Güneş Sistemi’ndeki en büyük dördüncü gezegen: Uranüs’tür. 13 Mart 1781 yılında William Herschel tarafından keşfedildi. Bir teleskop kullanılarak keşfedilen ilk gezegen ama hakkında bildiklerimiz oldukça sınırlı. Ve bu sınırlı bilginin çoğu da 1986 yılında Voyager 2 uzay aracının 5 gün süren Uranüs’e yakın alçaktan bir uçuşundan ileri geliyor. Örneğin yukarıdaki fotoğrafta Dünya’nın yanında yer alan Uranüs’ün fotoğrafı bu uçuş sırasında çekildi.
Güneş’e olan yakınlık sırasına göre Güneş Sistemi’nin 7. gezegeni olan Uranüs en yakın durumda Dünya’dan 2.6 milyar kilometre ve en uzak durumda ise 3.2 milyar kilometre kadar uzaktadır. Bu olağanüstü uzaklığa rağmen Uranüs ilgimizi çeken ve iyi anlaşılmamış bazı şaşırtıcı özelliklere sahiptir. Bu özelliklerin iyi anlaşılması ve ardındaki mekanizmaların açıklanması için uzaktan yapılan gözlemler yeterli değildir. Uranüs’ün yörüngesine tıpkı Mars, Jüpiter ve Satürn’de olduğu gibi bir yörünge aracının gönderilmesi sadece Uranüs’te olup bitenleri anlamamız için değil Güneş Sistemi’nin geçmişine dair anlayışımızı geliştirmek için bize yardımcı olacaktır. Böyle bir misyonun gerçekleşmesini motive edecek dört nedeni Medium’da Jatan Mehta aşağıdaki gibi sıralamış,
1. Uranüs yana eğiktir
Güneş etrafında yörüngesi olan çoğu gezegen ekvatorları yörünge düzleminde olacak şekilde dik dönerken, Uranüs yan yatmış gibi kendi ekseni etrafında dönmektedir. Uranüs 97 derece ile eğiktir ve bu durum onu kutupları doğrudan Güneş’le yüzleşecek vaziyette bırakır. Güneş etrafındaki yolculuğunu yaklaşık 84 yılda tamamlayan Uranüs’ün kuzey kutbu 42 yıl Güneş ışığı alırken kalan 42 yılda karanlıktadır. Bu farklılık Güneş etrafında dönen gezegenlerin Güneş Sistemi’nin ilk oluşumu sırasında yeni doğmuş Güneş’in etrafını çevreleyen dönen bir diskten oluştuğu düşüncesi ile çelişir gibi görünüyor.
Dünya ve Uranüs’ün eğikliğinin kıyaslanması. Kaynak: Wikipedia
Uranüs’teki bu eğikliğin ardında Dünya büyüklüğünde bir gezegen ile Uranüs’ün geçmişte yaptığı bir çarpışma olabileceğinden şüpheleniliyor. 2009 yılında ise çarpışmanın olmadığı başka bir senaryo öne sürülmüştü. Bu senaryoya göre, Güneş Sistemi’nin ilk oluşum dönemlerinde gerçekleşen “gezegensel göç” olayı bu yana eğiklikten sorumlu olabilir. Bu olay genellikle sıcak Jüpiterler için getirilen bir açıklama olarak kullanılırken Güneş Sistemi’nde en dış gezegenler ve Kuiper kuşağı için incelenen bir konudur. Gezegensel göç bir gezegen veya diğer yıldızsal uydu gaz diski ile etkileştiğinde oluşur ve uydunun yörüngesel parametrelerinin değişmesiyle sonuçlanır.
2. Uranüs çok az bir iç ısıya sahiptir
Uranüs Güneş’ten soğurduğu ısıdan daha fazlasını yaymaktadır. Bu da Uranüs’ün çok az bir ısıya sahip olduğu anlamına gelir. Jüpiter ve Satürn gibi diğer gezegenler de aynı şekilde Güneş’ten aldıklarından daha fazla ısıyı aşağıdaki grafikten olduğu gibi yaymaktadırlar,
Güneş’ten soğurulan ısı ve gezegenden yayılan ısının karşılaştırılması. Kaynak: F. W. Taylor, Planetary Atmospheres
Benzer büyüklükteki Neptün’ün Uranüs’ün sahip olduğundan daha fazla iç ısıya sahip olması Uranüs’ü Güneş Sistemi’ndeki en soğuk gezegen yapmaktadır. Neden Uranüs’ün böyle az iç ısıya sahip olduğu henüz bilinmiyor. Ancak bu konuda da, Uranüs’ün Dünya büyüklüğünde bir gezegenle çarpışma düşüncesine geri dönüyoruz ve bu çarpışma sırasında Uranüs’de büyük miktarda ısının dışarı atılmış olması olasıdır.
