Bu yazı, 6 yazıdan oluşan “Güneş Sistemi” yazı dizisinin 6. yazısıdır.

Güneş Sistemi I: Güneş Sistemi ve Oluşumu
Güneş Sistemi II: Dünya, Merkür ve Ay
Güneş Sistemi III: Venüs ve Mars
Güneş Sistemi IV: Jüpiter ve Satürn
Güneş Sistemi V: Uranüs ve Neptün
Güneş Sistemi VI: Güneş Sistemi Kalıntıları

Okuma Süresi: 12 dakika

Güneş sisteminde 1 yıldız, 8 gezegen ve bunun yanında da bu gezegenlerin bazılarının uyduları bulunmaktadır. Ancak Güneş sistemi sadece bu gökcisimlerinden ibaret değildir. Bu cisimlerin yanı sıra Güneş sisteminin oluşması sırasında yapılara katılmayan ya da sonradan diğer gökcisimlerinden kopan birtakım parçalar da vardır. Bunlar Güneş sistemi kalıntıları olarak isimlendirilir.

Güneş sistemi yazı dizimizin son kısmında bu kalıntılardan bahsedeceğiz.

Asteroitler

Asteroitler, gezegen olarak adlandırılamayacak kadar küçük ve Güneş etrafında dönen kayalık gökcisimleridir. Bu gökcisimleri, Güneş sistemimizin 4,6 milyar yıl önceki oluşumundan artakalan kalıntılardır. Asteroitler genel olarak Mars ve Jüpiter’in arasında bir yörüngede, ana asteroit kuşağında bulunur. Asteroitlerin boyutları büyük ölçüde değişkenlik gösterebilir. Bilinen en büyük asteroit olan Vesta 530 km uzunluğunda bir çapa sahipken diğer asteroitlerde bu çap uzunluğu 10 metre genişliğe kadar düşebilir. Çoğu asteroit düzensiz bir şekle sahip olsa da küresel olan asteroitler de vardır. Bu asteroitler çukurlu ve kraterlidir. Eliptik bir yörüngede hareket eden asteroitlerin 150 tanesinden fazlasının uyduları bulunur ve hatta bazıları iki uyduya sahiptir. Kimi zaman birbirlerinin yörüngelerinde dönen ikili ya da üçlü asteroit sistemleri bulmak da mümkündür. Güneş sistemindeki tüm asteroitlerin toplam kütlesi Dünya’nın uydusu olan Ay’ın kütlesinden daha azdır.

Asteroitlerin Sınıflandırılması

Ana Asteroit Kuşağı: Bilinen asteroitlerin büyük bir kısmının Mars ve Jüpiter arasındaki bir yörüngede hareket ettiğini ve bu yörünge üzerindeki asteroitlerin oluşturduğu bölüme de ana asteroit kuşağı adı verildiğini söylemiştik. Bu kuşakta ortalama 1,1-1,9 milyon arasında asteroit bulunduğu düşünülmektedir. Buradaki asteroitler Jüpiter’in oluşumundan artakalan parçalardır.

Truva Asteroitleri: Bu asteroitler gezegenler ile ortak bir yörüngede hareket ederler fakat denge durumunda bulunurlar ve çarpışmazlar. Jüpiter’in bu tür asteroitleri Truva asteroitlerinin önemli bir kısmını oluşturur. Bu tür asteroitlerin ana asteroit kuşağındakiler kadar çok olabileceği düşünülüyor. Jüpiter’in yanı sıra Mars ve Neptün’ün de Truva asteroitlere sahip olduğu keşfedildi. 2011 yılında NASA tarafından Dünya’nın da bir Truva asteroite sahip olduğu açıklandı.

Dünya’ya Yakın Asteroitler: Bu asteroitler adından da anlaşılacağı üzere Dünya’ya yakın bir yörüngede dolanan asteroitlerdir. Dünya’ya çarpma olasılıkları sebebiyle içlerinde tehlikeli olabilecek asteroitler bulunur.

Asteroit Bileşimleri

Baskın olarak 3 çeşit asteroit bileşim sınıfı vardır. Bunlar C, S ve M tipi asteroitler olarak belirlenmiştir.

