Neptün Gezegeni Hakkında Merak Edilen 4 Soru

Neptün gezegeni Dünya’dan 4 kat büyük, 17 kat ağır ve saatte 2400 km ile sesten hızlı esen fırtınaları var. Bizden ortalama 4,5 milyar km uzakta olan Neptün, aynı zamanda Güneş Sistemi’nin en az bilinen gezegeni ve artık oraya yeni bir araştırma sondası gönderme zamanı geldi. Neptün’ün neden mavi olduğuyla başlayıp bu uzak gezegenle ilgili en çok merak edilen 4 soruyu çözelim:

1. Neptün gezegeni neden mavi?

İnsanlık Neptün’ü ilk ve son kez 1989’da dolaylı olarak ziyaret etti. O zaman, Voyager 2 sondası gezegenin yakınından geçerek bulutları ve uydularının fotoğrafını çekti. Tabii elimizde keskin gözlü teleskoplar da var ve Neptün’ü uzaktan gözlemliyoruz; ama Güneş Sistemi’nin en dış gezegeni olan bu buz devi bizden ortalama 4,5 milyar km uzakta olduğu için teleskopla iyi göremiyoruz.

Neptün gezegeni konusunda durum öyle acıklı ki yörüngede bulunan uydulardan bakarak Mars’taki yeraltı gölünün kimyasal bileşimini analiz edebiliyoruz. Ancak, Neptün atmosferinin neden mavi renkli olduğunu bilmiyoruz. Bu da bana Cem Yılmaz’ın ünlü esprisini hatırlatıyor:

Arif’in GORA filminde Anarşalı Rendroy’a sorduğu gibi “Senin tenine ne olmuş?” Rendroy bu soruya kızarak “Ne olmuş?” diye karşılık veriyor ve Arif söylediğini aynen tekrarlıyor: “Ben de onu diyorum, ne olmuş, neden mavisin?” Biz de Neptün’ün neden mavi olduğuyla ilgili güncel teorileri görelim:

İlgili yazı: Uzayda Silisyum Tabanlı Yaşam Var mı?

 

Metan bulutları var

Neptün gezegeni halk arasında az bilinen bir dünya. Daha uzaktaki Cüce Gezegen Plüton’a bile 2015 yılında Yeni Ufuklar uzay sondasını gönderdik; ama 1989’dan bu yana Neptün’e uğramadık. Yine de Neptün ile Uranüs’ün ton farkı hariç mavi renkli olduğunu biliyoruz.

Sonuçta Neptün atmosferinde az miktarda metan var ve bu hidrokarbon bileşiği, güneş ışığının mavi dalga boylarını yansıtarak gezegene rengini veriyor. Ancak, daha açık mavi olması gerek; çünkü atmosferdeki metan miktarı bu kadar koyu mavi renk vermez. Düşünün ki Uranüs’ün metan oranı yüzde 2,3 ile Neptün’den çok daha fazla (yüzde 1,5) ve buna rağmen açık mavi renkli bir gezegen. 😮

Belli ki Neptün atmosferinde bilmediğimiz ek moleküller var ve bunlar da gezegenin koyu mavi olmasına yol açıyor. Gelelim diğer soruya:

İlgili yazı: İnsanlar Gelecek 100 Yılda Nasıl Evrim Geçirecek?

 

2. Dünya’dan güçlü manyetik alan

Neptün gezegeni Dünya’dan daha büyük ve çekirdeği de daha ağır bir yük altında eziliyor. Bu yüzden Yeryüzü’nden daha güçlü bir manyetik alana sahip olması normal; ama Neptün’ün manyetik alanı Dünya’dan 30 kat güçlü ve kütlesine göre bu anormal bir durum.

Üstelik Neptün’ün manyetik kutupları ile kendi çevresinde dönme eksenine göre belirlenen coğrafi kutupları arasında büyük bir eksen kayması var. Öyle ki manyetik kutupların eğikliği tam 47 derece. Açıkçası dönme ekseni de bu kadar kaymış olsa Neptün gezegeni tıpkı Uranüs gibi yan yatmış olurdu.

İşin ilginci, Güneş Sistemi’nde sadece Uranüs ile Neptün’ün manyetik alanı bu kadar kaymış durumda. Gezegen bilimciler de bu gizemi çözmek için 2004 yılından beri bilgisayar modelleriyle çalışıyorlar ve öncelikle Neptün’ün içyapısının diğer gezegenlerden çok farklı olması gerektiği sonucuna vardılar.

