Dünya Gezegeni Çakıl Taşından Nasıl Oluştu?

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegenDünya gezegeni 4,55 milyar yıl önce çakıl taşlarından oluştu: Güneş Sistemi’nin bebekliğinde gezegen oluşturmanın en kolay yolu, 800 km çapındaki cüce gezegenleri çarpıştırmak yerine çakıl taşı biriktirmekti. Ancak, Güneş Sistemi’nde Dünya gibi kayalık gezegenlerin yanında Jüpiter gibi gaz devleri de var. Peki birbirinden çok farklı bu gezegenler nasıl oldu da aynı çakıl taşlarından oluştu?

Güneş Sistemi’nin oluşumu

4,55 milyar yıl önce Güneş Sistemi deyim yerindeyse bilardo topları ve moloz yığınlarından oluşan dağınık bir yerdi. Merkezkaç kuvvetinin etkisiyle Güneş’in ekvatoruna paralel bir gaz ve toz diski oluşmuştu.

Gezegen öncesi disk denilen bu diskte, gaz ve toza ek olarak boyu 1000 km’ye ulaşan ön gezegenler ile uzunluğu 1 cm ila 1 km arasında değişen çakıl taşları bulunuyordu. Gezegen doğurmak üzere olan bu disk, Güneş çevresinde Satürn’ün halkaları gibi dönüyordu.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen 

Gezegen doğuran disk

Her ne kadar Güneş’i saran birkaç milyon km çapındaki hacim, güneş rüzgarının gazla tozları uzaya üflemesi nedeniyle bomboş ve tertemiz olsa da gezegen öncesi disk, bugün Güneş Sistemi’nde bulunan bütün dünyaların ham maddesini içeriyordu (Buna ortası delik bir disk de diyebiliriz. Sadece deliğin içinde Güneş’in yer aldığını düşünün).

Dahası bu disk tıpkı eski taş plaklar gibi çizgi çizgiydi. Güneş’e bakan iç kenarı kuru toz ve seyrek gazdan oluşurken, bugünkü asteroit kuşağı ile Jüpiter yörüngesine karşılık gelen bölge de su buharı içeriyordu. Öyle ki bu bölgedeki gezegenlerin üzerinde sıvı su olması mümkündü.

Diskin Güneş’e en uzak olan ve uzaya bakan dış kenarı ise tam bir buz halkasıydı. Özetle Dünya gibi kayalık gezegenler diskin Güneş’e yakın kısmında oluşurken, Jüpiter gibi gaz devleri ile Neptün gibi buz devleri de gezegen öncesi diskin dış kenarlarında oluştu.

İlgili yazı: Kuantum Blockchain Zaman Makinesi Gibi Çalışıyor

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Genç Güneş’i saran gezegen öncesi disk.

 

Güneş Sistemi’nin kimyası

Peki, neden kayalık dünyalar ve gaz devleri gibi içyapısı farklı olan gezegenler Güneş’e farklı uzaklıklarda oluştu? Bunun sebebi, gezegen öncesi diskin kimyasal bileşiminin, Güneş’e uzaklık arttıkça değişiyor olması ve bu değişimin de Dünya’nın 4,55 milyar yıl önce üst üste biriken çakıl taşlarından oluşmasıyla çok ilgisi var.

Bir kere, gaz diskinin Güneş’e yakın kesimleri, sıcağın etkisiyle kuru toz ve gazdan oluşuyordu. Orta kesimleri rutubetli, uzak kesimleri ise soğuk ve buzluydu. Açıkçası sıcaklık farkları hem gezegen öncesi diskin kimyasal yapısını değiştirdi hem de akış hızını etkiledi:

Örneğin, buzlu suyun sıvı sudan daha yavaş döndüğünü bilirsiniz. Keza kuru toz da sıvı sudan farklı hız ve şekillerde girdaplar çizer.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Dünya’nın oluşumu.