C tipi asteroitler, karbon bakımından zengin asteroitler olup ana asteroit kuşağında %75’lik bir pay ile en büyük oranda bulunan asteroitlerdir. Renkleri gri tonlarındadır. Karanlık bir görünüme sahip olan C tipi asteroitler kil ve silikat kayalardan oluşmaktadır. Ana asteroit kuşağının dış kısımlarında bulunur.

S tipi asteroitler, silisli bir yapıdadır ve nikel-demir gibi elementler bulundurur. Kırmızımsı ve yeşilimsi renklere sahip olan bu asteroitler bilinen asteroitlerin %17 değerinde bir bölümünü oluşturmaktadır. Genel olarak ana asteroit kuşağının iç kısımlarında konumlanır.

M tipi asteroitler, nikel-demir bakımından zengin metalik bir bileşime sahiptir. Kırmızımsı bir renktedir. Ana asteroit kuşağının orta kısımlarında bulunur.

Asteroitlerin bileşim bakımından farklılık göstermeleri Güneş’ten ne kadar uzakta oluştukları ile ilgilidir. Ayrıca bu tip asteroitlerin yanı sıra Vesta asteroitinin olduğu taraflarda V tipi olarak adlandırılan, bazalt bakımından zengin ve volkanik bir kabuğa sahip olan asteroitler de bulunur.

Meteoroitler, meteorlar ve meteoritler

Güneş sistemi kalıntılarından olan bu üç gökcismi türünün yaygın bir hata olarak aynı şey oldukları düşünülür ve birbirlerinin yerine kullanılır. Bu cisimler keskin çizgiler ile birbirlerinden ayrılmasalar da bulundukları konum ve büyüklükleri gibi birtakım özellikler bakımından farklılık göstermeleri sebebi ile farklı isimlendirilmiştir.

Meteoritler, küçük toz parçacıklarından minik asteroitler boyutlarına kadar ulaşan fakat asteroitlerden daha küçük boyutta olan kayalardır. Çok küçük olan meteoroitler “mikrometeoroit” olarak adlandırılır. Sadece uzayda oldukları zaman bu adı alır. Meteoroitler genel olarak daha büyük yapılı uzay cisimlerinin parçalarından meydana gelir. Bazıları kuyrukluyıldızlardan ve asteroitlerden kopan parçalardan oluşurken bazıları da Ay’dan ve diğer gezegenlerden kopan parçalardan oluşabilir. Asteroitler gibi meteoroitler de kayalık, metalik ya da kaya ve metal karışımı bir bileşime sahiptir.

Meteoroitlerin bazıları diğerlerine nazaran oldukça büyüktür. Bu tür meteoroitlerin bir gezegen atmosferine yüksek hızda girmesi sonucu atmosferin sürtünme etkisiyle yanarak aşınır. İşte bu gökcisimleri meteor olarak adlandırılır. Yıldız kayması olarak bilinen olay aslında bir yıldızın gerçekten kayıyor olması değil, bir meteorun ardında bıraktığı renkli ve ışıklı izlerdir. Bu renklere bakılarak meteorun kimyasal bileşimi hakkında bilgi sahibi olmak mümkündür. Mavi-yeşil tonlarındaki renkler bakır bolluğunu gösterirken sarı renk demir bolluğuna ve kırmızı renk silikat bolluğuna işarettir.

Atmosfere giren tüm meteoroitler kimi zaman tamamen yanmaz ve bu cisimleri katı bir şekilde yüzeye ulaşan parçalar görmek mümkündür. Bu parçalara meteorit ya da göktaşı ismi verilir.

Meteor Yağmurları

Bazı zamanlarda birkaç meteor aynı anda gözlemlenebilir. Çok daha fazla meteorun bir arada gözlemlenebildiği olaylar ise meteor yağmurları olarak adlandırılır. Sanılanın aksine meteor yağmurları aynı anda birçok cismin Dünya atmosferine hücum etmesi ile oluşmaz. Meteor yağmurlarının sebebi kuyrukluyıldızlardır. Kuyrukluyıldızlar buzlu yapıda olan gökcisimleridir. Bu gökcisimleri Güneş’e yaklaştıkları dönemlerde bulundurdukları buzun erimesi ve buharlaşması sebebiyle bulunduğu konumun ardında izler bırakır. Kuyrukluyıldız olarak adlandırılmalarının sebebi de tam olarak budur ve bu cisimler gerçek bir yıldız değildir. Kuyrukluyıldızların arkalarında bıraktıkları buz parçaları belli dönemlerde Dünya tarafından süpürülür. Bu sebepten dolayı bu parçalar Dünya atmosferine girerek yanar ve patlar. Meteor yağmurları olarak adlandırılan bu doğal olay sanıldığı kadar karmaşık değildir.

