Satürn Gezegeni – Satürn’ün Uydularında Yaşam Var Mı?

Satürn, Güneş’ten uzaklık olarak 6.sırada bulunan, Güneş Sistemi’ndeki en büyük “gezegen halkasına” sahip olan gezegendir. Ayrıca Jüpiter’den sonra en büyük ikinci gezegen olmakla birlikte, yakın zamanda Satürn’ün birçok yeni uydusu keşfedilmiş ve bu hususta Jüpiter’i geçerek en fazla uyduya sahip gezegen konumuna yükselmiştir.

Tarihte Satürn Gezegeni

“Halkalı gezegen” olarak da bilinen Satürn, çok eski zamanlardan beri dünyadaki farklı toplumlar tarafından gözlemlenen Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter’den sonra beşinci en uzak “gezgin yıldız” olarak biliniyordu. Gezgin yıldız olarak bilinmelerinin sebebi de yıldız gibi gözükmelerine karşın, bu beş gök cisminin sabit yıldızların tersine belirli bir süre boyunca farklı birtakım hareketler sergilemesiydi. Bu yüzden de antik çağlarda yaşayan insanlar onları “gezgin yıldızlar” ya da “gezegenler” olarak nitelemişlerdi.

Satürn, beş gezegen arasında en uzak gezegen olmasına rağmen çıplak gözle görülebilecek kadar parlaktır. Bu yüzden de Satürn, tıpkı diğer gezegenler gibi, insanlar kafalarını kaldırıp da gökyüzünü incelemeye başladığı ilk zamanlardan beri biliniyordu. Gezegenin, tarihteki gözlem kayıtlarına bakarak çeşitli mitolojilerde önemli bir karakter olduğu ortaya çıkıyor.

Babil astronomları Satürn’ün hareketlerini sistematik olarak gözlemlemiş ve kaydetmişti. Antik Yunan astronomisine geldiğimizde ise Yunan astronom ve coğrafyacı Batlamyus, Satürn’e yönelik yaptığı hesapları gezegenin yörüngesindeki belirli konumlarına uyarlayarak hareketlerini açıklamaya çalışmıştır.

Görsel: Satürn gezegeni.

Satürn, Teleskobun İcadı Sonrası Gözlemleniyor

17.yüzyılın başında teleskobun icat edilmesinden sonra Galileo Galilei, kendisi de bir teleskop yapmaya karar verir. Cisimleri yaklaşık 20 kat büyük gösteren teleskobuyla Galileo, 1610 yılında Satürn’ü teleskop ile gözlemleyen ilk kişi olarak tarihe geçmişti.

Ancak teleskobun görece ilkel olması nedeniyle Galileo, Satürn’ün halkalarını ilk olarak, “gezegenin iki tarafında olan kulaklar” gibi görmüştü. Daha sonradan bu “kulakları”, Satürn’ün etrafında dönen iki uydu şeklinde düşünen Galileo şöyle diyordu:

“En uzak gezegenin(Satürn) aslında üçlü bir cisim olduğunu gözlemledim. Bu da şu demek oluyor: Satürn aslında tek bir “yıldız” değil, neredeyse birbirlerine dokunan cisimlerden oluşan üçlü bir yapı.

Görsel: Galileo, teleskobundan gördüğü Satürn gezegenini, 1609 yılında bu şekilde üçlü bir sistem olarak tasvir etmişti.

1612 yılına gelindiğinde ise Galileo, birkaç yıl önce Satürn’ün etrafında gözlemlediği bu cisimlerin şimdi kaybolduğunu görünce çok şaşırmıştı. Bu şaşkınlığını ise şöyle dile getiriyordu:

Bu kafa karıştırıcı, beklenmeyen ve böylesine yeni bir durumla karşılaştığım için ne söyleyeceğimi bilemiyorum.

Aslında Galileo’nun Satürn’ün etrafındaki bu cisimleri gördüğünü söylemesinin nedeni, gezegenin halkalı bir yapıya sahip olmasıdır. Ancak Satürn’ün halkalarının gözlemlenebilmesi için en az 15 mm çapında bir teleskobun çözünürlüğü gerekiyordu. Bu yüzden Galileo, halkaları tam net olarak görememiş ve onları birer gök cismi olarak görmüştü. Halkaların kaybolduğunu görmesi ise aslında Dünya ve Satürn’ün yörünge düzlemleriyle alakalıdır. Dünya, uzayda Satürn’ün halkalarıyla aynı düzleme ya da doğrultuya gelince halkaların çok ince yapıda olması dolayısıyla görülmeleri neredeyse imkansız hale gelmektedir.