 

Çakıl taşları

Ancak bu yetmez: Bilim insanları Dünya gibi kayalık gezegenlerle Jüpiter gibi gaz devlerinin oluşumunu, sadece gezegen öncesi diskin kimyasal bileşimi ve sıcaklık dağılımıyla açıklamayacaklarını anladılar.

Sonuçta gezegen oluşumunda yerçekimi büyük rol oynuyordu. Yerçekimi, asteroit denilen uzay kayalarını bir araya toplayan bir çekim merkezi oluşturuyordu. Böylece asteroitler üst üste yığılarak kartopu gibi büyüyor ve sonunda Güneş çevresinde ilk gezegenler oluşuyordu.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

67P kuyrukluyıldızı aslında gevşek bir şekilde bir araya gelmiş çakıl taşları ve puding kıvamındaki yumuşak malzemelerden oluşuyor. Bunlar gezegenleri oluşturan çakılların esnek bir şekilde çarpışarak birbirine yapışması ve büyümesini kolaylaştırıyor.

 

Ancak sorun da burada

Daha doğrusu sorun güneş rüzgarında: Güneş rüzgarı Güneş’in uzaya üflediği gazlardan oluşuyor ve pek tehlikeli bir şey. Örneğin, Dünya’daki bilgisayarları yakıp kavuracak bir elektromanyetik fırtınaya yol açma tehlikesi var.

Neyse ki Dünya’nın manyetik alanı, bizi güneş rüzgarının yol açtığı tehlikeli radyasyon fırtınalardan büyük ölçüde koruyor. Hatta manyetik solucandeliği teknolojisi ile gelecekte uzay gemilerini güneş rüzgarı ve kozmik radyasyondan koruyan bir güç alanı (kalkan) oluşturmayı da öğrenebiliriz.

Yine de güneş rüzgarı yelkenli gemileri iten rüzgar gibi de davranıyor. Bu sebeple Güneş Sistemi’nin en uzak gezegenleri olan Uranüs ve Neptün ile cüce gezegen Plüton’a gelecekte güneş yelkeniyle çalışan uzay gemileri göndermeyi planlıyoruz. Bunlar güneş rüzgarının gücüyle gemiyi itecek.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Gezegen öncesi disk. Her çizgi bir gezegen veya asteroit kuşağına dönüşecek.

 

Yine de güneş rüzgarı tehlikeli

Öyle ki 4,55 milyar yıl önce Güneş’i saran gezegen öncesi diski oluşturan gaz ve toz bulutlarını o kadar hızlı uzaya üfledi ki bu diskte gezegenlerin oluşmasına fırsat bırakmadı. Güneş nükleer füzyon ateşiyle yanıp ısı ve ışık saçmaya başlar başlamaz gezegen öncesi diski de uzay boşluğuna üflemeye koyuldu.

Açıkçası gezegenleri meydana getirecek ham maddeleri içeren gaz ve toz bulutlarını 1 ila 10 milyon yıl içinde uzaya üfleyip dağıttı.

Öyleyse küçük toz tanecikleri nasıl olup da bir araya gelerek önce 1 km uzunluğundaki şekilsiz asteroitleri ve sonra da 300-800 km çapındaki yuvarlak cüce gezegenleri oluşturdular? Bu gezegenler birbiriyle çarpışıp gittikçe büyüyerek nasıl oldu da bugünkü dünyaları oluşturmaya fırsat buldular?

İlgili yazı: Kara Delik Bombası: En Büyük Enerji Kaynağı

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Güneş Sistemi’nde birbirinden farklı 8 gezegen var ama hepsi de çakıl taşından oluştu.

 

İşte çakıl taşı teorisi bunu açıklıyor

Çakıl taşları gezegen oluşum teorisindeki boşluğu dolduruyor ve bizim de bu teoriyi anlamak için önce toz taneciklerinden başlamamız gerekiyor:

Güneş’i saran gaz ve toz diski öncelikle toz taneciliklerinden oluşuyordu. Toz taneciklerini havaya üfleyip elinizle hiç dokunmadan izlerseniz bunların kendiliğinden pamuk gibi toplanıp toz topakları meydana getirdiğini görürsünüz. Hani şu evinizi elektrikli süpürgeyle süpürmediğiniz zaman duvar diplerinde biriken tüyler gibi.

İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük EnChroma

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

 

Statik elektrik

Elimizdeki gezegen oluşum teorilerine göre, Güneş’i saran diskteki toz taneleri birbirine sürtünerek statik elektrik ürettiler. Tıpkı plastik tükenmez kalemi yün kazağa sürter gibi. Statik elektrik bir tutkal gibi davranarak küçük tozları birbirine yatıştırdı. Ancak, toz topakları ile Dünya gezegeni arasında büyük farkı var. Bizim de Dünya’nın küçük tozlardan nasıl oluştuğunu göstermemiz gerekiyordu.

Bu bağlamda Ay’ın oluşumuna değinebiliriz: Dünya henüz 20 milyon yaşındayken Theia adlı Mars büyüklüğünde bir ön gezegen Dünya’ya çarptı. Her iki gezegen buharlaşarak yok oldu ve yerlerinde demir, nikel ve kaya buharından oluşan bir bulut ortaya çıktı. Sonra bu bulut kendi ağırlığı altında çökerek yeni dünyayı, yani bizim dünyamızı oluşturdu.

İlgili yazı: Uranüs ve Neptün’de Gökten Elmas Yağıyor

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Uydumuz Ay, genç Dünya’ya başka bir gezegen çarpınca oluştu.

 

Demem o ki

Yeni Dünya, eski dünyadan yüzde 20 büyük ve yüzde 16 ağırdı. Üstelik çarpışan iki gezegenin erimiş kabuğunun bir kısmı da Dünyamızın etrafını bir disk halinde sarmıştı. Kısacası bu çarpışmadan sonra Dünya’nın etrafında Satürn’ün halkaları gibi bir halka oluştu.

Ardından bu halka da kendi içinde topaklandı ve önce iki ayrı ay oluşturdu. Ardından bu iki ay birbiriyle çarpışarak bugünkü uydumuz olan dev Ay’ı oluşturdu.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Dünya’nın yüzeyi aslında çok hızlı bir şekilde soğuyup katılaştı.

 

Bu ne demek?

Bu, genç Güneş Sistemi’nde cüce gezegenler ve küçük gezegenler (ön gezegenler) birbiriyle çarpışıp büyüdü ve bugünkü gezegenler oluştu demek; ama yine de küçük gezegenlerin statik elektrikle toplanan toz topaklarından nasıl oluştuğunu açıklamak zorundayız.

Bu da bizi çakıl taşı teorisine getiriyor: Buna göre toz topakları birbiriyle yapışarak gevşek çakıllar oluşturdular. Gevrek bir çöreği düşünün. Nasıl ki taze çörek elinizin altında çabucak ufalanır, tozdan doğma bu çakıl taşları da pek gevrekti ve kolay dağılıyordu. Ancak, ıslak kum gibi birbirine yapışma eğilimleri de vardı.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Çakıl taşları gezegen oluşum hızını 1000 kat artırıyor! Bu yüzden bütün gezegenler çakıllardan oluşmuş olmalı.

 

Elastik çarpışmalar

İlk çakıl taşları son derece esnek bir yapıdaydı. Sadece kolay ufalanan gevrek bir çörek gibi değil, aynı zamanda kauçuk top gibi esnektiler. Bu sebeple ilk çakıl taşları uzayda birbiriyle uygun hız ve açıyla çarpıştıkları zaman parçalanmak yerine birleşti. Birleşip ilk uzay kayalarını, asteroitleri meydana getirdiler.

Nitekim Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Rosetta sondası, 67P kuyrukluyıldızına gidip de yakından fotoğrafını çekince bu teoriyi kanıtladık. 67P kuyrukluyıldızı bir arada zor duran moloz yığınlarından meydana geliyordu. Yerfıstığı şekilli bu kuyrukluyıldızın çekirdeği aslında gevşek harç dökülerek zorla bir arada tutulan dev bir çakıl taşı yığınından ibaretti.

