geçelim.
Plüton’un önümüzdeki milyon yıllar içinde şu an olduğu yerdeki varlığını sürdürebilmesi biraz sıkıntılı görünüyor. Bu sıkıntının nedeni, yörüngesinin dev bir gezegen olan Neptün ile kesişiyor olması. Neptün ile Plüton’un yörüngeleri arasında kütleçekimsel bir rezonans vardır. Neptün’ün Güneş çevresindeki her 3 turunda, Plüton 2 tur atar. Ve bu turlar sırasında Neptün ile Plüton birbirlerinin kütleçekimlerini dengelerler. Dolayısıyla şu an için Plüton’un kendisinden çok daha muazzam kütleçekimine (Dünya’nın 17 katı) sahip olan Neptün tarafından yutulacağı yahut yörüngesinin bozulabileceği düşünülmüyor.
Ancak, Neptün ile oldukça hassas bir yörünge dansı gerçekleştiren Plüton’un bunu ne kadar daha sürdürebileceği hakkında bir fikir yürütmek mümkün değil. Gezegenlerin yörünge dinamikleri uzun süreler boyunca farklılık gösterir ve uzun dönemlerde hesaplanamayan birçok değişkenin etkisi altındadır. Hele ki, Neptün gibi dev bir gezegenle dans ediyorsanız, güvende olduğunuzu düşünmeniz için hiçbir sebep olamaz. Kaldı ki şu anki Plüton yörüngesi, tümüyle Neptün’ün kontrolü altındadır.
UYDULARI
Uzun yıllar boyunca Plüton tek bir gezegen olarak bilindi. Ancak, 1978 yılında ABD’li astronom James Christy, 1.5 metre çaplı bir teleskopla Plüton’u gözlemlerken bir uydusu olduğunun farkına vardı. Charon ismi verilen bu uydu, Plüton ile kıyaslandığında oldukça büyüktü ve aslında Plüton’un bir ikili gezegen sistemi olduğunun açık kanıtı idi.
Yaklaşık 1.200 km çapında olan Charon, Plüton’un kütlesinin onda birinden biraz daha büyük kütleye sahiptir. Bu büyük kütlesi nedeniyle Plüton’un çevresinde dönmez: Plüton ve Charon, ortak bir kütle merkezi etrafında; yaklaşık 19 bin km uzaklıkta birbirlerine kütleçekim kilidine kapılmış halde 6.3 Dünya günü süren bir yörüngede dolanırlar. Yani, ister Plüton’dan, ister Charon’dan bakın, karşınızdaki gökcisminin hep aynı yüzünü görürsünüz. Tıpkı bizim Ay’ın hep aynı yüzünü görmemiz gibi. Buradaki fark, kütleçekim kilidinin iki gökcismini birden kilitlemiş olmasıdır. Sebebi de yukarıda belirttiğimiz gibi, Plüton ve Charon’un kütleleri arasındaki farkın bir uydu-gezegen sistemine göre küçük olmasıdır.
Plüton’un küçük bir gezegencik olmasına rağmen, Charon haricinde 4 tane daha uydusu bulunuyor. Bu diğer uydular, Plüton-Charon ikilisinin ortak kütleçekim merkezi etrafından bir yörüngeye sahipler. Hydra, Nix, Styx ve Kerberos adları verilmiş olan bu uydular, aslında çok küçük kaya parçalarından ibarettir. Aralarındaki en büyük uydu olan Hydra’nın boyutları bile 58×34 km civarındadır. En küçük uydu olan Styx’in ise 15 km’den daha küçük bir çapa sahip olduğu düşünülüyor.
Dünya’nın bile sadece 1 uydusu bulunurken, Plüton’un bu kadar çok sayıda uyduya sahip olmasının asıl nedeni, Güneş’ten çok uzak oluşu nedeniyle Güneş’in kütleçekiminin uyduları Plüton’dan ayıracak kadar güçlü olmayışı. Bu nedenle küçücük cüssesine aldırmayan Plüton, neredeyse kendi çapında bir gezegen sistemi oluşturabilmiş halde. Gezegenlerin uyduları üzerinde uyguladıkları çekim ile ilgili şu yazımızı okursanız daha sağlıklı bir fikir kafanızda oluşabilir.
