Plüton’un Takla Atan Çılgın Ayları
Cüce gezegen Plüton’un birbirinden ilginç 5 uydusu var: Charon o kadar büyük ki Dünya’nın böyle büyük bir uydusu olması için Mars’ın Dünya çevresinde dönmesi gerekirdi. Plüton’dan gaz çalan hırsız Charon’a ek olarak Nix ve Hydra da kendi çevresinde bozuk para gibi dönerek uzayda taklalar atıyor. Güneş Sistemi’ndeki en çılgın ayları birlikte görelim.
Akrobat uydular
Plüton’un küçük uydularından Nix ve Hydra’nın üzerinde dursaydınız kol saatinizi ayarlamakta güçlük çekerdiniz; çünkü Güneş’in gelecek sefer hangi yönden doğacağını asla tahmin edemezdiniz. Bunun sebebi, Nix ve Hdyra’nın cüce gezegenin çevresinde hızla takla atarak dönmesi ve yalpalayarak kaotik bir yörünge izlemesi.
Nitekim Yeni Ufuklar uzay sondası 2015’te Plüton’un yakın plan resimlerini çekmeye hazırlanırken, NASA da cüce gezegenin iki küçük uydusu olan Nix ve Hydra’nın yörünge hareketlerini gösteren bilgisayar simülasyonları yapıyordu.
Astronomlar yeni simülasyonda Hubble uzay teleskopunun çektiği fotoğrafları kullandı. Amaçları ise Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğunu ile Jüpiter’le Satürn’ün 4 milyar yıl önce sistem içinde göç ederek bugünkü yörüngelerine nasıl yerleştiğini anlamak ve Plüton’un çılgın ayları buna yardım edebilir. Nasıl derseniz:
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Düzensizliğin düzeni var
NASA Uzay Seferleri İdaresi Müdür Yardımcısı John Grunsfeld konuyla ilgili açıklamasında şunları söylüyor: “Hubble, Plüton ve aylarının kaotik bir dans ritmi tutturduğunu gösteren fotoğraflar sağladı. Yeni Ufuklar uzay aracı Temmuz 2015’e Plüton sisteminin içinden geçerken uyduların neye benzediğini yakından görme fırsatı bulduk.”
California Mountan View’daki SETI Enstitüsü’nden Mark Showalter ve Maryland Üniversitesi, College Park’tan Doug Hamilton da verdikleri ortak demeçte simülasyonun hangi açılardan sınırlı olduğunu açıkladı:
“Hubble görselleri Nix ve Hydra’nın tıpkı suda seken taş veya duvardan seken kurşun gibi uzayda takla atarak döndüğünü gösteriyor. Yeni bilgisayar animasyonu da bu hareketleri nasıl yaptıklarını anlamamızı sağlıyor. Ancak, asteroitten bozma bu uydular kaotik bir yörünge izliyor ve elimizdeki simülasyon küçük uyduların hareketini yalnızca kısa süre için öngörmemize izin veriyor.”
Her durumda düzensizliğin bir düzeni var ve Plüton uydularının rastgele takla atmalarına rağmen Plüton çevresinde dönmeye devam etmelerini sağlayan gök mekaniğini çözersek Jüpiter ve Satürn’ün 4,5 milyar yıl önce Güneş Sistemi’nde nasıl göç ettiğini de anlarız; çünkü bu kozmik göç Dünya’da hayatın ortaya çıkmasını sağladı.
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten Gerçek Video
Dengesiz hareketler
Plüton’un çılgın ayları cüce gezegenin çevresinde dönerken dengesiz hareketler yapıyor: Bunlar Plüton’a hangi yüzü dönük olursa olsun kendi ekseninde dönmeye devam ediyor.
Sonuç olarak uyduların dönme hızı, dönme yönü ve kutupların konumu sürekli yer değiştiriyor. Bunun nedeni ise küçük uyduların patates şekilli olması ve Plüton ile en büyük uydusu Charon’un değişken kütleçekim alanından kaynaklanan salınımlar.
Nasıl dönüyorlar?