Hatta yerfıstığı şeklinde olmasının sebebi, patates biçimli iki asteroitin birbiriyle çarpışması ve esnek yapıda oldukları için parçalanmak yerine birbirine yapışmasıydı.

Gezegenlerin yapıtaşları

Böylece gezegenlerin nasıl oluştuğunu bulduk: Sırasıyla 1) statik elektrikle toplanan toz topaklar, 2) topakların çarpışmasıyla oluşan çakıl taşları, 3) çakıl taşlarının çarpışmasıyla oluşan asteroitler, 4) asteroitlerin çarpışmasıyla oluşan cüce gezegenler ve 5) cüce gezegenlerin çarpışmasıyla oluşan ön gezegenlerden oluşuyorlardı. Ön gezegenler de çarpışınca bildiğimiz gezegenler meydana geliyordu.

İlgili yazı: Europa ve Enceladus Okyanusları Hayata Elverişli

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Gezegen öncesi disk üzerinde Güneş’e uzak olan gezegenler gaz devi, yakın gezegenler Dünya benzeri kayalık cisimler ve en uzak gezegenler de buz devi oldu. Bunun sebebi diskin uzak ve yakın kısımlarının sıcaklığının, kimyasal bileşiminin ve dolayısıyla da çakıl boyu ile akışkanlığının farklı olması.

 

Gezegenler neden yuvarlak?

Uzaydaki iki asteroit birbiriyle herhangi bir açı ve hızla çarpışabilir. Çarpışarak birleştikleri zaman da daha büyük bir asteroit oluşur. Bu asteroit çarpışmanın şiddetine göre herhangi bir yönde ve herhangi bir hızda dönebilir.

Nitekim cüce gezegen Plüton’un çılgın ayları uzayda taklalar atarak dönüyor. Hatta kendi çevresinde ne zaman nereye dönecekleri ve ne hızla dönecekleri belli olmuyor. Öyle ki Plüton’un küçük uydularının kaotik hareketlerini ve yörüngelerini bilgisayarla hesaplayamıyoruz.

Bununla birlikte çok sayıda asteroit birleşip çapı 300 km’yi bulan bir cüce gezegen oluşturduğu zaman işin rengi değişiyor. Rastgele çarpışmaların kinetik enerjisi ve açısal momentumu yeni oluşan cüce gezegende birbirini sıfırlıyor:

Daha doğrusu bütün bu kuvvetler ortalama bir değere oturuyor. Böylece karşımıza ağırlık merkezi çekirdeğinde yer alan ve dolayısıyla kendi çevresinde daha dengeli dönen bir gökcismi ortaya çıkıyor. İşte bu yüzden bütün gezegenler yuvarlaktır.

İlgili yazı: NASA Açıkladı: Europa Uydusunda Hayat Var mı?

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

 

İşte bu sebeple dünya düz değil

Böyle bir cüce gezegen kendi ağırlığı altında yine simetrik olarak çöküyor ve patates şekilli bir asteroit yerine yuvarlak bir cisme dönüşüyor. Kendi çevresinde dengeli döndüğü için de büyük ölçüde küre şeklini alıyor.

Özetleyecek olursak fizikte kendi çevresinde dönen ağır cisimler için yoğunluk, ağırlık merkezi ve kütle dağılımı açısından en az enerjiyle en uzun ömürlü olan şekil (termodinamik yasaları gereği) küre şeklidir. Bu sebeple de Dünyamız düz değil, yuvarlaktır.

İlgili yazı: Juno Jüpiter’e Ulaştı: 10 resimde Juno seferi

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Satürn’ün halkalarının oluşumu. Muhtemelen çarpışan uyduların parçalanmasıyla oluştular.

 

Hani çakıl taşı?