Buna buldukları ilk cevap ise Neptün’ün sıvı çekirdeğe sahip olmasıydı. Bu durumda, Neptün gezegeni kendi çevresinde dönerken bu sıvı çekirdek, tıpkı sahilde koşanların taşıdığı pet şişedeki su gibi çalkalanıyor. Yüksek basınç altında metalik özellikler ve süperiletkenlik kazanan çekirdek sıvısı da Neptün’ün güçlü manyetik alanını üretiyor. Peki çekirdek sıvısı hangi maddeden oluşuyor?

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

 

Süperiyonik siyah buz

Ancak, bilim insanları Neptün’ün katı bir çekirdeğe sahip olduğunu tespit ettiler. Bu da Arap saçı gibi dolanan manyetik alan çizgilerini ve manyetik kutupların kaymasını açıklamayı ilk başta zorlaştırdı; ama sonra buna başka bir çözüm bulundu.

Yüksek basınç altında su buzu başkalaşım geçiriyor ve Buz IV, Buz V gibi yüzlerce, hatta binlerce derece sıcaklıkta olmasına rağmen buharlaşmayan egzotik buz katmanlarına dönüşüyor. Basınç arttıkça buz tabakası daha garip bir hal alıyor.

Sonuç olarak 20 bin km derindeki Neptün çekirdeğini kalın bir süperiyonik sıcak siyah su buzu katmanı sarıyor olabilir. Süperiyonik su hem yüksek basınç altında sıvı metale dönüştüğü, hem de yüksek oranda tuz içerdiği süperiletkendir. Öyle ki bal gibi ağdalı olduğu için çekirdek çevresinde farklı bir hızda dönerek manyetik alan kaymalarına neden olabilir.

Dahası Neptün’ün etkileyici manyetik alanını oluşturan güçlü bir dinamo etkisine de yol açabilir. Belki de Uranüs için de aynı şey geçerli. Bu durumda Uranüs’ün iç kesimlerinde süperiyonik siyah sıcak buz bulunuyor ve gezegenin manyetik alanını kaydırıyor. Alternatif olarak çekirdeği süperiyonik su yerine metalik hidrojen de sarıyor olabilir. Şimdi Neptün’le ilgili ikinci soruya geçelim:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Neptün gezegeni atmosferi

Son bulgulara göre Neptün’ün hidrojen, helyum ve metandan oluşan kalın bir atmosferi var. Daha ağır elementler, bileşik ve moleküller ise derine batarak manto tabakasını oluşturuyor. Bu katmanda su, su buzu (derinleştikçe egzotik buz türleri), amonyum ve metan buzu bulunuyor.

Aslında Neptün gezegeni kütlesinin büyük kısmı normal ve egzotik buzdan oluşuyor. Hatta sadece su buzu değil, egzotik metan buzu da yer alıyor. Zaten Uranüs ve Neptün gezegenlerini, Jüpiter ile Satürn gibi gaz devi olarak adlandırmak yerine, buz devi sınıfına sokmamızın sebebi de bu. Neptün çekirdeği ise Dünya’ya benziyor olmalı ve kaya tabakasının altında dev bir demir-nikel topundan oluşmalı.

 

3. Neptün gezegeni neden sıcak?

Güneş’ten uzak olan gezegenlerin ortalama sıcaklığı da azalıyor. Örneğin, Mars’ın kalın bir atmosferi olsaydı bile, Güneş gökyüzünde 25 kuruş bozuk para boyunda gözükecek ve gezegenin ortalama sıcaklığı sıfırın üzerine nadiren çıkacaktı. Mars, Güneş’e ortalama 228 milyon km uzakta. Oysa Neptün 4,65 milyar km uzakta. Bu nedenle de buz gibi bir yer olması lazım. Peki neden değil?

Nitekim Güneş Sistemi’nin en soğuk gezegeni yıldızımıza sadece (!) 2,88 milyar km uzakta olan Uranüs’e aittir. Uranüs’ün en yüksek bulutlarının sıcaklığı -220 derece ki sadece cüce gezegen Plüton ile Jüpiter’in hayata elverişli uydusu Europa bu gezegenden birkaç derece daha soğuktur. Neptün gezegeni ise -210 derece sıcaklıkta. Tamam, buz gibi ama neden Uranüs’ten 10 derece sıcak?

