Satürn Halkaları Nasıl Oluştu?

Satürn halkaları Satürn’le aynı yaşta ve Güneş Sistemi’nin doğumundan kalan 4,4 milyar yıllık halkalar suyun kökeni ile Dünya’da hayatın nasıl oluştuğunu gösteriyor. Peki Satürn halkaları nasıl oluştu ve Dünya okyanuslarının suyu nereden geldi?

Satürn halkaları ve su buzu

Güneş Sistemi’nin Dünya’dan sonra en güzel gezegenini olan Satürn’ü süsleyen halkalar büyük ölçüde su buzundan oluşuyor ve bundan yola çıkan bilim insanları da en azından ana halkaların 4,4 milyar yıl önce Satürn’le birlikte oluştuğu sonucuna varıyor.

Öyleyse halkaları oluşturan buz parçaları Güneş Sistemi’ni meydana getiren orijinal molekülleri 4 milyar yıldan uzun bir süredir -200 derecelik doğal derin dondurucuda saklıyor! Öyle ki bu halkalardan buz örnekleri alabilirsek gezegenlerin yapıtaşları olan ham maddeleri öğrenebiliriz.

Bu ilginç buluşu NASA’nın Satürn’e yolladığı uzay sondası Cassini’ye borçluyuz. Her ne kadar Satürn halkalarını Galileo keşfetmiş olsa da gizemli halkaların yaşını Cassini’nin çektiği fotoğraflarla belirledik.

Cassini uzay aracı 1997 yılında fırlatıldı ve 7 yıllık bir yolculuğun ardından 2004’te Satürn’e ulaştı. 13 yıl içinde Satürn’ün uydusu Titan’ın sıvı metan göllerini ve uzaya gayzerlerle su püskürten Enceladus’u keşfeden emektar Cassini uzun görevini nihayet tamamlayarak bu yıl sonunda emekliye ayrılıyor.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Ancak mirası yaşıyor

Adını İtalyan matematikçi, gökbilimci, mühendis ve astrologdan alan Cassini, 22 Nisanda Satürn’e son kez yaklaşacak ve halkalı gezegenin uydularını Dünya’dan gelen mikroplarla kirletmemek için 15 Eylül 2017’de Satürn’e intihar dalışı yapacak.

Peki Satürn halkalarının Güneş Sistemi’yle hemen hemen aynı anda oluşması Dünya’da hayatın ortaya çıkması açısından neden önemli? Satürn’le ilgili 10 ilginç bilgi ışığında görelim:

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Zaman kapsülü

Bugüne dek Satürn halkaları için birçok senaryo yazıldı: 1) 400 milyon yıl önce iki Satürn uydusu çarpıştı ve parçalanarak halkaları oluşturdu dediler. 2) Satürn’ün yerçekimi halkaların olduğu mesafedeki döküntülerin birleşerek bir uydu oluşturmasına izin vermedi ve bunlar da halkla olarak kaldı dediler.

Oysa bu açıklamaların hiçbiri tatmin edici değildi. Bir kere halkalar iki uydunun kafa kafaya çarpışmasıyla ortaya çıktıysa 400 milyon yıl içinde çoktan birleşerek yeni bir uydu yaratmış ya da diğer uyduların yüzeyine veya Satürn üzerine yağmur gibi yağarak ortadan kalkmış olmalıydı.

Ancak, Hormonlu Satürn ve 200 Kat Büyük Halkaları yazısında anlattığım gibi, halkaları oluşturan buz parçalarının Satürn sistemi tarafından sürekli olarak yenilendiğini bulduk. Böylece halkaların 400 milyon yıldan yaşlı olabileceği ortaya çıktı ve geriye bunların tam yaşını ölçmek kaldı.

Örneğin ilk halka ne zaman oluştu? Peki hiç değişmeden günümüze kaldı mı? Yoksa halkalar bir bütün halinde Satürn kadar yaşlı olsa da bugünkü halkalar en fazla 400 milyon yaşında mı? Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğunu anlamak için bütün bu kritik soruları yanıtlamak gerekiyor.

İlgili yazı: Baidu Yapay Zeka Kendi Başına Öğreniyor

 

Bize Titan yardım etti

Satürn’ün en büyük uydusu Titan’ın gelişi bütün denklemi değiştirdi: Cassini verileri, yüzeyinde sıvı metan gölleri olan bu soğuk uydunun Satürn’den çok daha yaşlı olabileceğini gösteriyordu! Bu da Satürn halkaları için belirlenen yaşın yeniden hesaplanmasını gerektirdi.

