‘Burası gezegenin bittiği yer diyebileceğiniz hiçbir nokta yok.’
Güneş sistemimiz üç tip gezegen içeriyor. Merkür, Venüs, Dünya ve Mars gibi dört karasal gezegen ile Neptün ve Uranüs gibi uzak buz devleri arasında iki gaz devi duruyor: Satürn ve Jüpiter.
Bu gezegenler çoğunlukla hidrojen ve helyum gazından oluşuyor. Araştırmacılar artık bu gaz devlerinin zannedilenden daha karmaşık olduğunu biliyor. Bu gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair bildiklerimizde çeşitli sonuçlara gebe olan yeni bulgular, gelecekte onları ziyaret etmemizi sağlayabilecek görevler tasarlamamıza da yardımcı olacak.
Gaz devleri nasıl oluşur?
Gaz devlerinin kökeni iki süreçten birine dayanıyor. Zürih Üniversitesinde çalışan kuramsal astrofizik profesörü Ravit Helled, ilk yöntemin çekirdek birikimi şeklinde adlandırıldığını açıklıyor. Bu işlem, moleküler bulutların kütleçekimsel basınç altında çöktüğü zaman yeni bir yıldızın doğuşuyla başlıyor. Ön gezegen diskleri adı verilen gaz sarmalları bu yeni yıldızların etrafında dönmeye başlıyor. Söz konusu gaz disklerinin içerisinde toz, taş veya helyumdan daha ağır olan herhangi bir element gibi ağır parçacıklar bulunuyor. Bu parçacıklar yığın halinde bir araya gelip daha sonra etraftaki diskten gaz çekerek, çoğunlukla gazdan oluşan dev bir gezegen meydana getiriyor.
İkinci yöntem disk istikrarsızlığı adı verilen gaz devleri oluşturabiliyor. Bu yeni kuram, gezegen kuramcıları arasında hâlâ birtakım tartışmalara sebep oluyor. Bu görüşe göre dev ön gezegen diskleri soğuyunca istikrarsızlaşıyorlar ve gaz devlerine evrimleşen taş ile kaya kümeleri ortaya çıkarabiliyorlar. Bir diğer önemli husus da bazı bilim insanlarının öne sürdüğü bu oluşum sürecinin çekirdek birikiminden çok daha hızlı gerçekleşmesi. Helled, Satürn ve Jüpiter’in muhtemelen çekirdek birikimi yoluyla oluştuğunu fakat disk istikrarsızlığının “geniş yörüngelerdeki çok ağır gezegenleri veya ufak kütleli yıldızların etrafındaki dev gezegenleri” açıklayabileceğini söylüyor.
Bir gaz devine konmak
Nasıl oluşurlarsa oluşsunlar, gaz devlerinin yapısı Dünya gibi karasal gezegenlerin yapısına benzemiyor. Jüpiter ve Satürn’ün Dünya’nınki gibi bir yüzeyi yok. Bunun yerine atmosferleri gittikçe incelmeye devam ediyor; ta ki yoğunluk, etraftaki havaya artık gezegenin bir parçası denmeyecek kadar azalana dek. “Burası gezegenin bittiği yer diyebileceğiniz bir konum yok” diyor Helled.
Jüpiter’in “yüzeyine konmaya” çalışan bir uzay aracının bazı önemli engellerin üstesinden gelmesi gerekirdi. Jüpiter gibi bir devin kabaca başlangıcını gösteren bu gaz bulutuna girdiğinizde, siz gezegenin çekirdeğine doğru gittikçe sıcaklık ile basınç sabit şekilde artar ve gazsı hidrojen ile helyum sıvı hale dönüşür. Güneş sistemimizin gaz devleri Güneş’ten uzak olsa da; bir gaz devinin çekirdeği muhtemelen inanılmaz derecede sıcaktır. Jüpiter’inkinin 6.000 derece Celsius civarında olduğu tahmin ediliyor. Jüpiter’in üst atmosferinde bulunan kalın amonyak bulutlarından da geçmeniz gerekirdi.
Eğer aracınızı bu koşullardan sağ çıkabilecek dayanıklı şeylerden yaparsanız (Dünya’da bilinen tüm bileşenlerden daha çetin bir şeyden), gaz devinin çekirdeğine ulaşabilir. O bilinmeyen karanlıkta ne bulacağı ise henüz belli değil.
“Onlarca yıldır belirli bir çekirdeğin olduğu varsayılmıştı” diyor Helled. Juno ve Cassini gibi yakın zamanlı araştırma görevleri, sırasıyla Jüpiter ve Satürn’ün etrafında dolaşmışlardı. O araçların bize gönderdiği bilgiler bu görüşü değiştirdi.
“Artık bulanık veya seyreltik çekirdekler şeklinde adlandırdığımız çekirdekleri olduğunu düşünüyoruz” diyor Helled. Bu durum sıvı gazdan, sıvı hidrojenden ve helyumdan oluşan üst katman ile gezegenin çekirdeği arasında net bir geçiş noktası olmadığı anlamına geliyor.
Gerçekte Juno ve Cassini’nin topladığı veriler, bu gezegenlerin yapılarına dair bildiklerimizde devrim yarattı. Helled, muhtemelen karmaşık ısı ve bileşim geçişleri içerdiklerini açıklıyor. Jüpiter’in, Büyük Kırmızı Leke gibi hızı 640 km/s’ye varan rüzgârlar meydana getiren devasa fırtınalarla sarsıldığı biliniyor. Bu geçişlerin bazıları dramatik olgular ortaya çıkarabilir. Jüpiter ve Satürn’ün, muhtemelen helyum gazının hidrojenden ayrıldığı bölgeleri var. Burada helyum, gezegenin merkezine doğru yağan bir parçacık yağmuruna dönüşüyor.
Söz konusu fikirler güneş sistemimizin devlerinin yanısıra güneş sistemimizin dışındaki benzer gezegenlerle ilgili de daha fazla şey açığa çıkarabilir.
“Artık bu gezegenleri modellemek için yaptığımız bazı basit varsayımların hatalı olduğunun ve bu modelleri düzenlememiz gerektiğinin farkına varıyoruz” diyor Helled.
Yazar: RJ MacKenzie/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