Gerçi 10 derece size büyük bir fark gibi gelmeyebilir; ama yaşam barındıran Dünyamızın ortalama sıcaklığının 15 derece olduğuna dikkat edelim. Endüstri devrimine bağlı küresel ısınma yüzünden, ortalama sıcaklığın 100 yılda 3 derece artacağını ve bunun da karbondioksit zehirlenmesine yol açarak insanları yok edebileceğini bilelim. O sebeple 10 derecelik farkı açıklamamız gerekiyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Oysa Neptün gezegeni ısı saçıyor

Gerçekten de Voyager 2 sondası, Neptün gezegeni yakınlarından geçerken atmosferinin uzaya termal radyasyon yaydığını tespit etti. Bunun nedeni yukarıda anlattığım süperiyonik sıcak buz veya metalik hidrojen olabilir. Peki bilim insanları bu konuda ne düşünüyor?

Doğrusu çok radikal fikirleri var: Bunlardan birine göre Neptün’ün mini uydusu Triton küçük olabilir; ama kütleçekim gelgit etkisi ile Neptün atmosferini çekiştirip dalgalandırarak sürtünmeye yol açabilir. Bildiğiniz gibi sürtünen cisimler ısınır.

İkinci seçenek ise en radikal olanı: Neptün’e çöken metan gazının içerdiği karbon atomları ağır oldukları için binlerce kilometre derine batarken, aşırı yüksek basınç ve sıcaklığa maruz kalarak elmasa dönüşecektir. Ben de bunu Uranüs ve Neptün’de elmas yağmuru var yazısında anlattım ki gezegen bilimcilere göre, Neptün’ü de sıcak elmas yağmuru ısıtıyor olabilir. Tabii elması odun gibi yakamazsınız ve elmas ısıyı pek iyi iletmez. Peki koca gezegeni içten içe nasıl ısıtıyor?

Cevap yine yüksek basınç: Karbon sıkışarak elmasa dönüşüyor ve kömürden yoğun olan elmaslar da iyice dibe çökerek daha yüksek basınca maruz kalıyor. Sonuçta elmas bile eriyip dağılıyor. Bu sırada sürtünmeyle büyük miktarda enerji açığa çıkaran elmaslar koca Neptün’ü 10 derece kadar ısıtıyor! 😮 Doğrusu elmas yakarak ısınmak çok pahalı olmalı. 😉

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

4. Büyük siyah leke nerede?

Nasıl ki Jüpiter’in gittikçe küçülüyor olsa da Büyük Kırmızı Lekesi var, Neptün’ün de Büyük Siyah Lekesi var. Daha doğrusu Voyager 2 1989’da Neptün gezegeni civarından geçerken vardı; ama zamanla yok oldu. Büyük Siyah Leke nereye gitti?

Bu leke aslında Dünya büyüklüğünde bir fırtına; ama en çarpıcı yanı büyüklüğü değil, saatte 2400 km hızla esiyor alması ki bu da ses hızının neredeyse iki katına eşit. Daha net ifade edersek, Dünya ekvatorda saatte yaklaşık 1600 km hızla dönüyor; fakat Neptün’de rüzgar 800 km daha hızlı esiyor. Aradaki fark ise Dünya’nın en hızlı kasırgalarının iki katına eşit oluyor!

Oysa 1994 yılında Hubble uzay teleskopundan baktığımız zaman Neptün gezegeni lekesini ve söz konusu fırtınayı göremedik. Ta ki 2016 yılında bu tür büyük ve güçlü fırtınalara işaret eden yeni bir leke bulana dek (yeni leke güney yarımkürede yer alıyordu).

Belki de Dünya’dan bakarak çözmesi en zor soru bu olacak; çünkü Neptün fırtınaları her yerde çıkıyor ve Jüpiter gibi belirli enlemlerle sınırlı olmuyor. Oysa Dünya dönüyor ve teleskoplarımızın da vakti kısıtlı. Bütün astronomi araştırmalarını bırakıp Neptün’ü 7/24 gözetleyemeyeceğimiz için bu fırtınaların varsa periyodunu saptamamız mümkün değil. Neptün’e sonda göndermemiz gerekecek.

Juno sondası Jüpiter’e gitti

Trump da kesenin ağzını açsın ki NASA, Neptün gezegenini ziyaret edebilsin. Peki Neptün gezegeni uzaydaki en yaygın gezegen türü mü? Yoksa bu onur buz devleri yerine su dünyaları ve süper dünyalara mı ait? Onu da Dünya gezegeni çakıl taşından nasıl oluştu ve Uranüs neden alabora olup yan yattı yazılarında bulabilirsiniz. Keyifli okumalar.

Neptün gezegeni ve süpersonik fırtınalar

¹Formation of diamonds in laser-compressed hydrocarbons at planetary interior conditions (pdf)
²Unusual Magnetic Fields of Uranus and Neptune:Metallic Fluid Hydrogen (pdf)
³Superionic and Metallic States of Water and Ammonia at Giant Planet Conditions