Gezegenbilimciler 2012 yılında bütün bu detayları bularak Dünya gezegeninin boşlukta nasıl oluştuğunu çözdüklerini sandılar. Ancak, son bir sorun vardı ve bunun için yazının başını hatırlamamız gerekiyor:

Güneş rüzgarı dünyalar doğuran gezegen öncesi diski sadece 1-10 milyon yıl içinde uzaya üfleyip dağıttıysa o toz tanecikleri birleşip dev gezegenler oluşturmaya nasıl zaman buldu? Neyse ki bunu da çözdük. İsveç’teki Lund Üniversitesi’nde çalışan gökbilimci Michiel Lambrechts diyor ki:

“Çakıl taşları birbiriyle çarpışan gezegenlerden 1000 kat hızlı birleşiyor; yani çakıl taşlarından oluşan bir gezegen asteroitlerin çarpışmasıyla oluşan bir gezegenden 1000 kat hızlı büyüyor. Güneş Sistemi’ndeki bütün gezegenlerin çekirdekleri çakıl taşlarından hızla oluştu ve gezegen öncesi disk yok olana kadar gelişimini tamamladı.”

İlgili yazı: NASA Titan Uydusuna Denizaltı Gönderecek

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

 

Jüpiter ve Neptün’ün oluşumu

Gezegenbilimciler New Mexico’daki Çok Büyük Radyo Teleskop Dizisi’ni (VLA) kullanarak başka yıldızların çevresinde yeni oluşan öte gezegenleri ve öte gezegen öncesi diskleri incelediler. Sonra bu sonuçları Güneş Sistemi’nin en büyük gezegeni olan Jüpiter ile karşılaştırdılar.

Jüpiter’in Güneş Sistemi’nde ilk oluşan gezegen olduğunu biliyorlardı. Jüpiter ancak bu sayede Güneş Sistemi’nin en büyük ve en ağır gezegeni olabilir. Öyle ki sadece 1 milyon yıl içinde Jüpiter, Dünya’dan 10 kat ağır ve en az 7 kat büyük bir kayalık çekirdek biriktirmişti (çakıl taşları sayesinde hızla şişip büyümüştü).

İlk gezegen Jüpiter aynı zamanda Güneş Sistemi’ndeki gazın büyük kısmını çalarak muhtemelen kendisi kadar ağır bir çekirdeği olan Satürn’den daha büyük ve kütleli olmayı başarmıştı.

İlgili yazı: Hormonlu Satürn ve 200 Kat Büyük Halkaları

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen 

Gaz devleri ve kayalık gezegenler

Dünya Güneş’e yakın bir yörüngede oluştu. Güneş rüzgarı sebebiyle gezegen öncesi disk bu bölgede seyrek olduğundan, Jüpiter gibi büyük ve ağır bir çekirdek geliştiremedi.

Dünyamız küçük ve çelimsiz bir gezegen olarak kaldı ve yerçekimi zayıf olduğu için hidrojen gibi hafif elementlerden oluşan uçucu gaz bulutlarını kendi üstüne çekemedi. Kısacası Jüpiter gibi süper kalın ve süper ağır bir atmosfere sahip olamadı; ömrüne kayalık gezegen olarak başlayıp sonradan üstüne gaz çekerek bir gaz devine dönüşemedi.

İlgili yazı: Satürn Halkaları Nasıl Oluştu?

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Satürn’ün en büyük uydusu Titan, aynı zamanda Güneş Sistemi’de hava olayları görülen atmosfere sahip tek uydudur. Puding kıvamında donmuş malzemeler, su buzu ve metan göllerinden oluşuyor.

 

Yavaşlayan çakıllar

Lambrechts gezegenlerin oluşumuyla ilgili olarak şunu da ekliyor: “Gaz diskindeki çakıllar çok hızlı çarpışırsa iki şey oluyor. 1) Çarpışınca ufalanıyor ve büyümek yerine küçülüyorlar. 2) Çok hızlı çarpıştıkları için geri sekiyorlar, yani parçalanmasalar bile birleşmeyi başaramıyorlar.”

Ancak, gezegen öncesi diskte bulunan yoğun gaz bulutları çakılların hızını yavaşlatıyor ve onların çarpışarak büyümesini kolaylaştırıyor.