3. Uranüs’ün alışılmadık hava durumu
Çok az bir iç ısıya sahip olmasıyla Uranüs üzerindeki hava olaylarının başlıca Güneş ışığına bağlı olması beklenir. Atmosferik aktivite ve fırtınalardaki artış ekinoks yani Uranüs ekvatorunun Güneş ile doğrudan karşılaştığı dönemde olması beklenir. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, 2007’deki ekinokstan 7 yıl sonra Uranüs’te 8 büyük, etkili fırtına gözlemlendi. Bu fırtınaların en büyüğü yaklaşık Dünya’nın yarısı kadardı.
10 metrelik Keck II teleskobu üzerindeki uyarlamalı optik kullanılarak elde edilen Uranüs’ün 6 Ağustos 2014 tarihine ait kızılötesi görüntüleri. Beyaz kısımlar aşırı büyüklükte bir fırtınanın varlığını gösteriyor. Şimdiye kadar kaydedilenler arasında en büyüğü olarak biliniyor. Kaynak: NASA
Böyle beklenmedik bir aktivitenin olması Uranüs’te anlamadığımız bir şeylerin olduğunu açıkça gösteriyor. Uranüs şimdiye kadar yapılan modellerin öngördüğünden daha aktif olabilir.
4. Uranüs’ün tuhaf manyetik alanı
Uranüs’ün manyetik alanı geometrik merkezinden kaynaklanmıyor. Üstelik, Dünya’nın manyetik alanı dönme eksenine göre eğimlidir ama bu eğikliğin açısı 11o‘dir. Uranüs’te ise bu oldukça farklıdır. Coğrafi ve manyetik kutuplar birbirinden alışılmadık bir biçimde farklıdır.
1986 yılında Voyager 2 uzay aracı tarafından belirlenen Uranüs’ün alışılmadık manyetik alanı. Kaynak: Wikipedia
Gezegenin manyetik alanına farklı bir yönde bir dönüşe sahip olması manyetik alanın her gün yuvarlanmasına neden olur. Bu da Güneş’ten gelen yüklü parçacıklar için kendini tekrarlayan bir açma/kapama anahtarı gibi davrandığı anlamına gelir. Manyetik alanın neden merkezin dışına çıktığı ve gezegenin dönme eksenine göre neden eğik olduğu henüz bilinmiyor. Ancak, Neptün’ün de yerinden olmuş ve eğik bir manyetik alana sahip olması cevabın Neptün, Uranüs gibi Buz Devleri’nin iç yapısı ve genel bileşimi ile ilgili olduğuna işaret ediyor.
Uranüs’e Yeni Bir Yolculuk mu var?
1986 yılında Voyager 2 uzay aracının Uranüs’e olan ziyaretinden bu yana 30 yıldan biraz fazla bir süre geçti. Bu süre zarfında Jüpiter ve Satürn gibi iki dev gezegenin kendisi ve uyduları hakkında çok şey öğrendik, hiç kuşkusuz daha fazla öğreneceğimiz çok şey var. Uranüs ise bu dev gezegenlerin yanında onu tanıma anlamında biraz sönük kalmış bir dev gezegen gibi görünüyor.
Böylesine uzak gezegenlere yapılacak misyonların maliyetlerinin ciddi bir finansman gerektirmesi en önemli engellerden biri. Buna rağmen, Uranüs’e bir yörünge uzay aracı gönderme konusu NASA’da çalışan bilim insanlarının gündeminde. Uranüs’e gönderilecek bir uzay aracının 2031 yılının Mayıs ayında uzaya fırlatılması ve 12 yıl süren bir yolculuğun ardından 2043 yılının Mayıs’ında Uranüs’e ulaşmasının planlandığı bir proje yayınlanan bir raporda ele alındı. Bu raporda, sadece Uranüs’e değil Neptün’e de bir misyonun gerçekleştirilmesi öngörülüyor. Ancak henüz onaylanan bir projede görünürde yok. Aşağıdaki grafikte Neptün ve Uranüs için planlanan misyonlar hakkında detaylar bulabilirsiniz, daha fazlası için Plenatary.org’daki şu yazıyı okuyabilirsiniz.
Uranüs ve Neptün için konuşulan misyon seçenekleri. Kaynak: ce Giants Pre-Decadal Study Final Report
Uranüs ile ilgili internette veya başka bir kaynaktan gördüğünüz fotoğraflar en az 30 yıllık. Yeni Ufuklar uzay aracı 2015 yılında Plüton hakkında şimdiye kadar bilinmeyen görüntüler ve bilgileri bizimle paylaştı, Uranüs ya da Neptün için yeni bir misyon Güneş Sistemi’nin en uç noktalarında neler olup bittiğini bize aktarabilir, çok da yakın olmayan bir gelecekte olsa bile.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
Referanslar:
https://medium.com/@uncertainquark/mysterious-uranus-and-why-we-need-to-put-an-orbiter-around-it-462894903bed
https://arxiv.org/abs/0912.0181
https://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_migration
https://www.space.com/18709-uranus-distance.html
