Güneş Sisteminde Başka Yıldız Var Mı

Güneşin Galaktik Çevresi

Yıldızlararası ortama ait bir kısım parçalar güneş sisteminin içerisinden geçmektedir. Atomik parçalardan ve az miktarda tozdan oluşan bu galaktik ziyaretçiler, gezegenlerarası ortamda dolaşabilecekleri gibi güneş sistemindeki büyük cisimler ile de çarpışabilir. Her bir parçacık mikroskobik ölçülerde olmasına rağmen, güneş sistemindeki toplam kütleleri inanılamayacak kadar büyüktür. Gerçekten, helyosferdeki gazın yaklaşık %98 lik kısmı -güneş rüzgârının doldurduğu uzay hacmi- yıldızlararası maddeden ibarettir. Bu parçacıklar bir gezegenin çevresi ile nasıl etkileşir? Gezegenin atmosferine önemli etkileri var mıdır? Şimdilik bu soruların cevaplarını kimse bilememektedir

Bu soruların cevapları ancak, güneşin galaksi çevresindeki yıldızlararası ortamın daha iyi anlaşılması ile verilebilir. Astronomlar yıldızlararası maddenin filament, düğüm, ilmik ve kabuklara benzeyen gaz ve toz bulutları içinde oluştuğunu keşfetmişlerdir. Uzayın çok küçük bir parçasında, birkaç bin ışık yılı genişliğindeki yıldızlararası maddede büyük bir sıcaklık ve yoğunluk farklılığı gözlenir. Astronomlar geçen on yıl içerisinde yıldızlararası ortamın fiziğini ve yapısal doğasını yeni yeni anlayabilmişlerdir. Bununla birlikte, astronomların güneşin 5 milyar yıllık ömrü boyunca geniş bir galaktik çevre ile etkileştiğine dair ellerinde deliller vardır.

Güneş sistemi değişen galaktik ortama karşı nasıl bir tepki verir? Cevabın bir parçası, güneşten kaynaklanan rüzgârda aranmalıdır. Güneş rüzgârı, güneşin yüzeyinde meydana gelen patlamalar sonucu gezegenlerarası ortama saçılan yüklü, iyonize olmuş parçacıkların bir bileşimidir. Burada, astrofizikçilerin son zamanlarda güneşin galaktik çevresi ve bu çevrenin güneş sistemi ile etkileşimi hakkında elde ettikleri bilgilerden bahsedilecektir.

Güneş Civarı

Burada güneş civarının Samanyolu galaksisinde hareketsiz olduğu düşüncesi varsayılacaktır: Milyarlarca yıl önce meydana gelen süpernova patlamaları yıldızlararası ortamı harekete geçirdiğinde, yıldızlararası bulutlar oluşmuş ve dağılıma uğramıştır. Yeni yıldızların doğduğu molekül bulutlarında, yıldız oluşumu boyunca kuvvetli yıldız rüzgârları oluşmuş ve molekül bulutlarının içerilerinde boşluklar meydana gelmiştir. Bu boşluklarda birbiri ardı sıra meydana gelen süpernova patlamalarının sonucu oluşan şokun, civardaki maddeye çarparak sürüklemesi "süperkabuk" adı verilen yapıların oluşmasına neden olmuştur. Süperkabuk içinde bulunan madde zaman içinde molekül bulutundan ayrılarak uzayın düşük yoğunluklu bölgelerine doğru yayılmıştır. Bu bulutlar içerisindeki atomlar yıldızların ışınımından ve atomların birbirleriyle çarpışmalarından dolayı kısmen iyonize olmuşlardır. Bazı süperkabuklar manyetik alandan dolayı "iplikimsi" bir yapıda bulunabilir ve çevrelerindeki iyonları kendi üzerilerine çekebilirler. Bugünkü gözlem ve teorik bilgiler dahilinde yıldız oluşum bölgelerinde bu tip olaylar meydana gelmektedir.

Güneşimiz de hareket eder. Çoğu yakın yıldızın ortalama hareketine göre güneş, yaklaşık olarak saniyede 16.5 km bir hızla, veya başka bir deyişle, 50 ışık yılı mesafeyi bir milyon yılda kat eder. Güneşin yörüngesi galaksi düzlemine göre 25 derece eğiktir. Güneş yaklaşık 230 ışık yılı bir genlikle her 33 milyon yılda bir, galaksi düzlemi içinden geçerek salınım yapar. Güneşin yerel yıldız çevresine göre hareketiyle, galaksi merkezi etrafındaki hareketini birbiriyle karıştırmamak gerekir. Çünkü güneş te dahil tüm güneş civarı galaksi çevresinde bir turunu 250 milyon yılda tamamlar.

Yerel Yıldızlararası Bulut (YYB) olarak bilinen ve Güneş sistemini çevreleyen ortam, ılık ve kısmen iyonize olmuştur. YYB yi oluşturan madde, gaz ve tozdan oluşmuş olup tozun YYB ye kütlesel katkısı yaklaşık %1 tir. Yıldızlararası bulutların temel bileşimi güneşinkine çok benzer; bu bileşimin yaklaşık %90 hidrojen ve %9.99 da helyumdan ibarettir. Ağır elementlerin bu bulutlara katkısı %0.01 tir.

Yakın galaktik çevrede bulunan yıldızlararası gazın dağılımındaki büyük bir boşluk Yerel Kabarcık (Local Bubble) olarak bilinir ve güneş bu kabarcığın kenarında bulunur. Yerel Kabarcığın iç kısmı şimdiye kadar keşfedilmiş en düşük yoğunluklu ortamdır. En iyi laboratuvarda bile oluşturulan boşluk, tipik bir yıldızlararası buluttan 10,000 kere daha yoğunken, Yerel Kabarcık söz konusu olduğunda bu oran 100,000 katına ulaşır. Yerel Kabarcık tamamiyle boş olmayıp (santimetre küpte 0.001 atom bulunur), sıcaklığı da yaklaşık 1 milyon derece kelvindir (^oK). Yerel Kabarcığı güneş sisteminin çevresinde bulunan yıldızlararası ortamla karşılaştırıldığında, güneş civarındaki yıldızlararası maddenin daha ılık (7,000 ^oK) ve daha yoğun (santimetre küpte 0.3 atom) olduğu görülür.