Uzaydaki oynak taşlar
Gökcisimlerinin uzaydaki hareketlerini öngörmemizi sağlayan Newton mekaniği, bir gezegen ve uydunun yörüngesini oldukça kesin şekilde hesaplamamıza imkan veriyor. Öyle ki gezegenin etrafında dönen uydunun 1 milyon yıl sonra yapacağı hareketleri bile tahmin edebiliyoruz.
Ancak, işin içine iki uydu ve bir gezegen girince yörünge tahminleri birkaç yıl, hatta birkaç ay içinde geçerliliğini yitiriyor. Her biri kendi kütleçekim alanına sahip olan çok sayıda gökcisminin yörüngede birbirini nasıl etkilediğini tahmin etmek zor oluyor.
Örneğin, bir uydunun aniden yörüngeden çıkarak gezegene düşmesini veya uzaya savrulmasını öngörmek zorlaşıyor.
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Plüton’un çılgın ayları bilime yol gösteriyor
Plüton’un ise bir değil, simülasyona dahil edilmeyen Kerberos ve Styx’le birlikte toplam 5 uydusu var Bu ikisinin dışlanmasının nedeni ise elimizdeki bilgisayarların bunların yörünge hareketini uzun vadede tahmin edecek kadar güçlü olmaması. Tek bildiğimiz bunca zamandır bir arada döndükleri ve yakın gelecekte dönmeye devam edecekleri.
NASA araştırmacıları bu simülasyonla Plüton sistemindeki kaotik yörünge hareketlerinin en azından iki uyduyu genel anlamda nasıl etkilediğini anlamak istedi. Hubble’dan önce Plüton sisteminin hassas dinamikleri hakkında kimsenin bilgisi yoktu ve Showalter’la Hamilton’ın Nature dergisinde yayınlanan raporu işte bize bu detayları sağladı:1
İlgili yazı: Dronlar Günde 100 Bin Ağaç Dikecek
Sırada Jüpiter ve Satürn ayları var
Bilim insanları gelecekte Kerberos, Styx, Nyx ve Hydra uydularının bir arada nasıl döndüklerini gösteren çok daha detaylı bilgisayar simülasyonları yapmaya başladılar.
Bunun için de Yeni Ufuklar sondasının daha yakından fotoğrafını çekmesini ve çılgın ayların hareketlerini videoya çekmesini beklediler.
Ardından, simülasyon detayını artırarak yeni matematik modellerini Jüpiter ve Satürn’ün uydularına uygulamaya koyuldular (Satürn’ün bilinen 62, Jüpiter’in 67 uydusu var).
Hamilton altmıştan fazla uydunun kesin simülasyonunu yapmanın imkansız olduğunu söylüyor; ama Jüpiter’le Satürn’ün aylarına yeni uydular göndermek için bu hesaplamalardan yararlanacaklarını eklemeyi ihmal etmiyor. Plüton’un çılgın ayları gök mekaniğinde bize yardım ediyor.
İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi
Gezegenler göçü
Nasıl ki kavimler göçü var, uzayda gezegenler göçü de var. Hamilton’ın anlattığı gibi: “Güneş Sistemi’ndeki gezegen ve uyduların yörünge detaylarını öğrenerek Dünya ile diğer gezegenlerin nasıl oluştuğunu daha iyi anlayacağız.”
Örneğin, Jüpiter ve Satürn’ün yaklaşık 4 milyar yıl önce 2’ye 1 yörünge rezonansına girdiğini biliyoruz; yani Satürn Güneş çevresinde bir tam tur atarken Jüpiter iki tur atmaya başladı.
“Bunun sonucunda, Güneş Sistemi’ndeki en büyük iki gezegenin uyguladığı kütleçekim alanı Uranüs ve Neptün’ü sistemin dışına doğru itti. Hatta eskiden Güneş’e Uranüs’ten yakın olan Neptün gezegeni onu geçerek Kuiper Kuşağı’nda bulunan Plüton’a komşu oldu.”
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Dünya’yı kurtaran gezegenler
Bu aranjman aynı zamanda Mars ile Jüpiter arasındaki Asteroit Kuşağı ile Neptün’den sonra gelen Kuiper Kuşağı’nın konsolide olmasını sağladı.