İlgili yazı: Galaksinin En Küçük Yıldızı Satürn Boyunda

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

 

Ne alaka?

Çok alaka! Gezegen öncesi diskin Güneş’e yakın kenarı sıcak olduğu için daha az gaz bulutu içeriyordu ve ıslak toz yerine kuru toz barındırıyordu. İşte bu yüzden Dünya gezegeni boşlukta nispeten küçük bir kayalık gezegen olarak oluştu.

Yoksa bulunduğu bölgedeki malzeme, Jüpiter gibi bir gaz devi olmasa da (gaz çok seyrekti) en azından şimdikinden 2-3 kat büyük bir süper dünya, belki de su dünyası olmasına yeterliydi. O zaman da Süper Dünya’da hayat ortaya çıkmazdı (yaşamın kayalık gezegenlerde nasıl ortaya çıktığını Neden Deprem Oluyor yazısında okuyabilirsiniz).

Jüpiter’e gelince

Jüpiter Güneş’e uzak bir yörüngede oluştu ve bu bölgedeki yoğun gaz bulutu, çakıl taşlarını yavaşlatarak daha sık çarpışıp birikmelerini sağladı. Jüpiter bu sayede hızla çakıl taşı biriktirerek büyüdü. Jüpiter daha sonra Güneş’e yaklaşarak bugünkü yörüngesine oturdu. Yoksa şimdiki yörüngesinde oluşsaydı asla bu kadar büyük bir gezegen olamazdı!

İlgili yazı: 1 milyar yıl sonra Dünya gezegenine ne olacak?

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Dünya’nın geç dönem oluşumu.

 

Ya Neptün?

Jüpiter ve Satürn yüzde 90 oranında gazdan oluşan gezegenler. Bu yüzden onlara uzayda dönen dev gaz topları diyebiliriz; ama bunun yerine gaz devi diyoruz. Öte yandan, Uranüs ve Neptün yine kalın bir atmosfere sahip olmalarına karşın gaz devi değil, buz devi olarak sınıflandırılıyor.

Sonuçta bunlar Güneş’e Jüpiter’den daha uzak bir yörüngede oluştular ve daha ziyade su buzu ile amonyak buzundan, biraz da metandan oluştular.

Jüpiter bu gezegenleri büyütecek olan gazın büyük kısmını çaldı. Ayrıca gezegen öncesi diskin bugün cüce gezegen Plüton’un da içinde yer aldığı Kuiper Kuşağı’na denk gelen dış kenarında gazdan çok buz vardı (buna ek olarak Satürn’ün uydusu Titan yüzeyinde olduğu gibi puding kıvamında materyaller).

Bütün bu sebeplerle Neptün daha çok katı madde biriktirmekle birlikte yeterince gaz çekemedi ve nispeten küçük bir gezegen olarak kaldı.

İlgili yazı: Uzayda Keşfedilen En Şaşırtıcı 3 Su Dünyası

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Juno hem Jüpiter’in iç yapısını (çekirdeğini) hem de bulutlarını inceliyor. Dünyanın Güneş’e bu kadar uzak olup da tümüyle güneş enerjisi ile çalışan ilk gezegenlerarası sondası.

 

Juno uzay sondası

Güneş enerjili Juno sondası da 2015 yılından bu yana Jüpiter yörüngesinde yaptığı gözlemlerde bu teoriyi doğruladı: Jüpiter’in kayalık çekirdeği, süper ağır gaz devinin muazzam basıncına rağmen ezilip parçalanmadan varlığını sürdürüyordu. Sadece suda çok duran bir ekmek parçası gibi dış yüzeyi biraz dağılmaya başlamıştı.

Sonuç itibariyle Jüpiter gezegeni çakıl taşlarından oluşmasa ve bu sayede hızla Dünya’dan 10 kat ağır bir cisme dönüşmeseydi çok daha küçük bir çekirdeğe sahip olacaktı. Bu çekirdek de yüksek basınç altında çoktan ufalanıp gidecekti.