Güneş sistemi kalıntılarının bir diğer grubu kuyrukluyıldızlardır. Kuyrukluyıldızları daha önce detaylı bir şekilde işlemiştik. Yazımıza aşağıdaki bağlantıya tıklayarak ulaşabilirsiniz.

Kuyruklu Yıldızlar

Oort Bulutu ve Kuiper Kuşağı

Oort Bulutu, gezegenlerin yörüngelerinin ve Kuiper Kuşağı’nın eliptik şekillerinden farklı olarak küreye benzer bir kabuk şeklinde Güneş sistemini çevreleyen bulut, sayısız buzlu kaya parçasını yapısında barındırıyor. Bilim insanlarına göre de Oort Bulutu’ndaki cisimlerin periyodunun çok fazla olmasından ötürü bu bölge birçok kuyrukluyıldızın da kaynağı durumunda. İç bölgesinin Güneş’e uzaklığı 2.000 ila 5.000 AB (1 Astronomik Birim: Güneş ile Dünya arasındaki uzaklık ölçüsüdür ve yaklaşık 150 milyon km’ye karşılık gelir.) iken dış bölgesinin sınırları da 100.000 AB’ye kadar uzandığı düşünülmektedir.

1932 yılında Estonyalı gökbilimci Ernest J. Öpik, Güneş sisteminin iç bölgesindeki kuyrukluyıldızların enerjisinin düşüklüğüne bakıldığında bu cisimlerin bir yerlerde enerjilerinin yüksek olduğu (yani daha henüz yeni oluşmuş iken) bir kaynağının olması gerektiği fikrini belirtti. Oort’un 1950 yıllarında yaptığı hesaplamalar sonucu 19 kuyrukluyıldızın asıl yörüngesini ve bunların 10 tanesinin de yüksek enerjiyle çok uzak ortak bir bölgeden geldiğini gösterdi ve ardından bu bölgenin bir kuyrukluyıldız rezervi olduğu keşfedildi.

Kuiper Kuşağı ise Neptün’ün ötesinde yüzük şeklinde buzlu küçük kütleli cisimlerle dolu, Güneş’ten 30-55 AB uzaklıkta bulunan sistemimizdeki bir bölgeyi ifade eder. Adını Hollanda asıllı Amerikalı gökbilimci Gerard P. Kuiper’den alan bu bölge, Güneş’ten uzaktaki gezegenlerin oluşumundan artakalan sayısızca cismi içerir.

Kuşağın keşfedilmesi ise İrlandalı gökbilimci Kenneth E. Edgeworth’un ortaya attığı Güneş sistemindeki nispeten küçük cisimlerin Plüton’dan ötede de bulunduğu tezine dayanıyor. Bundan hareketle Kuiper, yığılımlı büyüme aşamasında gezegen oluşturabilecek kütlelerin dağılımını incelerken Neptün’ün ötesinde kuyrukluyıldızlarla dolu büyük bir bölgenin bulunması gerektiğini gösterdi.

Oort Bulutu ve Kuiper Kuşağı gibi sistemlerin araştırılması da gökbilim açısından epey önemli bir yer tutuyor. Bu konu hakkında yapılan araştırmalar, tıpkı fosil araştırmalarıyla Dünya’daki yaşam konusunda yeni bilgilerin ortaya çıkması gibi bu bölgeden gelen taşlar da gezegenlerin oluşumunu aydınlatmaktadır.

Cüce Gezegenler

Uluslararası Astronomi Birliğinin (The International Astronomical Union- IAU) kabul ettiği gezegen tanımına göre bir cismi hidrostatik dengede tutabilecek kütleye sahip ve Güneş etrafında bir yörünge izleyen gökcisimlerine gezegen denir. Hem gezegen hem de cüce gezegen kategorisindeki cisimler Güneş etrafında belirli yörüngeye sahipken iki kategorinin ayrımı hidrostatik denge konusunda gerçekleşir. Buna göre gezegenler bir cismi kendine doğru çekerek bir cismi yuvarlak bir şekle sokabilecek ve sonradan hidrostatik denge durumunda tutabilecek kütleçekim kuvvetine sahipken cüce gezegenler bu özelliğe küçük boyutları sebebiyle sahip değildir.