Ayrıca Jüpiter ve Satürn, Dünya’nın suyunu getiren; ama aynı zamanda gezegenimizde büyük yıkıma yol açan Geç Ağır Bombardıman Çağı asteroit yağmurundan geriye kalan döküntüleri de kendi üstüne çözerek temizledi. Bunu yapamayan gökcisimleri ise yassı gökcismi Haumea gibi cüce gezegen olarak kaldı.
Her durumda iki gezegen o zamandan beri büyük asteroitlerin çoğunu kendine çekerek Dünya’yı kuyrukluyıldız ve asteroit çarpışmalarından koruyor.
İlgili yazı: 14 Yaşında Kendini Donduran Kız
Plüton’un ayları neden dans ediyor?
Kerberos hakkındaki veriler yetersiz ama Hubble teleskopu Nix, Styx ile Hydra’nın yörünge rezonansına girdiğini ve yörüngelerinin birbirine kilitlendiğini buldu; yani bu uydular Plüton’un çevresinde sürü halinde hareket ederken birbirinin salınımlarından etkileniyor.
Hamilton buna benzer bir durumun Jüpiter’in büyük aylarında görüldüğünü de söylüyor: “Nix’te yere oturursanız Styx uydusu Plüton çevresinde iki tur atarken, Hydra’nın da üç tur attığını göreceksiniz.”
Kaotik yörüngelerin yine de düzenli olduğunu belirten Showalter ise “Korkmayın” diyor, “Plüton uydularının yörüngeden çıkıp uzaya dağılacağını sanmıyoruz. Bunda düzensizliğin düzeni var.”
İlgili yazı: Kontrollü Güç >> Telefon pil ömrünü uzatmak için en iyi 5 yöntem
Lekeli Kerberos
Hubble uzay teleskopu Kerberos’un bir yüzünün kömür karası, diğer yüzünün ise ak kumlar kadar parlak olduğunu buldu. Uydunun bir tarafı asfaltla diğer yanı da mermerle kaplı olamayacağına göre bunun başka bir açıklaması olmalı.
Astronomlar uyduların inekler gibi lekeli olamayacağını biliyor; çünkü bir uyduya asteroit çarptığı zaman uzaya saçılan toz bulutu kısa sürede yörüngedeki bütün uyduları tepeden tırnağa kirleterek hepsini tek renge boyuyor.
Ancak, Kerberos’un sadece bir yüzünün lekeli olması, yörüngesinde kaotik hareketler yapan uydunun bir yüzünün genellikle tek yöne dönük olmasıyla açıklanabilir. Belki de toz bulutunu teğet geçen eliptik bir yörünge izledi. Belki de Kerberos çok yakın bir çarpışmanın taze yara izlerini taşıyor ve bu lekeler zamanla silinecek.
İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi
Üçlü sistemler kaotik mi oluyor?
Jüpiter gibi 60 uydulu sistemler sanıldığı kadar kaotik değil. Bazı uyduların birbiriyle veya asteroitlerle çarpışmasını saymazsak bu sistemlerde her uydu yerini biliyor ve yörünge dinamikleri yerine oturmuş oluyor.
Hatta altmış uydu olmakla birlikte, bunlar ana gezegenle ikili yörüngedeymiş gibi davranıyor. Bu yüzden her uydu sanki gezegenin çevresinde tek başına dönüyormuş gibi dengeli davranıyor.
Üstelik ikili yörünge süreci gelgit kilidine yol açıyor, yani uydunun kendi etrafında dönüş süresi gezegen çevresinde dönüş süresine eşitleniyor. Bu nedenle gezegene uydunun hep aynı yüzü dönük oluyor. Aynı şey uydumuz Ay için de geçerli: Ay’ın Dünya’dan görülmeyen bir öte tarafı var.
Bu genel kuralın Güneş Sistemi’ndeki tek istisnası Satürn’ün uydusu Hyperion. Satürn’ün en büyük uydusu Titan’ın Satürn’le birlikte yarattığı dengesizlik neticesinde, Hyperion sağı solu belli olmayan kaotik bir yörünge izliyor. Kısacası üçlü sistemler nadiren kaotik oluyor.
İlgili yazı: Uranüs ve Neptün’de Gökten Elmas Yağıyor
Uzayda hayat aramak için
Özetle Plüton’un çılgın ayları için geliştirilen simülasyonlar üç uydulu sistemlerin, hatta birbirine yakın iki yıldızın etrafında dönen gezegenler gibi üçlü sistemlerin (ve 30 gökcisminden oluşsa da üç cisim olarak modellenebilen sistemlerin) genellikle hem kaotik hem de son derece olduğunu gösteriyor.
