Gezegenler Neden Yuvarlaktır?

Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin yuvarlak olduğunun insanlar tarafından görülebilmesi, yüzyıllar boyunca mümkün olmamıştı. Ne zaman ki teleskop icat edildi o zaman gözlemciler gezegenlerin yuvarlak bir şekle sahip olduğunu görmeye başlamıştı.

Ancak gök cisimlerinin yuvarlak olduğunu anlamak için teleskopların icat edilmesini beklemeye gerek yoktu. Örneğin bize en yakın gök cismi olan uydumuz Ay’ın, çok net bir şekilde yuvarlak olduğu görülebilir. Ya da yaydığı ısı ve ışık ile bize hayat veren Güneş de yuvarlaktır.

Öte yandan geçmişte yaşamış astronomlar, Dünya’nın halihazırda yuvarlak bir şekle sahip olduğundan emindiler. Öyle ki milattan önce 3.yüzyılda yaşamış Mısırlı astronom ve coğrafyacı Eratosthenes, Dünya’nın yuvarlak olduğu kabulüne dayanarak gezegenimizin çevresini bile ölçmeyi başarmıştı.

İşte geçmiş dönemlerde yaşamış insanlar, gök cisimlerinin hepsinin yuvarlak bir şekle sahip olduğu anlayışını çok erken bir tarihte kazanmıştı.

Günümüzde ise teleskop ve diğer ölçüm aletlerindeki gelişen teknolojiyle birlikte astronomlar, Güneş Sistemi’nin ötesindeki yıldız sistemlerinde bulunan ötegezegenleri keşfetmeye başlamıştır. Bakıldığı zaman sadece Güneş Sistemimiz’deki gezegenler değil, diğer yıldızların etrafında dönen ötegezegenlerin de yuvarlak bir yapıda olduğu ortaya çıkıyor. Peki gezegenler neden yuvarlaktır? Bu soruyu cevaplayabilmek için, gök cisimlerinin ve gezegenlerin nasıl oluştuğuna bakmakta fayda var.

Gezegenlerin Oluşumu

Günümüzde Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğuna yönelik en çok kabul edilen teori, Bulutsu(Nebula) Teorisi’dir. Bulutsu Teorisi’ne göre Güneş Sistemi, yaklaşık 4.5 milyar yıl önce henüz bugünkü şeklini almamışken gaz ve toz bulutundan ibaretti. Bu gaz ve toz bulutu, süpernova gibi bir gök olayının meydana gelmesiyle açığa çıkan şok dalgalarından etkilenerek kütleçekimsel olarak birbirlerine doğru çekilmeye başladı. Bir diğer ifadeyle gaz ve toz bulutu çökmeye başlamıştı.

Bu şekilde gaz ve toz bulutunun büyük bir kısmı çökmenin etkisiyle merkezde toplanmış ve topak bir hal almıştı. Daha yoğun olan maddeler de daha çok gaz ve tozu kendine çektikçe momentumun korunumu ilkesi gereği hep birlikte dönmeye başladılar. Sonrasında sistemin merkezinde çökerek aşırı yoğun bir hal alıp , yoğunluğun etkisiyle de muazzam bir şekilde ısınmaya başladılar. Bunun sonucu olarak en iç bölgede nükleer füzyon tepkimeleri başlamıştı. Güneş işte bu şekilde oluşmuştu. Geride kalan küçük miktarda madde ise, merkezde oluşan Güneş’in etrafını çevreleyen bir disk haline geldi.

Görsel: Evrendeki bir güneş sisteminin oluşumu görülüyor. Merkezdeki parlak nokta, tıpkı Güneş’imiz gibi bir yıldızın doğumudur. Etraftaki gaz ve toz bulutu ise kütleçekimin etkisiyle birbiriyle birleşerek gezegenler ya da asteroidler oluşturacaktır.