Güneş sisteminde en ünlü cüce gezegenler Haumea, Makemake, Sedna, Quaoar, Ceres ve Plüton’dur. Ancak NASA’ya göre de henüz keşfedilmeyi bekleyen 100’ü aşkın cüce gezegen olduğu tahmin edilmektedir. Son yıllarda bilim dünyasını meşgul ettiği bilinen Plüton’un durumu ise hâlâ tartışma konusu. Eskiden Güneş sisteminin dokuzuncu gezegeni olarak sınıflandırılan Plüton, 2006 yılında IAU tarafından cüce gezegen sınıfına dâhil oldu. Ancak tartışmalar bitmedi ve 2015 yılında Plüton gözlemleri için gönderilen “New Horizons” uzay aracından elde edilen gökcisminin jeolojik özelliklerini içeren verilerle bilimsel tartışmalar tekrardan başladı. 2017’den itibaren de bazı bilim insanları Plüton’un gezegenlik statüsünü tekrardan kazanması konusunda da hâlen ısrarcılar.

Plüton

Cüce gezegenlerin en çok bilineni olan Plüton 1930 yılında Clyde W. Tombaugh tarafından keşfedilmiştir. Plüton, önceden gezegen olarak sınıflandırılırken 2006 yılında bu gökcismine benzer boyutlara sahip kaya parçalarının keşfiyle beraber IAU tarafından cüce gezegen olarak sınıflandırılmıştır. Boyutları ise yaklaşık olarak Ay’ın üçte ikisi kadardır.

Azot, metan ve karbon monoksit ile dolu ince bir atmosfer tabakasına sahip cüce gezegenin rengi genel olarak ela rengindedir. Buna ek olarak 2015’teki New Horizon göreviyle beraber öğrenildi ki Plüton’un büyük bölümü kraterlerden yoksun olmakla beraber (genç bir gökcismi olduğunu gösterir) muhtemelen 3.500 metre ortalama yüksekliğe sahiptir. Yüzey sıcaklığı ise -228 °C ile -238 °C arasında değişir. Ayrıca beş tane de uyduya sahip olan cüce gezegenin en büyük uydusu Charon ile Plüton’un boyutları birbirine o kadar yakındır ki ikili bir gezegen sistemine benzeyen bir yapıyı oluşturur.

Ceres

İlk keşfedilen cüce gezegen (bazı kaynaklarda asteroit olarak da sınıflandırılır) olan Ceres’in keşfi ise 1801 yılında Giuseppe Piazzi’nin Mars ve Jüpiter arasındaki fazla mesafeden dolayı o bölgede bir gezegen bulunması olasılığına dayanmaktadır. Aslında Ceres daha önceden asteroit olarak sınıflandırılıyordu. Ayrıca Ceres asteroit kuşağının kütlece %25’ini oluşturur. Ancak diğer asteroitlere kıyasla daha küresel bir şekle ve daha büyük boyutlara sahip olması onu asteroitlerden ayırıyor. Bunlara ek olarak ESA’nın araştırmasına göre kabuğunda buz hâlinde su bulundurduğu düşünülmesi de onu özel kılan bir cüce gezegen. Herschel Uzay Gözlemevinde ESA tarafından yapılan araştırmada ayrıca Ceres’in iki bölgesinde de su buharı tespit edilmiştir.

Bu yazımızda incelediğimiz Güneş sistemi kalıntıları hakkında yapılan çalışmalar hem Dünya’daki hammadde eksikliğini giderme hem de gezegenlerin oluşumunu anlamada oldukça umut vadeden gelişmelerdir. Asteroit madenciliği ve diğer kayaların kimyasal bileşimlerini incelemek için gönderilen uydular sayesinde alınan örnekler bu umut vadeden gelişmelerin günümüzdeki tezahürlerinden olmakla birlikte buna ek olarak daha büyük çaplı araştırmalar ve bilimsel teoriler için de yeni ufuklar doğurmaktadır.

Hazırlayan: Burak Çelikten & Eray Kaya

İTÜ Astronomi Kulübü Üyeleri