Satürn halkaları gezegenlerin doğumundan kalan ilk buz parçalarından oluşuyorsa Güneş’ten 1,44 milyar km uzakta dönen -200 derecelik buzlu halkalar gerçek birer zaman kapsülüydü ve Güneş Sistemi’nin orijinal kimyasını içeriyordu.

Üstelik biyokimyacılar buna bakarak Dünya’da hayatın nasıl ortaya çıktığını da araştırabilirdi. Özellikle de hayata izin veren okyanusları dolduran suyun nereden geldiğini öğrenebilirlerdi. Ancak, Dünya’nın nasıl hayata elverişli olduğu sorusunu cevaplamak için önce şunu sormak gerekiyor:

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Satürn halkaları neden buzdan oluşuyor?

Bunun için Asteroit Kuşağı’na yolculuk edeceğiz: Asteroit Kuşağı Mars ile Jüpiter arasında ve Güneş’e ortalama 400 milyon km uzakta yer alıyor. Bu nokta önemli; çünkü Güneş bebekken küçük ve soluk bir yıldızdı. Dolayısıyla Güneş’ten 400 milyon km uzaktaki soğuk uzayda sayısız buz parçası ortaya çıkabilir ve bunlar çok daha uzakta Satürn halkalarını oluşturabilirdi.

Bu durum Dünya’da hayatın ortaya çıkması için de önemli: Nitekim gezegenimizin iç kısımlarının büyük miktarda su içermesine rağmen, 4,4 milyar yıl önceki ilk yanardağların bugünkü derin okyanusları oluşturacak kadar su buharı püskürtemediğini biliyoruz.

Kısacası okyanusları oluşturan suyun kısmen uzaydan gelmesi gerekiyor. Eskiden denizlerdeki suyun büyük kısmını uzak Kuiper Kuşağı’ndan gelen kuyrukluyıldızların getirdiğini sanıyorduk; çünkü sadece Kuiper Kuşağı’nın suyun buharlaşmadan donacağı kadar soğuk olduğunu sanıyorduk.

Sonuçta uzayda hava yok ve basınç yokluğu suyun hızla buharlaşarak uzayda kaybolmasına yol açacaktır. Ancak, Güneş’e ortalama 5 milyar km uzaktaki Kuiper Kuşağı’nın soğuk kuyrukluyıldızları suyu buz halinde saklayabilir ve zamanla Dünya’ya çarparak okyanusları suyla doldurabilirdi.

İlgili yazı: Nasıl İnsan Olunur: Kibre Karşı Empati

 

Oysa su asteroit kuşağından geldi

Kuiper Kuşağı güzel bir senaryo; ama günümüzde yapılan bilgisayar simülasyonları bu açıklamanın yanlış olduğunu gösterdi: Artık Güneş’e sadece 400 milyon km uzakta olan asteroit kuşağının bile eskiden buz tutacak kadar soğuk olduğunu ve 4 milyar yıl önce çok sayıda kuyrukluyıldız içerdiğini tahmin ediyoruz:

Bu yüzden okyanusların büyük kısmının asıl Asteroit Kuşağı’ndan gelip Dünya’ya çarpan buzlu kayaların taşıdığı suyla oluştuğunu düşünüyoruz; fakat zamanla işler değişti ve ergenlik evresine giren Güneş’in parlaklığı ile sıcaklığı yüzde 10 arttı.

Bu yüzden hızla ısınan Asteroit Kuşağı’ndaki buzlar buharlaşarak uzayda kayboldu ve geriye cüce gezegen Ceres hariç pek az su içeren kurak uzay kayaları kaldı. Aslında bu anlattıklarımız da güzel bir senaryo olarak kalmaya mahkumdu. Ancak, Satürn halkaları bu senaryoyu kanıtlayan kanıtlar sundu.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Hayatın kökeni

Roma’daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nde araştırmalarını yürüten ve aynı zamanda Cassini sondası ekibinde yer alan Gianrico Filacchione ile ekibi, Güneş’ten 1,44 milyar km uzaktaki Satürn halkalarının büyük ölçüde su buzundan oluştuğunu, üstelik de 4,4 milyar yıl yaşında olduğunu gösterdi.

Özetle Güneş’e Kuiper Kuşağı gibi 5 milyar km değil de ortalama 1,44 milyar km uzakta yer alan bu halkaların büyük ölçüde buzdan oluşması, Güneş’e sadece 400 milyon km uzakta bulunan Asteroit Kuşağı’nın da yıldızımızın gençliğinde kuyrukluyıldız barındıracak kadar soğuk olduğunu kanıtlıyordu.

İlgili yazı: Elon Musk Neuralink ile İnsan Beyni ve Bilgisayarları Nasıl Birleştirecek?

 

Üstelik Satürn doğurdu

Hem de gelecekte defalarca yeni uydular doğuracak; çünkü Satürn halkaları zaman zaman yeni uydular oluşturuyor, ama bir sorun var: Satürn’ün 60’dan fazla uydusu gezegenin çevresinde dönerken halkaları çekiştiriyor ve bu uyduların büyük kısmının parçalanmasına yol açıyor.

Öte yandan, bazı uydular her birkaç yüz milyon yılda en az bir kez çarpışıyor ve uyduların sadece birbirini sıyırarak gerçekleştirdiği bu çarpışmalar neticesinde uzaya bol miktarda buz parçası fırlıyor.

İşte Satürn halkaları bu süreçle yeni buz parçaları kazanarak yenileniyor. Ayrıca Satürn’ün uydusu Enceladus da uzaya su püskürterek halkaları tazeliyor. Sonuç olarak dış halkaların ve belki de en iç halkanın Galileo’nun gördüğü ana halkalardan (A, B, C halkaları) çok daha genç olması gerekiyor.

İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?

 

Halkaların yaşını nasıl ölçtüler?

Filacchione ve ekibi Cassini tarafından görünür ışık ve kızılötesi ışıkta çekilen fotoğrafları analiz etti ve buzlu Satürn halkalarını kirleten renklere baktı. Özellikle de iç ve dış halkaların farklı renklerde olduğuna dikkat ettiler; çünkü renk farkı halkaların ek kimyasal maddeler içerdiğini gösteriyordu.

Renk farklılıkları aynı zamanda hangi halkaların ne hızda yenilendiğini de ele veriyor ve dolayısıyla ağacın yaşını halkalarına bakarak ölçmemiz gibi, Satürn halkalarının yaşını da belirlememize izin veriyordu.

İlgili yazı: Antimadde Varsa Anti Yerçekimi de Var mı?

 

Peki neden bazı halkalar kırmızı?

Satürn’ün dış halkalarının kırmızı tonlar içerdiğini biliyoruz. Bunun iki sebebi olabilir: Ya halkalarda demir var ya da halkaları oluşturan buz parçaları organik moleküller içeriyor ve tıpkı Plüton’da olduğu gibi, Güneş’in morötesi ışınlarına maruz kalan bu moleküller renk değiştirerek kızıla çalıyor.

Örneğin demir tozu Satürn halkalarına çarpan asteroitlerden kaynaklanıyor olabilir. Organik maddeler de Phoebe uydusunun yüzeyinden halkalara saçılmış olabilir. Buna karşın ana halkaların bembeyaz olduğunu ve neredeyse tümüyle saf buzdan oluştuğunu görüyoruz.

Bu da halkaların milyarlarca yıldır uydu / asteroit çarpışmalarıyla yenilenmediğini ve dolayısıyla 4,4 milyar yıldır değişmeden kaldığını gösteriyor. Ancak, Satürn halkalarına ait gizemi bu şekilde çözdüğümüz sanmayın. Bir de göçmen uydular meselesi var:

İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük

 

Misafir uydu Phoebe

Satürn halkaları gerçekten de Güneş Sistemi’nin 7 harikasından biri. Örneğin, Phoebe uydusunun aslında Güneş’e 5 milyar km uzakta yer alan Kuiper Kuşağı’nda oluştuğunu ve daha sonra iç kesimlere göç ederek Satürn yörüngesine yerleşen bir misafir uydu olduğunu biliyoruz. Üstelik Phoebe Satürn halkalarının evrimini etkiledi:

Satürn çevresindeki diğer uydulara göre ters yönde dönen Phoebe, Güneş Sistemi sadece 3 milyon yaşındayken oluşan çok eski bir uydu. Bu uydu eski çağlarda Kuiper Kuşağı’ndan Satürn’e göç ederek gezegenin yörüngesine giriyor; ancak Kuiper Kuşağı’nda oluştuğu için aynı zamanda büyük miktarda demir tozu içeriyor.

Öyle ki Hyperion ile Iapetus gibi buzlu uyduların koyu yüzeyinin Phoebe’den gelen demir tozuyla kirlenerek lekelendiği düşünülüyor. Buna göre, Phoebe’ye çarpan küçük asteroitler demir tozunu uzaya fırlattı ve bu da diğer Satürn uydularını kirletti veya Phoebe bu iki uyduyla en az bir kez çarpıştı.

İlgili yazı: AIDS’e Kesin Çare >> Amerikalı doktorlar HIV virüsünü insan DNA’sından sildi

 

Halkalardan doğan uydu Prometheus

Satürn doğurdu yazısında anlattığımız gibi, Avrupalı bilim insanları sadece Satürn halkalarının 4 milyar yaşında olduğunu keşfetmedi. Aynı zamanda 86 km genişliğindeki küçük Prometheus’un da Satürn halkalarındaki döküntülerin birleşmesiyle oluştuğunu ortaya çıkardı.

Sonuçta dış F halkası yakınında bulunan ve halkada dalgalanmalara yol açan Prometheus, civardaki diğer uydular gibi beyaz değil de kızıl renkli bir kaya parçası (tıpkı demir tozu içeren F halkası gibi). Bu da halkaları oluşturan parçaların kendi arasında birleşerek küçük uydular doğurabileceğini gösteriyor.

İlgili yazı: 12 Adımda Evren Nasıl Oluştu?

 

Satürn’le ilgili 10 şaşırtıcı gerçek

Satürn halkaları bazısı ev büyüklüğünde, bazısı da kum tanesi boyunda olan milyarlarca buz ve kaya parçasından; ama büyük ölçüde buz parçalarından oluşuyor. Ayrıca Satürn’ün 60’dan fazla uydusunun karmaşık yerçekimi etkileşimleri buzlu halkaları çekiştirerek onlara bugünkü şeklini veriyor.

Satürn halkaları A, B, C gibi ana bölümlere ayrılıyor. Sıralama en iç A halkasından başlıyor ve gezegenden dışa doğru genişliyor. Satürn’den 6-12 milyon km uzakta yer alan en dış halkanın ise misafir uydu Phoebe’nin Iaepetus ile çarpışması sonucunda ortaya çıktığı düşünülüyor.

İlgili yazı: Gezegenlerden galaksilere bilinen evrenin 30 harikası

 

Plak gibi çizgili

Satürn’ün ana halkaları arasında dar veya geniş boşluklar yer alıyor. Bu boşluklara Satürn uydularının halının tozunu alan elektrik süpürgesi gibi çalışan ve civarı döküntülerden temizleyen yerçekimi alanları yol açıyor.

Binlerce çizgi ve milyarlarca buz parçasından oluşan Satürn halkalarını 1610 yılında teleskopla ilk kez Galileo keşfetti; ama bunların gezegeni saran gerçek halkalar olduğunu Hollandalı bilim insanı Christiaan Huygens fark etti. Şimdi Satürn’le ilgili on şaşırtıcı gerçeği sıralayalım:

 

1. Satürn’ün adı Roma tarım tanrısından geliyor.

 

2. Bir Satürn yılı 29,5 Dünya yılına eşit.

 

3. Satürn halkalarının kalınlığı sadece 20 metre.

 

4. Satürn’ün uzaya su püskürten bir uydusu var: Enceladus.

 

5. Satürn’ün uydusu Titan gezegenden daha yaşlı.

 

6. Satürn’e giden ilk uzay sondası Pioneer 11 (1979).

 

7. Satürn’ün her 30 yılda görülen dev fırtınası Büyük Beyaz Leke.

 

8. Titan gölleri sıvı metandan oluşuyor.

 

9. Satürn uydusu Mimas Star Wars’taki Ölüm Yıldızı’na benziyor.

 

10. Satürn kutuplarında altıgen şekilli dev fırtınalar var.

 

Güneş Sistemi’nin bileziği

¹11 Mart 2013, Astrophysical Journal