İlgili yazı: Başka Galakside Binlerce Öte Gezegen Keşfettik

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Yeni oluşan yıldızlar kendisini saran gezegen öncesi diskle etkileşime giriyor ve dev güneş patlamalarına yol açıyor. Hayat ancak yıldız sakinleşip radyasyon azalınca ortaya çıkabilir. Bizde bu kısa sürede oldu. Dünya 100 milyon yıl veya belki de daha gençken.

 

Çakıl izolasyon basıncı

Bu teknik terim de bizim için önemli:  Jüpiter’in neden gaz devi ve Neptün’ün neden buz devi olduğunu anlamak istiyorsak çakıl izolasyon basıncına bakmamız gerekiyor.

Olay aslında basit: Jüpiter üstüne bir miktar gaz çekip kalın bir atmosfer oluşturduğu zaman (çakıl izolasyon basıncı) kayalık gezegen olarak büyümeyi durdurdu. Sonuçta gezegene yeni gelen çakıl taşları atmosferi geçip kayalık çekirdeğe ulaşamadılar. Bunun yerine atmosfere çarptılar ve kalın atmosferden uzaya geri sektiler (tıpkı trambolinde sıçrayan jimnastikçi gibi).

Böylece Jüpiter üstüne çakıl taşı çekemez oldu; ama büyük kütlesi sayesinde bol miktarda gaz çekerek bir gaz devine dönüştü. Öte yandan Neptün uzak ve soğuk bir yörüngede oluşmuştu, bu yüzden daha büyük çakıllar sayesinde hızla kayalık ve buzlu bir dünya olarak büyüdü.

Ancak, Neptün’ün çevresinde yeterli miktarda gaz yoktu. Bu yüzden yukarıda da belirttiğimiz gibi gaz devi yerine buz devine dönüştü. Bugün Uranüs ve Neptün buz devleri, Jüpiter ile Satürn de gaz devleri olarak sınıflandırılıyor.

İlgili yazı: En Yakın Yıldızda Dünya Benzeri Gezegen

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

 

Öte gezegenler

Elimizdeki yeni gezegen oluşum teorisini başka yıldızların çevresinde dönen öte gezegenlere bakarak geliştirdik. Örneğin, Jüpiter’in Güneş’e bugünkünden daha uzakta oluştuğunu biliyoruz; çünkü elimizdeki verileri Dünya’dan 129 ışık yılı uzaktaki genç yıldız HR 8799’un yeni oluşan gezegenleriyle karşılaştırarak doğruladık.

Pegasus takımyıldızındaki bu yıldızın Jüpiter’den daha büyük olan 4 gaz devi gezegeni var. Üstelik bunlar yıldıza 10 milyar km uzakta yer alıyorlar (Dünya-Güneş uzaklığının 68 katı ve Satürn-Güneş uzaklığının 9 katı). Bu da gaz ve buz devlerinin gezegen öncesi diskin donmaya başladığı kar çizginin ötesinde, diskin dış kenarında ve Güneş’e uzakta oluşabildiğini kanıtlıyor.

Çakıl taşı olmasa

Bu imkansız olurdu. Çakıl taşlarını hesaba katmayan gezegen teorilerinde, gaz devlerinin yıldızlarına o kadar uzakta oluşması mümkün değil. Ancak, gezegen bilimciler bilgisayar simülasyonu yaptılar ve gaz devleri ile süper dünyaların yıldıza 20-30 milyar km uzakta da oluşabileceğini hesapladılar.

İlgili yazı: Çalıntı Yıldız Proxima C ve Dünya Benzeri Gezegeni

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Dokuzuncu gezegen?

 

Dokuzuncu gezegen

Bu neden önemli derseniz: Kuiper Kuşağı içinde yer alan ve Güneş’in çevresinde dönerken yörüngede belirli noktalarda toplanan özel asteroitler keşfettik. Bunlar yuvarlak yörüngenin içine yerleştirilmiş hayali bir eşkenar üçgenin köşelerinde toplanmıştı sanki.