Plüton’un uyduları, ana bileşen olan Plüton ve Charon’un görece küçük kütlesi nedeniyle oldukça yakın yörüngelerde dolanırlar. En yakın uydu olan Styx, Plüton’a 42 bin km, Nix yaklaşık 48 bin, Kerberos 58 bin, Hydra ise 65 bin km uzaklıkta yörüngelere sahiptirler.
Gördüğünüz gibi Charon’u saymazsak (çünkü diğer uydular Charon ve Plüton’un ortak yörüngesinde döner), en yakın uydu Styx ile en uzak uydu Hydra arasındaki yörünge mesafesi sadece 23 bin km’dir. Bu uzaklık, Paris ile Yeni Zelanda’nın başkenti Wellington arasındaki mesafeden biraz daha fazladır. Yani, günde 10 saatlik yürüyüş ile yaklaşık 1.5 yılda bir insanın katedebileceği mesafeye eşittir.
Bulunduğu yerde, Plüton-Charon ikilisinin toplam kütleçekimi, 100-150 bin km kadar uzağında uyduların varlığına izin verebilecek kadar güçlüdür. Şimdiye kadar bu uzaklıkta başka uydulara rastlamamış olsak da, Yeni Ufuklar (New Horizons) uzay aracının göndereceği veriler sonucunda başka küçük uydulara rastlama olasılığımız mevcut.
NEW HORİZONS (Yeni Ufuklar)
Yeni Ufuklar aracı 19 Ocak 2006 yılında fırlatılmış olsa da, proje ve geliştirme süreci çok daha önceye dayanıyor. Voyager ve Pioneer araçlarının başarısından sonra Plüton ve Kuiper kuşağını incelemeyi amaçlayan birçok proje ortaya atılmıştı. Bu projelerin büyük çoğunluğu rafa kaldırılsa da, 2001 yılında NASA tarafından Yeni Ufuklar projesi uygulamaya değer bulundu ve çalışmalar başlatıldı.
Araç, içerdiği yakıt ile birlikte 478 kg fırlatılış ağırlığına sahiptir ve ortalama 6 kişilik bir yemek masası büyüklüğündedir. Çok uzakta çalışacağı için enerjisini Güneş’ten sağlaması mümkün olmadığından, o da Voyager ve Pioneer araçları gibi güç kaynağı olarak “Radyoizotop Termoelektik Jeneratör (RTG) kullanıyor. Bu güç kaynağı, içerisindeki yaklaşık 11 kg’lık plütonyumun doğal bozunumu sırasında ürettiği ısıyı elektriğe çeviren bir düzenektir ve 1960’lardan beri hem ABD, hem de Rusya tarafından birçok uyduda kullanılmıştır. 228 Watt civarında güç üreten jeneratörün en az 20 yıl boyunca New Horizons’u işler halde tutacağı hesaplanıyor.
Yeni Ufuklar arasının bilgisayar sistemi, MIPS tarafından geliştirilmiş olan ve radyasyona karşı özel olarak korumalı biçimde inşa edilmiş 15-17 mhz arasında hıza sahip 32 bitlik bir R3000 mikroişlemcisi kullanıyor. Bu sizlere çok yavaş bir bilgisayar gibi görünüyor olabilir (ki öyle zaten) ama, Yeni Ufuklar aracının yapacağı tüm görevler için fazlasıyla yeterlidir.
Bu bilgisayar sayesinde araç Plüton keşfi sırasında gerçekleştirmesi gereken tüm görevleri otomatik biçimde yerine getirebilecek. Zaten, şu anki uzaklığında (yaklaşık 4.8 milyar km) aracı Dünya’dan kontrol etmemizin de imkanı bulunmuyor. Çünkü, araca göndereceğimiz sinyallerin ulaşması 4.5 saat civarında sürüyor. Dolayısıyla New Horizons, tüm işi kendi başına yapmak zorunda.
Aracın elde ettiği verileri Dünya’ya göndermesi, üzerindeki x bandında çalışan güçlü bir çanak anten sayesinde gerçekleşiyor. Bu anten, aynı zamanda Dünya’dan gönderilecek olan komutları almak için de kullanılıyor. Yeni Ufuklar’ın veri gönderim hızı aradaki muazzam mesafeyi hesaba katarsanız, düşündüğünüz kadar yüksek değildir. Araç, saniyede sadece 1 bit veri gönderim hızına sahip.
Yani, tek bir fotoğrafın dahi Dünya’ya gönderimi oldukça uzun bir süre alıyor. Bu nedenle araç çektiği fotoğrafları ve bilimsel verileri dahili hafızasında depolayıp bir sıraya koyuyor ve yavaş yavaş gezegenimize gönderiyor. Veri gönderim hızının yavaşlığından ötürü, Plüton hakkındaki bilgilerin, özellikle fotoğrafların tümünün bize ulaşması 1 yıldan uzun sürecek. Yani, araç 14 Temmuz 2015’teki yakın geçişinin ardından Plüton’dan çok uzaklara gidecek olmasına rağmen, daha aylar boyunca bu yakın geçişe ait fotoğraflar göndermeyi sürdürecek. Aynı durum, Voyager uzay araçları için de benzer şekilde gerçekleşmişti.
Yeni Ufuklar, Plüton ve sonrasında Kuiper Kuşağı içinde sürdüreceği görevinin gereklerini yerine getirebilme amacıyla çok sayıda bilimsel cihaz taşıyor. Bu cihazlardan en önemlisi, bize Plüton görüntülerini gönderecek olan uzun menzilli kamera (LORRI). Bu kamera, tasarlandığı tarihe göre (2005) oldukça yüksek çözünürlüklü (1024×1024) piksel çekim yapabiliyor.
Araç aynı zamanda Alice isimli bir ultraviyole spektrografı ile, Ralph ismi verilmiş olan 6 cm açıklığa sahip güçlü bir teleskopa da sahip. Ralph teleskobu kızılötesi dalga boyunda çekim yapabilme özelliğine sahip olduğu için, hem Plüton’u hem de uydularını bu dalga aralığında görüntüleyerek daha detaylı bilgiler elde edebilmemizi sağlayacak.
Kuiper Kuşağı yöresindeki Güneş rüzgarlarını manyetik etkileşimleri ve yüklü parçacıkların miktarını belirleyebilmek için araçta çeşitli ölçüm cihazları da yer alıyor. Ayrıca, bölgede bulunan tozu ölçümleyebilmek için Yeni Ufuklar’a bir adet de “toz sayacı” entegre edilmiş durumda. Tüm bu cihazlar kullanılarak Plüton’un ve uydularının yüzey yapıları, element yapıları ve atmosfer bileşenleri detaylı biçimde incelenebilecek.
GÖREV
Her ne kadar yakın geçiş yapacağı gün (14 Temmuz) bekleniyor olsa da, Yeni Ufuklar aracı son 2 gündür Plüton’a detaylı çekimler yapabileceği kadar yakında yer alıyor ve çok detaylı fotoğraflar çekiyor. Ancak belirttiğimiz gibi, iletim hızının düşüklüğü nedeniyle bunların bize ulaşması çok uzun sürecek. Astronomlar şu anda fotoğraflardan çok, diğer bilimsel cihazların elde ettiği verilerin aktarımıyla meşguller. Tabi arada, kamuoyunun merakını gidermek amacıyla birkaç fotoğraf paylaşmayı da ihmal etmiyorlar.
Plüton’a en yakın geçişi sırasında 12 bin km kadar yaklaşacak olan Yeni Ufuklar, 90 saniye civarında sürecek olan bu geçiş sırasında elinden geldiği kadar yüksek çözünürlüklü yüzey fotoğrafları çekerek Plüton’un görebildiği yüzünün bir haritasını çıkarmaya çalışacak. Bu arada spektrograflarını kullanarak Plüton’un yüzeyinin kimyasal yapısını ve atmosfer bileşimini ölçümleyecek.
Yakın geçişin ardından yine 2 gün boyunca Plüton ve Charon’a ait net görüntüler elde edebileceği için, fotoğraf çekimine devam edilecek. Bu sürecin ardından aracın Plüton görevi sona erecek.
Fakat, Yeni Ufuklar aracı onlarca yıl daha işlevsel kalacağı için, bilim insanları kendisine yeni görevler bulmayı planlıyorlar. Bu görevler arasında, yolu üzerinde bulunan iki kuiper kuşağı cismini görüntülemek ve Voyager araçlarının yaptığı gibi Dış Güneş Sistemi hakkında bilgi toplamak var. Yani, bundan 15-20 yıl sonra eğer beklenmedik bir arıza yaşamamışsa; “New Horizons nerede?”, “New Horizons Güneş Sistemini Terkediyor” şeklinde haberler duyacaksınız; tıpkı Voyager’lar hakkında bugün duyduğunuz gibi.