Nitekim en yakın komşumuz olan Alpha Centauri yıldız sistemi de birbirine yakın iki yıldız ve daha uzaktan dönen üçüncü bir yıldızdan oluşuyor. Uzayda başka yıldızların etrafında dönen binlerce öte gezegen keşfeden Kepler uzay teleskopu da ikili ve üçlü yıldız sistemleri buldu.
Bu tür sistemlerde hayata elverişli gezegenler varsa bilim adamlarının Plüton’un kaotik uydu dansını mutlaka öğrenmesi gerekiyor; çünkü kaotik sistemlerdeki gezegenler içinde hangilerinin hayata elverişli olduğunu öngörebilirler.
İlgili yazı: Antares ile Tanışın: Uzak yıldızın vesikalığını çektik
Plüton’un çılgın ayları nasıl oluştu?
Öncelikle Plüton’un ayları olmasaydı bu küçük gökcisminin rütbesi gezegen statüsünden cüce gezegene indirilmeyecekti. Güneş’e uzak olduğu için aşırı soğuk olan Plüton, civar asteroitleri kendine çekerek yörüngesini temizleseydi gerçek bir gezegen olarak kabul edilecekti.
Astronomlar bu noktayı belirttikten sonra Plüton’un Kuiper Kuşağı’nda yer aldığını ve çok sayıda cüce gezegenle karşılaştığını hatırlatıyor. Buna göre, Plüton gençliğinde neredeyse kendisi kadar büyük olan başka bir cüce gezegenle çarpışmış olmalı (benzeri 4,5 milyar yıl önce Dünya’da yaşandı ve Ay oluştu).
Çarpışma sonucunda Plüton’un çılgın küçük ayları ile en büyük ve ağırbaşlı uydusu Charon ortaya çıktı. Nitekim astronomlar Plüton-Charon sistemini aynı zamanda ikili cüce gezegen sistemi olarak adlandırıyor.
Sonuçta Plüton ve Charon uzayda ikisi arasında yer alan ortak çekim merkezinin etrafında dönüyor. Plüton’un yaklaşık yarısı büyüklüğünde olan Charon’un kütlesi Plüton’un 8’e biri ve bu da iki gökcismini ikili cüce gezegen sistemi olarak düşünmeyi kolaylaştırıyor.
İlgili yazı: Güneş Sisteminin Yassı Cüce Gezegeni Haumea
Keşifler tarihi
Plüton’un yaklaşık yarısı büyüklüğünde olan Charon 1978’de keşfedildi. Hubble teleskopu da Nix ve Hydra’yı 2005’te, Kerberos’u 2011’de ve Styx’i 2012’de keşfetti. Buna karşın, Plüton’a çok yaklaşmış olan Yeni Ufuklar sondası cüce gezegenin çevresinde dönen yeni bir uydu bulamadı. Temmuz ayında çektiği fotoğraflar da bizi şaşırtmadı.
Aslında Dünya’daki teleskoplar küçük uydularını seçemiyor, ama keskin gözlü Hubble uzay teleskopu Çılgın ayları gün ışığına çıkaran net fotoğraflar çekmeyi başardı.
Ancak bu kez, Hubble’ı kullanan bilim insanlarının asıl hedefi sadece yeni keşifler yapmak değildi. Bunun yerine, Plüton’a yaklaşan Yeni Ufuklar sondasının bilinmeyen bir asteroite çarpmasını önlemek için mıntıka kontrolü yaptılar.
Her durumda, Plüton’un çılgın ayları Güneş Sistemi’nin oluşumundan, Dünya’nın hayata elverişli bir yörüngede dönmesi ve uzayda hayat arayışına kadar birçok alanda önemli veriler sunuyor. Siz de cüce gezegenler hakkında daha fazla bilgi edinmek için Plüton hakkında 2 yılda neler keşfettik yazısını okuyabilirsiniz.
Akrobat uydulara yakından bakalım
1Resonant interactions and chaotic rotation of Pluto’s small moons