Bu etkiye ancak Dünya’dan 5-10 kat büyük bir süper dünya yol açabilir. Bu yüzden astronomlar Güneş’ten 20 milyar km uzakta henüz teleskopla göremediğimiz dokuzuncu bir gezegen, bir süper dünya olduğunu düşünüyor ve bunu arıyor.

Nitekim Jüpiter, sahip olduğu güçlü yerçekimiyle Asteroit Kuşağı’ndaki birçok asteroiti bu tür bir hayali üçgenin köşelerine hapsediyor. Hatta bu sayede son 4 milyar yılda Dünya’ya çarpması gereken asteroit sayısını büyük ölçüde azaltmış bulunuyor (yoksa bu asteroitler yeryüzündeki hayatı çoktan yok ederdi).

İlgili yazı: NASA Trappist-1 Sisteminde 7 Yeni Dış Gezegen Keşfetti

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Trappist-1 güneş sistemi gezegen öncesi diskteki su ve kar çizgisine iyi bir örnek.

 

Trappist-1

Geçen yıl, astronomların ilk kez Güneş Sistemi kadar çok gezegen içeren bir yıldız sistemi bulduklarını yazdım (8 değilse de 7 gezegen). Trappist-1 sistemi Dünya’dan 39 ışık yılı uzakta, Kova takımyıldızında bulunuyor ve kırmızı cüce Trappist-1 yıldızının çevresinde dönen 7 gezegenden oluşuyor (belki daha çok gezegen vardır, ama henüz bulamadık).

Kırmızı cüce yıldızlar Güneşimizden çok küçük ve soğuk olduğu için (Dünya’ya en yakın yıldızda hayat var mı yazısına bakabilirsiniz) Trappist-1 gezegenleri de yıldıza çok yakında oluştular; çünkü bu yıldızın kar çizgisi, aslında Güneş’e en yakın gezegen olan Merkür‘ün yörüngesinden daha yakında başlıyor!

Her durumda, 7 gezegenin birden kar çizgisinin ötesinde ve gezegen öncesi diskin soğuk kesimlerinde oluştuğunu görünce büyük gezegenler yıldıza uzakta oluşur teorimizi doğrulamış olduk. Astrofizikçiler çok mutlular. 🙂

İlgili yazı: Proxima b: En Yakın Yıldızda Hayat Var mı?

çakıl-dünya-dünya_gezegeni-çakıl_taşı-gezegen

Yabancı dünyalar.

 

Yaşasın çakıllar

Böylece Dünya gezegeninin boşlukta çakıl taşlarından oluştuğunu gördük. Peki Dünya’nın Jüpiter sayesinde oluştuğunu biliyor musunuz? Evet, göçmen Jüpiter gençliğinde bir ara Güneş’e göç etti ve Güneş’e çarpacak kadar yaklaştı.

Bu sırada Dünya’nın yörüngesinde oluşmuş olan birinci kuşak süper dünyaları da Güneş’e doğru iterek yok etti ve yıldızımız kendisine çok yaklaşan bu talihsiz gezegenleri parçalayıp yuttu (bkz. Kendi Gezegenini Yiyen Yamyam Yıldızlar).

Göçmen Jüpiter iç güneş sistemini yok etti ve bu ilk kuşak gezegenlerin kalıntılarından Dünya, Venüs, Mars ve Merkür gezegenleri oluştu. Biz de varlığımızı ikinci kuşak kayalık gezegenlerden biri olan küçük Dünyamıza borçluyuz.

Sonuç olarak Jüpiter sadece asteroitleri yörüngelerine hapsederek Dünya’daki yaşamı korumadı. Aynı zamanda bizzat Dünya gezegenin oluşmasını sağladı. Peki, Dünya’ya en çok benzeyen öte gezegen hangisi ve o gezegende hayat olabilir mi? Uzay teleskopu Kepler yazısında hemen okuyabilirsiniz.

Dünya’nın oluşumu


1Pebble isolation mass

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir