12 Eylül 2023 Salı
News
İlhan VARDAR
ÇARPICI GÖZLEMLER GAZ DEVLERİNİN ATMOSFERLERİNDEKİ DEĞİŞİKLİKLERİ ORTAYA ÇIKARDI
Yunan mitolojisinde, Titanlar adı verilen dev bir ırk dünyaya hükmetti. Güneş sisteminin antik Titanları dış gezegenlerdir: Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün. Sıcak Güneş’e yakın duran iç gezegenler (Merkür, Venüs, Dünya ve Mars) ile kıyaslandığında bu iç gezegenler çakıl taşları gibidir. Güneş’ten 804,672,000 km ila 4,828,032,000 km arasında uzanan bu canavarlar, gizemli oldukları kadar uzaktırlar. Güneş’ten o kadar uzaktadırlar ki, su anında donarak katı buza dönüşür. Bu gaz devlerinin tümü, çoğunlukla ilkel unsurlardan oluşan derin atmosferlere sahiptir. Katı yüzeyleri yoktur.
1970’lerde ve 1980’lerde, NASA’nın Pioneer 10 ve 11’i ile Voyager 1 ve 2, gibi uzay araçları ilk olarak dış güneş sistemine ulaştı. İnsanoğluna bu olağanüstü karmaşık dünyaların göz kamaştırıcı yakın plan fotoğraflarını verdiler. 1990’larda, bu gezegenler arası uzay araçlarının kaldığı yerden devam etmek için Hubble Uzay Teleskobu devreye girdi. Hubble her yıl Jüpiter’in atmosferindeki değişiklikleri, Satürn ve Uranüs’te gelip giden mevsimsel fırtınaları ve Neptün’de ki karanlık bir noktayı izledi. Güneş sisteminin hava durumu uzmanı olarak, Hubble’ın bu muhteşem devleri ultra keskin izlemesi, gökbilimcilere diğer dünyalarda sürekli değişen bir hava durumu kaleydoskop (Bir ucu buzlu camla kapatılan, metal veya mukavvadan bir boru içine yerleştirilmiş aynaların aracılığıyla, boru içine konulmuş renkli küçük cisimlerin ve görüntülerin oluşturduğu çeşitli biçimleri gösteren araç, çiçek dürbünü. –İ.V.) hakkında fikir vermeye devam ediyor.
OPAL Büyük Tur
NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu, Dünya atmosferinin dışında bulunduğu yüksek noktadan, büyük dış güneş sistemi turunu tamamladı. Mevcut ve geçmiş gözlemler sonucunda canlı görüntüler yolladı. Bu görüntüler, Dünya ile Güneş (Güneşin Dünyadan uzaklığı ortalama yüzeli milyon kilometredir. –İ.V.) arasındaki mesafenin 30 katına kadar uzanan dev gezegenlerin – Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün – krallığıdır.
Güneş’e yakın bir yerde toplanmış Dünya ve Mars gibi kayalık karasal gezegenlerin aksine, bu uzak dünyalar çoğunlukla sıkıştırılmış, yoğun, sıcak, kompakt bir çekirdeğin etrafında hidrojen, helyum, amonyak, metan ve derin sudan oluşan soğuk gazlı çorbalardan oluşur.
Uzay araçları, son 50 yılda bu dört devasa gezegene yaptıkları ziyaretlerin anlık görüntülerini göndermiş olsa da, bu dış gezegenlerin dönen renkli atmosferleri sürekli değişiyor. Gezegenlere yakın uçan uzay araçları daha keskin görüntüler çekebilse de, Hubble yeni sürprizler ortaya çıkarmak için bu uzak dünyaları sık sık tekrar gözlemledi. Bulutların altında çalışan, henüz büyük ölçüde bilinmeyen dinamik güçler tarafından yönlendirilen vahşi atmosferlerine yeni bakış açıları getirdi.
Hubble’ın dış gezegenlerin anlık görüntüleri, bu uzak dünyalarda hızla meydana gelen hem aşırı hem de ince değişiklikleri ortaya koyuyor. Hubble’ın keskin görüntüsü, bu gaz devleri üzerindeki büyüleyici, dinamik hava durumları ile mevsimler hakkında bilgi toplar ve gökbilimcilerin değişen atmosferlerinin çok benzer ve çok farklı nedenlerini araştırmalarına olanak tanır.
Bu Hubble görüntüleri, Outer Planets Atmospheres Legacy programı veya kısaca OPAL kapsamında alınan her gezegenin yıllık haritalarının bir parçasıdır. Program, fırtına, rüzgar ve bulutlarındaki değişiklikleri aramak için dış gezegenlerin yıllık, küresel görünümlerini sağlar. Hubble’ın uzun ömürlülüğü ve benzersiz bakış açısı, gökbilimcilere yıllık bazda dış gezegenleri kontrol etmek için eşsiz bir şans verdi. OPAL programından elde edilen bilgiler, Güneşimiz dışındaki yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerin atmosferlerinin incelenmesinde kendi güneş sistemimizin çok ötesine genişletilebilir.