Bildiğimiz gezegenler ise geriye kalan toz ve gaz bulutlarının, birbirinin çekim etkisiyle birleşip, daha büyük dairesel cisimler oluşturmasıyla meydana geldi. Evrendeki kütleçekimi kuvveti, maddelerin topaklanıp yuvarlak bir hale gelmesine sebep olan bir kuvvettir. Bu nedenle oluşan her gök cismi, eğer yeteri kadar kütle ve maddeye sahipse yuvarlak bir hal alacaktır. İşte gezegenler de kütleçekimin bu etkisi nedeniyle dairesel bir yapı almıştı.

İşte Güneş Sistemi’ndeki gezegenler, oluşumları esnasında kütleçekimsel kuvvetin etkisiyle yuvarlak bir şekle sahip olmuştu. Peki bunun mekanizması tam olarak nedir? Yani kütleçekimi kuvveti neden gezegenlerin dairesel bir yapıda olmasına neden oluyor? Bunun cevabını vermek için, “hidrostatik denge” denilen kavrama bir göz atalım.

Hidrostatik Denge

Astrofizik alanına ait bir kavram olan hidrostatik denge, bir gök cisminin iç sıcaklığı nedeniyle içinden dışa doğru oluşan termal bir basınçla, içe doğru basınç uygulayan maddenin çökme eğilimi arasında bir denge halinin olduğu durumu ifade eder.

Örnek vermek gerekirse bir yıldızın içi çok sıcak olduğu için bu sıcaklık, yıldızın sürekli genişleyerek büyümesini sağlamaya çalışmaktadır. Öte yandan yıldızın sahip olduğu kütleçekimi kuvveti, sürekli içe doğru basınç uygulayarak yıldızın çökmeye uğramasına sebep olacaktır. Ancak hem yıldızın iç sıcaklığının yarattığı genişleme hem de yıldızın kütleçekiminin aşağı doğru bir basınç uygulaması, yıldızın sabit, dengeli bir halde kalmasını sağlar.

Görsel: Hidrostatik dengeye bir örnek. Gök cisminin içindeki ısı ve sıcaklık, sürekli dışa doğru bir basınç yaparak gök cisminin şişmesine neden olur. Gök cisminin kütleçekimi kuvveti ise onu sürekli olarak çökmeye, küçülmeye zorlar. Bu iki kuvvet birbirini etkisiz kılar ve gök cismi dengede kalır.

Bu denge hali, herhangi bir gök cisminin (yıldız, gezegen, asteroid) küresel bir şekil almasına yol açmaktadır. Çünkü kütleçekimi kuvveti nedeniyle üst üste yığılan maddeden oluşan bir gök cismi, belirli bir çapa ulaştıktan sonra fizik kanunları gereği sahip olduğu madde, küre olacak şekilde kümelenmeye başlar.

Genelde cisimler, her ne kadar yoğunluklarına bağlı olsa da ortalama 1000 kilometrelik bir çaptan fazlasına sahip oldukları zaman küre oluşturacak bir eşiğe gelirler. Bu eşik ayrıca bir gök cisminin gezegen olarak sayılıp sayılamayacağını belirlemede önemli bir rol üstleniyor. 

Örneğin Uluslararası Astronomi Birliği tarafından 2006 yılında alınan kararlara göre bir gök cisminin gezegen olarak kabul edilip edilemeyeceğine yönelik çeşitli kriterler belirlenmiştir. Bu kriterlere göre ise Plüton, gezegen olmaktan çıkarılıp cüce gezegen sınıfına dahil edilmiştir.

Sonuç olarak gezegenler neden yuvarlaktır sorusuna genel olarak şu cevapları verebiliriz: Cisimler belirli bir kütleye ulaştığı zaman doğa, cisimlerin sahip olacağı en uygun şekil olarak küreyi seçmiştir. Diğer yandan gezegenler yuvarlaktır diyebiliriz çünkü “gezegen” kelimesini tanımlamak için bir gök cisminin yuvarlak olup olmadığını göz önünde bulundururuz.

Kaynak Çeviri:

Universal Sci, “Why Are Planets Round?” <https://www.universetoday.com/75835/why-are-planets-round/>. (Erişim Tarihi: 7 Temmuz 2021)

Bir Yorum Yaz