Yerel Kabarcık, yıldız oluşum bölgesi olarak bilinen Gould Kuşağı ve bu bölgede bulunan genç yıldızlarla beraber bulunur. Gould Kuşağı galaksi düzlemine yaklaşık 20 derece eğimli, Orion ile Scorpius takımyıldızları arasında bulunan çok parlak yıldızların oluşturduğu bir bant olup, Kuşağının kuzey kutbu, Lockman Deliği'ne yakındır. Lockman deliği, güneş ile galaksi dışı uzay arasında neredeyse yıldızlararası gaz ve tozun bulunmadığı bir gökyüzü bölgesidir. Yıldız oluşumları Yerel Kabarcığın sınırlarında meydana gelir. Güneşe en yakın yıldız oluşum bölgesi Scorpius-Centaurus topluluğu olup güneşten 400 ışık yılı uzaklıkta bulunur. Yıldız oluşumu gösteren molekül bulutları Yerel Yıldızlararası Buluttan hem daha soğuk (100 ^oK) hem de daha yoğundur (santimetreküpte 1,000 atom).

Güneşin galaksi içindeki hareketi geçen birkaç milyon yıl içerisinde düşük yoğunluklu yıldızlararası ortama sahip Gould Kuşağı içinde yolculuk ettiğini göstermektedir. Güneşin bu yolculuğu süresince büyük yoğunluklu bir yıldızlararası ortam ile karşılaşmış olması pek muhtemel değildir. Güneş sistemi Yerel Kabarcıktan itibaren bir süreçte oluşmuş olmasına rağmen, güneşin yörüngesi en azından birkaç milyon yıl boyunca büyük kütleli bir bulut ile etkileşmeyeceğini göstermektedir. Dünyanın iklimi açısından böyle bir etkileşmenin sonuçları belirsizdir. Bununla birlikte, güneşin yıldızlararası maddeden yoksun bir uzay bölgesinde hareket ederken Homo Sapienslerin ortaya çıkmasının bir tesadüf olup olmadığı da merak konusudur.

Güneşin içinde bulunduğu 100 ışık yılı büyüklüğündeki bölgede büyük kütleli bulutların bulunmamasına rağmen, yerel galaktik çevrenin çok kısa zaman ölçeklerinde değişebileceği mümkün görülüyor. Yerel Kabarcığın düşük yoğunluğu, süpernova patlamalarında oluşan süperkabarcığın ve şok dalgalarının boşluk içinde kolayca ilerlemesine ve hatta güneşin bile böyle ortamlar içerisinden geçebilmesine olanak vermektedir. Gerçekten, geçen 250,000 yıl içinde güneş Scorpius - Centaurus topluluğundaki yıldız oluşum bölgesinden atılan maddenin içerisine girmiştir. Yıldızlararası ortamın geçen 2,000 yıl içinde değişmiş olabileceğini dair bazı şüpheler vardır. Ama bu belirsizdir. Çünkü astronomlar yerel yıldızlararası bulut yapılarını halen tam anlayamamışlardır. Güneş sistemini kuşatan bulut Scorpius - Centaurus topluluğundan dışarıya akan maddeden oluşur. Yakın yıldızların ortalama hareketine göre bir kişinin bakış açısı sabit kabul edildiğinde, güneşin Yerel Yıldızlararası Buluta göre hareketi hemen hemen dik olur. Bir başka ifadeyle, güneş civarındaki yıldızlararası yapı güneşin hareketine göre dik ve güneş sisteminin içinden geçer. Bu iki hareketin sonucu olarak, galaksi merkezine yaklaşık 15 derece eğiminde ve tutulum (ekliptik) düzlemine çok yakın bir doğrultuda saniyede yaklaşık 26 km'lik hızla güneşe doğru akan bir yıldızlararası madde gözlenir. Güneşe doğru akan bu madde Yerel Yıldızlararası Rüzgâr olarak bilinir (Şekil 1).

Şekil 1. Güneşin (sarı ok) Yerel Yıldızlararası Bulutlara (mor ok) doğru hareketi sonucu oluşan Yerel Yıldızlararası Rüzgâr (beyaz ok), tutulum düzlemi üzerinden güneş sistemi içine saniyede 26 km lik bir hızla girmektedir.

Yerel Kabarcığın ve Yerel Yıldızlararası Bulutun kökeni bugüne kadar açıklığa kavuşturulamamıştır. Bazı astronomlar, Scorpius, Centaurus, Orion takımyıldızlarında ve Gum bulutsusunda olduğu gibi art arta gelen yıldız oluşumlarının neden olduğu şok dalgalarının, galaksinin spiral kolları arasındaki uzayı boşalttığına inanmaktadırlar. Diğer astronomlar Scorpius - Centaurus topluluğunda oluşan bir süpernova patlamasının bugünkü Yerel Kabarcığı oluşturduğunu düşünmektedirler. Yerel Yıldızlararası Bulutun ise ya yıldız oluşumunun neden olduğu rüzgârlardan itilen madde ile ya da bir süpernova patlamasının neden olduğu süperkabuktan oluştuğu düşünülmektedir (Şekil 2).

Şekil 2. Güneşin de içinde bulunduğu 1,500 ışık yılı büyüklüğündeki galaktik ortamda farklı yoğunluk ve sıcaklıkta bulunan gaz bulutları vardır. Güneş, birkaç milyon yıldır çok düşük yoğunluklu sıcak bir bölge olarak bilinen Yerel Kabarcık (siyah) içerisinde yolculuğuna devam etmektedir. Yerel Kabarcık Scorpius - Centaurus yıldız oluşum bölgesinden gelen kısmen iyonize (mor) olmuş madde ile çevrilidir. Aquila Yarığı gibi soğuk ve yoğun moleküller bulutlar (turuncu) yeni yıldızların oluşacağı yerlerdir. İyonize hidrojenden oluşan Gum Bulutsusu (yeşil) 11,000 yıl önce patlayan Vela süpernova kalıntısını (pembe) içinde barındırır.

Helyosfer

Yerel Yıldızlararası Rüzgâr güneş sistemi içinde eserken, güneş rüzgârı da yerel yıldızlararası rüzgârın içinden geçer. Güneş rüzgârı, yüksek hızla güneşten dışarı doğru akan proton, helyum çekirdeği ve elektronlardan oluşan sıcak bir plazmadır. Rüzgârın kaynağı koronadır. Güneşin en dış katmanını oluşturan korona, güneş tutulmasında gözlenebilen ve sıcaklığı milyon dereceye varan bir bileşendir. Güneş rüzgârının, güneşin kendi ekseni etrafındaki dönüşünden kaynaklan bir manyetik alanı vardır. Güneşin koronal deliklerinden ses üstü (süpersonik) hızlarla yayılan güneş rüzgârı, Plüton gezegeninin ötesine kadar uzanarak yüklü yıldızlararası gaz ile etkileşir.

Dış güneş sistemi içinde etkisini yitirmeye başlayan güneş rüzgârının yoğunluğu azalır. 1 Astronomik Birim (A.B.) uzaklıkta (Dünya güneş uzaklığı - 150 milyon km) tipik bir güneş rüzgârının santimetreküpte yaklaşık 5 parçacıktan ibaret bir yoğunluğu olup, hızı yaklaşık 400 km/sn tir. Güneş rüzgârı 80 ile 100 A.B. uzaklıkta ses üstü hızından ses altı (subsonik) hızına geçerken, güneşten 130 ile 150 A.B. uzaklıkta yıldızlararası iyonların etkileşmesiyle durgunlaşmaya başlar. Güneş rüzgârının ses üstü hızından ses altı hızına geçtiği bölge sonlandırma şoku (termination shock), durgunlaştığı bölge heliopause ve güneş rüzgârının durduğu yer ise helyosferin sınırı olarak bilinir.

Bilim adamları tarafından oluşturulan modeller helyosferin su damlası şeklinde olduğunu göstermektedir. Helyosferin boyutları oldukça büyük olup güneş rüzgârının yüklü yıldızlararası gaz ile etkileşimi sonucu belirlenebilir. Yıldızlararası ortamın yaklaşık %30 u iyonize -çoğu proton ve elektron- olmasına karşın, bu yüklü parçacıklar güneş rüzgârında bulunan manyetik alan içerisinden geçmezler (çünkü Lorentz kuvveti bu yüklü parçacıkları manyetik alana bağlar). Bundan dolayı, yıldızlararası plazma helyosferin sınırında hem sıkıştırılır hem de saptırılır. Bununla birlikte, yüksüz hidrojen atomları yıldızlararası protonlar ile elektron alış verişinde bulunduğundan, yüksüz yıldızlararası hidrojenin küçük bir kısmı da helyosferin sınırında sıkıştırılıp ve saptırılır. Yüksüz hidrojen atomlarının oluşturduğu gözlenebilir bu durum hidrojen duvarı olarak bilinir.

Helyosferin dışında bulunan başka bir fenomen ise yay şok (bow shock) olarak bilinen Yerel Yıldızlararası Bulutların içinden ses hızından daha yüksek hızlar ile hareket eden (süpersonik) maddenin ürettiği etkidir. Buluttaki ses hızı saniyede 9.6 km ve güneşin de bulutlara göre göreceli hızı saniyede 26 km olduğundan helyosferdeki yay şoku 2.5 Mach (Mach = ses hızı) tır. Bununla birlikte, Yerel Yıldızlararası Bulutları içinde bir yay şokunu meydana getirebilecek 3 - 4 mikro gaussluk çok zayıf bir manyetik alan vardır (Şekil 3).

Şekil 3. Güneşin koronal deliklerinden çıkan güneş rüzgârı, yıldızlararası ortamdan güneş sistemine doğru akan madde ile etkileşir. İyonlaşmış gazlardan oluşan güneş rüzgârı sonlandırma şoku denen bölgede ses altı hızı ile ilerlerken, helyosferin sınırını ifade eden helyosfer durma noktasında (heliopause) hızını yitirerek tamamiyle durgunlaşır. Yıldızlararası rüzgârda çoğu hidrojen iyonundan oluşan yüklü parçacıklar (beyaz çizgi) helyosferin kenarlarında saptırılmalarına karşı, yüksüz hidrojen ve helyum atomları (pembe ok) helyosferin içerisine girebilir. 11 yıllık güneş aktivitesi güneş rüzgârının etkilediğinden, yıldızlararası ortamın homojen bir yapısı yoktur. Şekil üzerindeki renkler Kelvin cinsinden sıcaklıkları gösterir.

Helyosfer içindeki Madde

Yıldızlararası ortamdaki iyonlar helyosfer çevresinde sapma göstermelerine karşın, yüksüz yıldızlararası atomların büyük bir bölümü (çoğu hidrojen ve helyum olmak üzere) güneş sisteminin içerisine girebilmektedir. Helyosferdeki yaygın gazın yaklaşık %98 i (gezegen ve gezegen sistemleri ile kuyruklu yıldızlar hariç) yıldızlararası maddeyi oluşturur. Yıldızlararası ortamdan güneş sistemine akan madde yoğunluğu ile güneş rüzgârının yoğunluğu Jüpiter gezegenin yörüngesi civarında dengeye ulaşır.

Güneş sistemi içindeki ilk yıldızlararası maddenin keşfi 1960 larda bir uzay aracı ile yerkoronasını -bir gezegen atmosferinin en dışta bulunan ve yüksüz hidrojen atomlarından oluşan tabakası- incelenirken bulunmuştur. Uzay aracı dünyanın yerkoronası üzerinde Lyman-alfa morötesi radyasyonunu zayıf bir floerason parlaklığında gözlemiştir. Bir Lyman-alfa fotonu, yüksüz hidrojen atomundaki bir elektronun birinci enerji seviyesinden temel enerji seviyesine geçtiğinde yayınladığı enerji olarak bilinir. Yıldızlararası uzayda hidrojen atomlarının elektronları temel seviyede bulunduklarından oldukça soğukturlar. Bununla birlikte, yüksüz yıldızlararası atomlar güneş sisteminin içine doğru ve özellikle güneşe doğru hareket ettikçe, güneşten gelen radyasyonun etkisinden dolayı elektronlar ilk uyarılma enerji seviyesine çıkarlar. Bir elektron bu enerji seviyedeki duruş süresi tamamlandığında, temel enerji seviyesine geri dönerek bir Lyman-alfa fotonu yayınlar. Bu işlev gezegenler arasında gözlenen zayıf morötesi ışınımın kaynağıdır. Işınımın daha yeni bir gözlemsel kanıtı, SOHO uydusu üzerinde bulunan TRACE aletinin gezegenlerarası Lyman-alfa şiddet haritasının oluşturulmasıyla elde edilmiştir.

1960 larda yapılan bu keşiften beri, yıldızlararası maddenin birçok kanıtı güneş sistemi içinde elde edilmiştir. Astronomlar yıldızlararası ortamın güneşten birkaç A.B. içinde iyonize olduğunu bilmektedirler. İyonizasyonun bir kısmı güneş radyasyonunun foto-iyonizasyonundan, bir kısmı da güneş rüzgârının yük değişiminden kaynaklanmaktadır. Diğer yandan, helyum atomları güneş fotonları tarafından iyonize edilmeden önce güneşe 1 A.B. uzaklığına kadar yaklaşabilirler. Bazı yüksüz helyum atomları güneşin iyonizasyonundan kaçabilmelerine karşın, güneşin çekim alanına girerek güneş etrafında konik bir yapı içerisinde toplanır. Dünya her kasım ayının sonunda bu koninin içerisinden geçer (Şekil 4). Yıldızlararası atomlar iyonize olduğundan, güneş rüzgârı plazması bu atomları toplayarak helyosferin sonlandırma şokuna iter. Yakalanan iyonlar, güneş rüzgârı ile yıldızlararası ortamın yüksüz atomlarının birbirleriyle etkileşmesi sonucunda üretildiğinden ölçümleri yıldızlararası ortamın kompozisyonu hakkındaki ip uçlarını verir. Toplanan helyum iyonları ilk kez Eberhard Möbius liderliğindeki bir grup tarafından dünya yakınlarında keşfedilmiştir. Daha yeni keşifler, iç güneş sisteminde bulunan Ulysses uzay aracındaki SWICS aygıtı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. SWICS aygıtı toplanan iyon popülasyonunun içinde nitrojen, neon, oksijen, helyum ve neon izotoplarını tespit etmiştir. Bu elementlerin her biri yıldızlararası gazda kısmen yüksüz halde bulunduğundan helyosfere kolaylıkla girebilir. Yakındaki yıldızlararası gazın iyon bolluğu ile toplanan iyon bolluklarının karşılaştırılmasından, güneş sistemi içinde bulunan yıldızlararası gazın orijinal iyonizasyon seviyeleri hakkında ip uçları elde edilebilir.

Şekil 4. Helyosfere giren yıldızlararası helyum atomları (pembe ok) güneşin çekim kuvvetinden dolayı konik bir yapı içinde toplanır. Yüksüz yıldızlararası parçacıkların yaklaşık %10 u helyum atomudur. Dünya her yıl kasım ayının son günlerinde helyum atomların oluşturduğu koniğin içinden geçmektedir.

Toplanan iyonlar sonlandırma şokuna ulaştıklarında, kozmik ışın enerjilerine ivmelenerek anormal kozmik ışın popülasyonu olarak bilinen bir bileşeni oluştururlar. Bu anormal popülasyonun galaktik kozmik ışın spektrumunun düşük enerji bölgesinde oluştuğu görülür. Bu parçacıkların "anormal" olarak isimlendirilmelerinin nedeni, enerjilerinin helyosfere girecek kadar büyük olmamasındadır. Bu da onların güneş sistemi içinde oluştuğunu gösterir. Helyosferden geri dönen anormal kozmik ışınlar iç güneş sistemine doğru ilerler. Bu esnada bazı kozmik ışınlar dünyanın manyetosferi tarafından yakalanabilir. Başka bir ifade ile, bu parçacıklar helyosfer içinde ileri geri hareketlerde bulunurlar: Parçacıklar güneş sistemi içerisine yıldızlararası nötral atomlar olarak taşınır. Toplanmış iyonlar sonlandırma şokunun ötesine atılır ve iç güneş sistemi içersine anormal kozmik ışınlar olarak geri dönerler (Şekil 5) !

Şekil 5. Helyosferin ve yakın yıldızlararası ortamın kesiti.

Atomik parçalar dış uzaydan güneÅŸ sistemi içine gelen yegâne ziyaretçiler deÄŸillerdir. Eberhard Gruen liderliÄŸindeki bir grup Ulysses ve Galiloe uydularında bulunan toz dedektörleriyle 0.2 - 6 mikrometre boyutlarında "büyük" toz tanelerini helyosfer içinde keÅŸfetmiÅŸlerdir. Bu toz tanecikleri Yerel Yıldızlararası Rüzgârın doÄŸrultusunda ve hızında hareket etmektedir. Büyük toz taneciklerinin güneÅŸ aktivite çeviriminden ve güneÅŸ rüzgârından etkilenmeyen yörüngelerinin olmasıyla beraber, yıldızlararası helyum atomlarının güneÅŸ çevresinde oluÅŸturdukları koniÄŸe benzer bir yapılaÅŸmaları da vardır. Dünya her kasım ayının sonlarında toz parçacıklarının oluÅŸturduÄŸu koniÄŸin içinden geçmektedir (Şekil 6). Orta boyutlardaki toz parçacıkları güneÅŸ rüzgârının -güneÅŸ çeviriminin 11 yıllık evresinde- manyetik polaritedeki deÄŸiÅŸiminden dolayı hem tutulum düzleminde hem de bu düzlemin dışında bulunabilmektedir. 

Değişen Galaktik Çevre

Güneşin içinden geçen yıldızlararası bulutun homojen bir yapı gösterip göstermediği bilinmemektedir. Yerel Yıldızlararası Bulutlar çok uzaklarda görülen yıldızlararası bulutlara göre hem daha küçük (100 ile 10,000 A.B. genişliğinde), hem de içerdikleri madde açısından daha yoğundurlar (santimetre küpte 1,000 parçadan fazla). Güneş sistemi böyle yoğun bir yıldızlararası bulutun içerisinden geçmiş olsaydı, helyosferin boyutları çarpıcı oranlarda değişirdi.

Gary Zank ve Priscilla Frisch helyosferin yoğun bir yıldızlararası bulut ile karşılaştığı zaman helyosferde meydana gelecek değişimleri modellemişlerdir. Modellere göre; Yerel Yıldızlararası Bulutların yoğunluğu her santimetre küpte 10 parçacık artsaydı, helyosfer yaklaşık 15 A.B. boyutlarına gerileyip, heliopause da kararsız bir yapıda bulunurdu. Bununla beraber, güneşten 1 A.B. uzaklıktaki yıldızlararası hidrojen atomlarının yoğunluğu yaklaşık her santimetre küpte 2 atom artar ve dünyanın gezegenlerarası ortamı çarpıcı bir şekilde değişirdi. Santimetre küpte 1,000 atomun bulunduğu ortamı canlandıran bir model ise helyosferin ancak güneşten birkaç A.B. uzaklığına kadar etkin olabileceğini gösteriyor. Bu modele göre; Satürn, Uranüs, Neptün ve Plüton gibi gezegenlerin (güneşten 9 A.B. uzaklıkta bulunan gezegenler) güneşten aldıkları ışınımın tamamiyle sıfıra ineceği ve dünyadan görülemeyeceği anlaşılıyor. Bununla beraber, güneş rüzgârının etkinliğinin 2 A.B. ile sınırlı kalacağı görülüyor. Bu simülasyonlar yerel galaktik çevrede meydana gelecek değişimlerde güneş rüzgârının iç gezegen sistemlerini koruyacağını gösteriyor (Şekil 7).

Geçmişte güneşin galaktik çevresinde değişimler olmuştur. Gerçekten, dünya üzerinde bazı deliller yerel galaktik çevrenin kararlı olmadığını gösteriyor. Antarktika'daki buz koru örneklerinden biri günümüzden 60,000 yıl, diğeri 33,000 yıl önce meydana gelen iki olayda berilyum 10 izotop (yarı ömrü 1.5 milyon yıl) konsantrasyonunda bir artış görülmüştür. Berilyumdaki bu ani artış hangi olaydan kaynaklanabilir? Bir teoriye göre, gezegenin yüzeyinde bulunan radyoaktif berilyumun ani bir şekilde çoğalmasının nedeni dünya atmosferi üzerindeki kozmik ışınların artmış olacağı yönündedir.

Dünya çevresinde kozmik-ışınların artmasını açıklayan bir mekanizma bilim adamları tarafından önerilmiştir: Bir süpernova şokunun Yerel Yıldızlararası Bulut için küçük ama yoğun bir parça ile karşılaşması bu tip kozmik-ışınları üretebilir. 30 ışık yılı içinde bulunan yıldızlararası toz parçacıklarının 100 ile 200 km/sn lik hızlarla hareket eden şok dalgalarıyla yok edildiğini gösteren deliller mevcuttur. Bu da süpernova senaryosunu destekler (Şekil 8). Fakat berilyumdaki ani artışın nedeni belli değildir.

Daha yaşlı süpernova olaylarını gösteren deliller de vardır: Deniz tabanında biriken demir-60, yaklaşık 5 milyon yıl önce güneşten 90 ışık yılı uzaklıkta meydana gelen bir süpernova patlamasının delilli olarak yorumlanmıştır. Süpernova patlamasında oluşan demir-60, 1.5 milyon yıl yarılanma ömrü olan radyoaktif bir izotoptur. Dünyanın yeraltı katmanlarında bulunan demir-60 izotopu yakın uzayda bulunan elementlerin nükleosentez geçirip, önce dünya atmosferine oradan da yeraltı katmanlarına saplanması sonucu oluşmuştur.

Gezegenler, güneşin galaktik çevresinde geçmişte meydana gelen kayıtları içermelerine rağmen, güneşin gelecekte karşılaşacağı olaylar ancak, bilim adamlarının güneşin galaktik çevresinde yapacakları gözlemler sonucu oluşturacakları haritalardan itibaren anlaşılabilir. Gerçekten, mor-ötesi absorbsiyon çizgilerinin incelenmesi, güneş ile Alfa Centauri (4 ışık yılı uzaklıkta bulunan güneşe en yakın yıldız) yıldızı arasında iki tane bulutun bulunduğunu gösteriyor. Bu bulutlardan biri, Yerel Bulut kompleksi içinde gömülü küçük, yoğun bir yapıda olabilir mi? Bu sorunun cevabı tam olarak bilinmiyor, çünkü yerel yıldızlararası ortamın hız yapısı hakkında yeterli bilgi yoktur. Eğer böyle bir bulut varsa gelecek 3,000 yıl içinde güneş bu bulutun içerisinden geçecektir (Şekil 9).

Yıldızlararası Uzay Aracı

Güneşin galaktik çevresinin anlaşılmasında kullanılan iki yöntem vardır: Dünya tabanlı teleskopların kullanılması ve dünya yakınında dolaşan uzay araçları. Bununla birlikte, yerel galaktik çevrenin keşfi için en iyi yol bir "Yıldızlararası Uzay Aracının" hazırlanmasıdır. Bu tip çalışmalar şimdi Kaliforniya'da Pasedena Jet Propulsion Laboratuvarında "Yıldızlararası Uzay Aracı" adında bir proje ile yürütülmektedir. Yıldızlararası uzay aracı kullanımı bir yıldızın (güneşin) çevresiyle olan ilişkisini incelemek için önemli bir yöntemdir. Güneş sistemi etrafındaki yıldızlararası bulutun fiziksel özellikleri hakkında bilgi toplanmasıyla, yıldızlararası uzaydaki gaz ve tozun ilk ölçümleri elde edilmiş olacaktır.

Uzay araçlarını yıldızlararası ortama yollayarak ortam hakkında detaylı verilere ulaşmak pahalı bir uğraş olarak görünmesine rağmen çok gereklidir. Teleskoplar ile yıldızlararası gaz gözlendiğinde birkaç ışık yılı boyutlarındaki bulutlar hakkında bilgi sahibi olunurken, buluta ait bir parça hakkında detaylı bir bilgiye ulaşılamaz. Diğer yandan, güneş sisteminde içindeki yıldızlararası maddenin gözlemleri helyosfere giren madde hakkında bilgi verir. Dünya üzerindeki teleskoplar ile güneş sistemi içindeki yıldızlararası maddenin gözlemi her zaman anlamlı değildir, çünkü teleskoptan elde edilen veri aynı bir bulut parçasından gelmez. Güneş sistemi içindeki maddeyi besleyen yıldızlararası bulutun fiziksel özelliklerini tamamiyle anlamak için yıldızlararası uzay aracına yerleştirilecek aletler ile bulutun direkt ölçümlerinin yapılması gerekir.

Yıldızlararası Uzay Aracı, yıldızlararası ortamın doğasını, yıldızlararası ortam ile güneş rüzgârı arasındaki etkileşmeyi keşfedebilmek için Jet Propulsion Laboratuvarında tasarlanmaktadır. Bu yıldızlararası araç ile güneşin çevresindeki bulutun kimyasal yapısı, iyonizasyon seviyesi, manyetik şiddeti ve diğer fiziksel özellikleri hakkında detaylı bilgi elde edilecektir. Bu verilerin toplanmasıyla helyosfer içerisinde güneş rüzgârı ile yıldızlararası gaz ve tozun nasıl etkileştiği ve yıldızlararası ortamın helyosferi nasıl etkileyeceği anlaşılacaktır.

Böyle bir görevden sağlanacak sonuçlar; sanıldığından daha erken elde edilebilir. Yıldızlararası uzay aracı yılda 14 A.B. yol kat ederek 15 yıl içerisinde yıldızlararası ortama girecek (yaklaşık 150 A.B) şekilde tasarlanmaktadır. Bu uzay aracı ile insanlık, güneş sisteminin sınırlarını terk ederek yeni bir çağa girecektir.

Kaynak: American Scientist, Vol 88, 1.

Güneş sistemi; gezegenler, uydular, asteroitler, kuyruklu yıldızlar, ve meteorlar dahil olmak üzere Güneş ve yörüngesinde dolaşan her şeyden oluşmaktadır. Güneş sistemi; Antik Romalıların Sol adını verdikleri Güneş’ten başlayıp, dört "iç gezegeni" geçip, Asteroit Kuşağı boyunca uzanıp, dört gaz devine gider ve oradan da disk şekilli Kuiper Kuşağı üzerinden, gözyaşına benzeyen "heliopause" alanının çok ötesine kadar uzanır.

Bilim insanları Güneş Sistemi’nin sınırlarının, Güneş’ten yaklaşık olarak 15 milyar kilometre uzaklıkta olduğunu tahmin ediyorlar. Helipause’un ötesinde de Güneş Sistemi’ni çevreleyen dev küresel Oort bulutu vardır.

Güneş Sistemi'nin Keşfi

Bin yıl boyunca, gökbilimciler yıldızlar arasında hareket ediyor gibi görünen ışık noktalarını takip ettiler. Antik Yunanlar onlara "gezici" anlamına gelen gezegenler adını verdiler. Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn Antik Çağ’da biliniyorlardı. Teleskobun icadı Asteroit kuşağı, Uranüs, Neptün, Plüton ve bunların çoğunun uydularını da bilinenlere kattı. Uzay Çağı’nın doğuşu ile uzaya sistemimizi keşfetmek üzere düzinelerce insansız uzay roketi fırlatıldı - ki bu macera hala devam etmekte. Şimdiye kadar ise yalnızca bir uzay aracı, Voyager 1, yıldızlararası uzay eşiğini geçebildi.

Eris’in keşfi, kısa sürede yeni cüce gezegenlerin keşfini başlattı ve en sonunda da Uluslararası Astronomi Birliği’nin "gezegen" kavramını gözden geçirmesine yol açtı. Bu gözden geçirme sonucunda, 2006 yılında Plüton’un statüsü gezegenden cüce gezegene değiştirildi. Bu karar halen tartışmalı durumda... Özellikle de New Horizons görevinin 2015 yılında Plüto’nun yüzeyinde muazzam bir jeolojik çeşitlilik bulmasından sonra...

Space

Gökbilimciler, 20 Ocak 2016 tarihinde varlığının kanıtlanmasından itibaren Güneş Sistemi’nde başka bir gezegeni, hakiki bir 9. Gezegeni araştırıyorlar. Bilim insanlarının deyişiyle 9. Gezegen, Dünya’nın kütlesinin 10 katı, Plüton’nun kütlesinin ise 5.000 katı kadar.

Güneş Sistemi'nin Oluşumu

Birçok bilim insanı Güneş Sistemi’nin Solar Nebula olarak bilinen dev, dönen bir gaz ve toz bulutundan oluştuğunu düşünüyorlar. Nebula yerçekimi yüzünden çökünce daha hızlı döndü ve bir disk şeklinde düzleşti. Materyallerin çoğu Güneş’i oluşturmak için merkeze doğru çekildi. Diskin içindeki diğer parçacıklar çarpıştı ve bazıları planetasimal denilen asteroit boyutlu nesneleri oluşturmak için, bazıları ise asteroitleri, kuyruklu yıldızları, uyduları ve gezegenleri oluşturmak için bir araya geldiler. 

NASA

Güneş’ten gelen güneş rüzgarı o kadar kuvvetliydi ki hidrojen ve helyum gibi daha hafif elementlerin çoğunu en içteki gezegenlerden süpürdü ve geriye çoğunlukla küçük, kayalık gezegenler bıraktı. Güneş rüzgarı dış bölgelerde çok daha zayıftı, bunun sonucunda gaz devleri çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluştu.

Güneş Sistemi'nin oluşumuyla ilgili daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz.

Güneş Nedir?

Güneş, Güneş Sistemi’nin kütlesinin %99.8’ini içermesiyle sistemdeki açık ara farkla en büyük cisimdir. Dünya’da ve muhtemelen başka yerlerde yaşamı mümkün kılan ısı ve ışığın çoğunu Güneş yayar. Gezegenler, Güneş’in her elipste merkezden hafif kaymış olmasıyla birlikte, Güneş’in etrafında oval yapılı elips adı verilen yörüngelerde dönerler.

Fstoppers

NASA; Güneş’in bileşimi hakkında daha çok bilgi edinebilme, Güneş etkinliği ve Dünya üzerindeki etkileri ile ilgili daha iyi tahminler yapabilme amacıyla güneşi gözlemleyen bir uzay aracı filosuna sahiptir.

Güneş hakkında bildiklerimize dair çok daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz.

İç Güneş Sistemi'nde Neler Var?

İç Güneş Sistemi'ni oluşturan dört iç gezegen (Merkür, Venüs, Dünya, Mars), çoğunlukla demir ve kayalardan oluşmuşlardır. Benzer büyüklükleri ve bileşimleri sebebiyle Dünya benzeri gezegenler olarak bilinirler. Dünya’nın bir tane doğal uydusu (Ay) vardır.Mars’ın ise Deimos ve Phobos isimli iki uydusu vardır. 

Mars ve Jüpiter arasında ise Asteroit Kuşağı bulunur. Asteroit, "küçük gezegen" anlamına gelir. Bilim insanları bunların 750.000’den fazla ve 1 milin beşte üçünden daha büyük çapları olduğunu, aynı zamanda da milyonlarca küçük asteroit olduğunu tahmin ediyorlar.

Çapı yaklaşık olarak 590 mil (950 km) olan cüce gezegen Ceres de buradadır. Birkaç asteroitin yörüngesi, onları Güneş Sistemi’ne yaklaştıran biçimdedir ve bu nedenle bazen Dünya'ya veya diğer iç gezegenlere çarpabilirler.

NASA

Dünya küçük filolar ve uzay araçları tarafından çevrelenmiştir aynı zamanda Mars da birçok uzay aracı tarafından ziyaret edilmiştir. Önde gelen Mars görevlerinden bazıları şunlardır: Curiosity, Opportunity Spirit, Mars Reconnaissance Orbiter (yörüngeden yüksek çözünürlüklü fotoğraflar alır) ve Viking.

Venüs ise onyıllar boyunca Amerika, Avrupa ve Sovyet uzay araçları tarafından araştırıldı.

Merkür birkaç alçak uçuş ve iki tane uzun süreli göreve ev sahipliği yaptı: MESSENGER (tamamlandı) ve BepiColombo (2018 yılında fırlatıldı ve 2025 yılında yörüngeye ulaşması bekleniyor)

Dış Güneş Sistemi'nde Neler Var?

Dış Güneş Sistemi'ni oluşturan gezegenler olan Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün, kalın gaz katmanları olan dev gezegenlerdir. Bu gezegenler arasında kayalıklı, buzlu hatta volkanik (Jüpiter’in İo’su) olmak üzere çeşitli bileşimlere sahip düzinelerce uydular vardır. Neredeyse tüm bu gezegenlerin kütlesi hidrojen ve helyumdan oluşmuştur, bu da onlara güneşe benzeyen bileşimler verir. O kalın katmanlarının altında ise katı bir yüzey yoktur. Atmosferlerinden gelen basınç kayalık çekirdeğe sahip olmalarına rağmen, iç kısımlarını sıvılaştırır. Jüpiter'e bir yolculukta neler deneyimleyebileceğinizi buradaki yazımızdan okuyabilirsiniz.

Tüm bu devleri toz, kaya, ve buz çemberleri çevreler - ki bu, Satürn'ü de meşhur eden özelliğidir.

Wikimedia

Kuyruklu yıldızlar çoğunlukla buz ve kaya içeren kirli kar topları olarak bilinirler. Bir kuyruklu yıldızın yörüngesi onu Güneş’e yakınlaştırdığında, merkezi çekirdeğindeki buzun bir kısmı, Güneş tarafından ısıtılarak gaza dönüşür ve Güneş rüzgarı da bu gazı uzun bir kuyruğa dünüştürür. Yörüngelerini 200 yıldan kısa bir sürede tamamlayan kısa periyotlu kuyruklu yıldızların disk şeklindeki Kuiper Kuşağı'ndan köken aldığı, yörüngelerini tamamlamaları 200 yıldan fazla süren uzun periyotlu kuyruklu yıldızların ise küresel şekildeki Oort Bulutu'ndan köken aldıkları düşünülmektedir.

Kai ve Maymun Kral: Destansoy Ailesi’nin Efsaneler Koleksiyonu 3

Bir kitap koleksiyonu bulunur Profesör Destansoy’un mahzenindeki hazineler arasında. Atalarından kalma efsanelerdir bunlar, korkusuz savaşçılar ve beklenmedik kahramanların öykülerini anlatır sayfalarında.

Destansoy Ailesi’nin bu yeni efsanesinde kahramanımızın adı Kai, adresimiz ise Antik Çin. Tehlikeli canavarlar, sihirli şeftaliler ve büyük zorluklarla dolu bu diyarda Kai acaba Maymun Kral’ı kendisine yardım etmeye ikna edebilecek ve ne müthiş bir maceracı olduğunu herkese kanıtlayabilecek mi?

Waterstones Ödülü sahibi ve CILIP Kate Greenaway Madalyası adayı Joe Todd-Stanton’dan, macera seven çocuklar için göz alıcı çizimler ve büyüleyici mitolojik karakterlerle dolu şahane bir yolculuk.

Destansoy Ailesi’nin Efsaneler Koleksiyonu hakkında:

Destansoy Ailesi olarak binlerce yıldır efsanevi yaratıkların ve cisimlerin toplanması ve korunması görevini üstlenmiş durumdayız. Ve bendeniz Profesör Destansoy, bu görev sırasında yaşadığımız müthiş olayları bir araya getirmeye karar verdim. Bu sayfalarda ve gelecek diğer kitaplarımda ailemizin destansı maceralarının öykülerini bulacaksın.

Devamını Göster

₺85.00

Satın AlTüm Ürünler

Jüpiter ve Satürn birkaç uzay aracı tarafından ziyaret edildiler. Jüpiter, June ve Galileo; Satürn ise Cassini olmak üzere uzun süreli görevlere de ev sahipliği yaptılar. Ancak Uranüs ve Neptün sadece 1980 yılında Voyager 2 isimli bir uzay aracının alçak uçuşu sırasında görülebildiler. Bazı bilim insanları 2030’larda yollanmak üzere bir Uranüs ya da Neptün mekiği üzerine çalışıyorlar. Bilim insanları aynı zamanda gaz devlerindeki iklim değişikliklerini ve bulut oluşumlarını takip etmek amacıyla yeryüzünde de gözlemler yapıyorlar.

Neptün-Ötesi Bölge

Bilim insanları uzun bir süre boyunca Kuiper Kuşağı olarak bilinen buzlu bir materyal şeridinin Neptün’ün yörüngesinin ilerisinde de var olduğundan ve Dünya ile Güneş arası uzaklığın 30-55 katı kadar genişlediğinden şüpheleniyorlardı. Uzmanlar, 20. yüzyılın son on yılından bugüne kadar bahsedilen bu cisimlerden 1000’den fazla buldular. Araştırmacılar, Kuiper Kuşağı’nın yüzbinlerce yıldır muhtemelen 100 kilometre genişlikteki buzlu cisimlere ve bir trilyondan fazla kuyruklu yıldıza ev sahipliği yaptığını tahmin ediyorlar.

Plüton, şu anda cüce gezegen olarak kabul ediliyor. Bu cüce gezegen, Kuiper Kuşağı’nda yer alıyor; ama orada yalnız değildir. Son araştırmalar Makemake, Haumea ve Eris gibi gök cisimlerini de Kuiper Kuşağı’na dahil etmiştir. Diğer bir Kuiper Kuşağı cismi ise büyük ihtimalle bir cüce gezegen olacak kadar büyük olan fakat henüz bu şekilde sınıflandırılmamış olan Quaoar’dır. Plüton’un 3-4 katı olan Sedna, Oort Bulutu’nda keşfedilen ilk cüce gezegendir. NASA’nın New Horizons görevi 14 Temmuz 2015’te tarihin ilk Plüto alçak uçuşunu gerçekleştirdi ve Kuiper Kuşağı’nı keşfetmeye hala devam etmektedir. New Horizons, 1 Ocak 2019 tarihinde 2014 MU69 cisminin yanından geçmiştir.

9. Gezegen, eğer var ise, Güneş’in etrafında, Neptün’ün yörüngesinin 20 kat daha uzağından dönüyor.(Neptün’ün yörüngesi Güneş’e en yakın noktasında, Güneş’ten 4.3 milyar kilometre uzaklıktadır.) Tuhaf gezegenin yörüngesi Dünya’nın Güneş’ten uzaklığının 600 katı kadar uzaklıktadır. Bilim insanları aslında 9. Gezegeni doğrudan görmediler ve bazı gökbilimciler, Kuiper Kuşağı’ndaki diğer cisimler üzerindeki yerçekimi etkileri ile ortaya çıkan varlığını tartışıyorlar.

Kuiper Kuşağı sonrasında ise Güneş Sistemi’nin en uç noktası olan heliosfer, Güneş tarafından verilen elektrik yüklü parçacıklar içeren geniş gözyaşı şeklindeki uzay alanıdır. Birçok gökbilimci helipause olarak bilinen heliosferin limitinin Güneş’ten 15 milyar kilometre uzakta olduğunu düşünüyorlar.

Oort Bulutu, Kuiper Kuşağı’nın çok ötesindedir ve teorik olarak 5-100.000 astronomik birim (AU) kadar uzanır. 1 AU, Güneş ve Dünya arasındaki mesafeye eşittir; yani yaklaşık olarak 150 milyon kilometredir. Ve NASA’ya göre Oort Bulutu, yaklaşık olarak 2 trilyon adet buzlu cisme ev sahipliği yapar. 

Alıntı Yap

Okundu Olarak İşaretle

Paylaş

Sonra Oku

Notlarım

Yazdır / PDF Olarak Kaydet

Bize Ulaş

Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.