Jüpiter
Jüpiter’in 2021 yılı Hubble görüntüleri, birkaç yeni fırtınanın damgasını vurduğu ve gezegenin ekvatorunun yakınındaki renk değişimlerinin hızı, araştırmacıları şaşırtmaya devam ettiği gibi çalkantılı atmosferinin sürekli değişen manzarasını veriyor.
Hubble’ın 4 Eylül de ki fotoğrafı, dev gezegenin çalkantılı atmosferini tam olarak gözler önüne seriyor.
Gezegenin ekvator bölgesi, önceki kararma bölümlerine kıyasla çok daha uzun bir süre koyu turuncu bir tonda kaldı. Ekvator, birkaç yıldır geleneksel beyaz veya bej görünümünden değişmiş olsa da, bilim insanları, Hubble’ın son görüntülemesinde daha derin turuncu rengin kalıcı olmasına şaşırdılar. Bunun yerine bölgenin kırmızımsı pus tabakasını kaybetmesini beklediler.
Ekvatorun hemen üzerinde, araştırmacılar, Voyager döneminde “mavnalar” lakaplı birkaç yeni fırtınanın ortaya çıktığını not ediyor. Bu uzatılmış kırmızı hücreler, görünüşleri değişen siklonik girdaplar olarak tanımlanabilir. Bazı fırtınalar keskin bir şekilde tanımlanmış ve net olsa da, diğerleri bulanık ve pusludur. Görünümdeki bu farklılığa, girdapların bulutlarının içindeki özellikler neden olur.
Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Amy Simon, “Her yeni veri aldığımızda, bulut özelliklerindeki görüntü kalitesi ve ayrıntı beni her zaman şaşırtıyor” diyor. “Jüpiter’e baktığımda, mavnalarda veya hemen aşağıdaki kırmızı bantta gözüme çarpan, çok daha derin olan bulut yapılarını görebiliyorsunuz. Burada çok fazla yapı ve dikey derinlik değişimi görüyoruz.” diye ekliyor.
Satürn
Hubble’ın 12 Eylül 2021’de ki Satürn fotoğrafı, gezegenin şu anda sonbaharın başlarında olduğu kuzey yarım küredeki bantların hızlı ve aşırı renk değişimlerini gösteriyor.
2019 ve 2020’de Hubble gözlemleri boyunca fırtına bantları değişmiştir . Özellikle, ilk olarak 1981’de Voyager 2 uzay aracı tarafından keşfedilen Satürn’ün ikonik altıgen fırtınasını 2020’de ayırt etmek zor olmuştur. Ancak 2021’de tekrar açıkça görülüyor.
Berkeley’deki California Üniversitesi’nden Michael Wong, “Bu, Hubble ile yapabileceğimiz en iyi şey. Hubble’ın yüksek çözünürlüğüyle, gerçekte hangi bandın değiştiğini daraltabiliriz. Buna yer tabanlı bir teleskopla bakacak olsaydınız, atmosferimizde bir miktar bulanıklık olur ve bu renk değişimlerinden bazılarını kaybedersiniz. Yerden hiçbir şey Hubble’ınki kadar keskin görünür ışık görüntüleri vermez.” diyor.
Uranüs
Hubble’ın 25 Ekim 2021’deki Uranüs görüntüsü, gezegenin parlak kuzey kutup başlığını mercek altına alıyor. Kuzey yarımkürede bahar mevsimi ve Güneş’ten emilen ultraviyole radyasyonun artması, kutup bölgesinin aydınlanmasına neden oluyor gibi görünüyor.
Araştırmacılar, parlayan kutup başlığının atmosferik metan gazı konsantrasyonundaki değişikliklerden ve pus parçacıklarının özelliklerinin yanı sıra atmosferik akış modellerinden nasıl kaynaklandığını araştırıyorlar. İlginç bir şekilde, atmosferik başlık daha parlak hale gelse bile, en keskin güney sınırı aynı enlemde sabit kalıyor. Bu, belki de bir jet akımı 43 derecelik enlemde bir bariyer oluşturduğundan, OPAL gözlemlerinin son birkaç yılında sabit olmuştur.
Neptün
7 Eylül 2021’de yapılan gözlemlerde araştırmacılar, Neptün’ün son zamanlarda ekvatora doğru gidiş yönünü tersine çevirdiği tespit edilen karanlık noktasının, bu görüntüde karartılmış bir kuzey yarımküre ile birlikte hala görülebildiğini buldular . Neptün’ün güney kutbunu çevreleyen dikkate değer bir karanlık, uzun daire de vardır. Neptün ve Uranüs’ün mavi rengi, gezegenlerin metan bakımından zengin atmosferi tarafından kırmızı ışığın soğurulmasının ve Dünya’nın göğünü mavi yapan aynı Rayleigh saçılımı (ışığın veya diğer elektromanyetik radyasyonun, ışığın dalga boyundan daha küçük tanecikler tarafından saçılımını ifade eder. Bu isim, İngiliz fizikçi Lord Rayleigh’in verilmiştir. – İ.V.) süreciyle birleşmesinin bir sonucudur.
2021’de Neptün’de birkaç parlak bulut var ve tekil büyük bir karanlık nokta ile belirgin mavisi, Voyager 2’nin 1989’da gördüklerini çok andırıyor.
Kaynak : NASA, ESA, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), OPAL Ekibi Sürüm Kimliği: 2021-047