1616 yılında ise Galileo, Satürn’ün etrafındaki uyduların şimdi “iki tane yarım elips” şeklinde gözüktüğüne dikkat çekiyordu:

Bu iki uydu artık iki küçük yuvarlak olarak değil, Satürn’ün etrafında iki tane yarım elips şeklinde görünüyor. Bunun yanında Satürn’ün her iki tarafında da iki tane küçük, karanlık üçgen bölgesi belirmiş vaziyette.

Galileo, her ne kadar Venüs’ün evreleri gibi birçok gözlemi açıklamada başarılı olsa da Satürn’ün etrafındaki bu yapının aslında ne olduğunu bilemeden 1642 yılında hayata gözlerini yummuştu.

Görsel: Galileo’nun 1616 yılında Satürn etrafında gördüğü yarım eliptik şekiller. Bunun yanında gezegenin her iki tarafında da karanlık bölgeleri gördüğünü söylüyor. Bu karanlık bölgeler ise aslında, halkalar ile Satürn’ün arasındaki boşluktur.

Bundan yıllar sonra 1659’da, Christiaan Huygens isimli Hollandalı astronom ise “Satürn’ün kolları” gizemini çözmeyi başaracaktı. Yıllar boyunca teleskopların optiğinde yapılan iyileştirme ve gelişmeler sayesinde Huygeens, Satürn’ü gözlemlediğinde bu kolların aslında bir halka sistemi olduğu çıkarımını yaptı. Christiaan Huygens ayrıca Satürn’ün uydusu olan Titan’ı da gözlemleri sonucu keşfetmişti. Bu yüzden günümüzde Titan uydusuna gönderilen sondanın ismi, Christiaan Huygens’e ithafen Huygens uydusudur.

Huygens’in keşiflerinden birkaç yıl sonra ise İtalyan-Fransız astronom Jean-Dominique Cassini, Satürn’ün dört diğer uydusu olan Iapetus, Rhea, Tethys ve Dione’yi keşfetmiştir. 1675 yılına gelindiğinde ise Cassini, Satürn’ün halka sistemini iki bölüme ayıran dar bir boşluğun var olduğunu gözlemledi. Bu boşluk ise günümüzde “Cassini Bölmesi” olarak bilinmektedir. Daha dışta kalan halka “A halkası” olarak, içteki daha parlak halka ise B halkası olarak günümüzde adlandırılır.

Görsel: Giovanni Cassini’nin 1676 yılında gözlemlediği Satürn’ün halkaları arasındaki o ince boşluk resmedilmiş.

Satürn’ün Özellikleri:

Satürn, Dünya’ya kıyasla Güneş’ten 9.5 kat daha uzaktadır. Bu mesafesiyle Satürn’ün Güneş’e göre en uzak 6.gezegen olduğu ifade edilebilir. Bir ışık fotonunun Dünya’dan Satürn’e ulaşması için ise yaklaşık 1 saat 29 dakika geçmesi gerekir. Satürn, yaklaşık 120.536 kilometrelik çapıyla Jüpiter’den sonra en büyük ikinci gezegen unvanına sahiptir. Yüzey alanı Dünya’dan yaklaşık 83 kat, kütlesi ise 95 kat daha büyüktür.

Hacim olarak ise gezegenimizden 764 kat büyük olsa da Satürn, Güneş Sistemi’ndeki en az yoğunluğa sahip gezegendir ayrıca. Santimetre küp başına 0.687 gram ile sudan bile daha az yoğun olan Satürn, Dünya’dan 8 kat daha az yoğun bir gezegendir ve eğer Satürn bir yüzeye sahip olsaydı, kütleçekimi de Dünya ile benzer olurdu.

Görsel: Eksen eğikliği açısından Satürn, 26.7 derecelik bir eğikliğe sahiptir.

Yörünge ve Eksen Dönüşü

Satürn, Jüpiter’in ardından Güneş Sistemi’ndeki en kısa günlere sahip olan gezegen olup kendi ekseni etrafındaki dönüşünü yaklaşık 10.6 saatte tamamlar. Ancak Güneş’e olan uzaklığı nedeniyle yörünge hızı çok yavaştır. Öyle ki Güneş etrafındaki bir turunu yaklaşık 29.5 yılda tamamlamaktadır. Ortalama yörünge hızı ise saatte 9.68 kilometredir.

Satürn’ün eliptik yörüngesi, Dünya’nın yörünge düzlemine kıyasla 2.48 derece eğimlidir. Güneş’e en yakın olduğu mesafe 1.352.550.000 kilometre (1 milyar 352 milyon 550 bin kilometre), en uzak olduğu mesafe ise 1.433.530.000 kilometredir(1 milyar 433 milyon 530 bin kilometre). Bu da demek oluyor ki Satürn’ün elips yörüngesinin basıklığı yani dış merkezliliği yaklaşık 0.0565 oranına karşılık gelir ki bunun bir hayli basık bir yörünge olduğunu söyleyebiliriz.

Eksen Eğikliği

Satürn’ün yörünge düzlemine göre 26.7 derecelik bir eksen eğikliği vardır ki bu değer Dünya’nın 23.5 derecelik eksen eğikliğine yakındır. Böylece gezegenin güney ve kuzey yarımküreleri farklı bir şekilde ısınır. Bu ısınma da mevsimsel sıcaklık değişimlerine sebep olmaktadır.

Satürn’ün Yapısı

Ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşan Satürn, az önce de bahsedildiği gibi bütün Güneş Sistemi gezegenleri arasında en düşük yoğunluğa sahip gezegendir. Tıpkı Jüpiter, Uranüs ve Neptün gibi bir yüzeyi de bulunmamaktadır.

Merkezinde su, buz ve kaya materyalinden oluşmuş yoğun bir çekirdeği bulunur. Çekirdeğin sıvı metal hidrojen katmanı ve moleküler hidrojen katmanıyla çevrili olup, Jüpiter’in çekirdeğine benzediği sanılıyor. Satürn’ün çekirdek sıcaklığı çok sıcak olup yaklaşık 11.700 santigrat dereceye karşılık gelir. Ayrıca Satürn, Güneş’ten aldığı ısının yaklaşık 2.5 katını uzaya enerji olarak yaymaktadır.

Atmosferi

Satürn’ün atmosferi amonyak, amonyak hidrosülfür ve sudan oluşmaktadır. Bu üç bileşen gezegenin kahverengimsi sarı renkli olarak gözükmesinden sorumludur. Dış atmosferinin ise hacim olarak %96.3 moleküler hidrojenden ve %3.25 helyumdan meydana geldiği söylenebilir.

Fırtınalı ve şeritli gözüken, bulutlarla kaplı Satürn’ün atmosferinde saniyede 500 metreye kadar ulaşan hızlarıyla rüzgarlar esmektedir. Atmosfer basıncı gazları sıvıya dönüştürecek kadar güçlüdür. Satürn’ün üst atmosferinin sıcaklığı ortalama -175 santigrat derece olup oldukça soğuktur. Ancak bulutların altında sıcaklık daha sıcak değerlere ulaşır.

Görsel: Satürn ve yüzey özellikleri.

Manyetosfer

Satürn, manyetik iki kutuplu olan bir manyetik alana sahiptir. Bu alanın gücü ise Jüpiter’in manyetik alanından 20 kat daha az olup, Dünya’nın manyetik alanından da biraz daha düşüktür.

Satürn’ün manyetik alanına sebep olan fenomenin, Jüpiter’in manyetik alanını oluşturan nedene benzer olduğuna inanılıyor: Metal-hidrojen dinamosu denilen, sıvı metal-hidrojen katmanındaki akıntılar. Öte yandan Satürn’ün uydusu Titan, gezegenin manyetosferinin dış bölümleri içinde döner ve uydunun dış atmosferindeki iyonize parçacıklar, Satürn’deki manyetik alanın oluşmasına katkı sağlar.

Satürn’ün Uyduları:

Satürn, şimdiye kadar keşfedilen ve çap olarak birkaç metreden birkaç yüz kilometreye kadar ulaşan toplam 82 uydusuyla Güneş Sistemi’nin en fazla uydusuna sahip gezegeni olarak bilinir.

Bu 82 uydudan sadece 13 tanesinin çapı 50 kilometreden daha büyük olup, gezegenin halkaları içinde bulunmadığı tespit edilmiştir. Bu 13 uydunun da sadece 7 tanesi yuvarlak bir şekil alacak kadar büyük çapa sahiptir. Kalan 7 uydu arasında da yaşam barındırma olasılığı gibi birçok bakımdan en çok dikkat çekenleri Titan ve Enceladus isimli uydulardır.

Titan:

Titan, Satürn’ün ilk keşfedilen uydusudur. 1655 yılında astronom Christiaan Huygens tarafından keşfedilen Titan, aynı zamanda Satürn’ün en büyük, Güneş Sistemi’nde ise Jüpiter’in Ganymede uydusundan sonra en büyük ikinci uydudur.

Yaklaşık 5.149 kilometrelik çapı ile Merkür’den bile büyük olan Titan, buna rağmen Merkür’e göre %40 daha az yoğundur. Ay’dan ise %50 daha büyük ve %80 daha ağırdır. Güneş Sistemi’nin en büyük uydusu unvanını Jüpiter’in uydusu Ganymede’ye kaptırmış olsa da Titan, sıvı yüzeyi ve bulutlu yoğun bir atmosferiyle bu bağlamda eşsiz bir uydudur diyebiliriz.

Uydu ağırlıklı olarak buz ve kaya maddesinden oluşmakla birlikte amonyak zengini sıvı su içeren yüzey altı katmanlarına sahiptir. Atmosferi ise büyük ölçüde nitrojen, metan ve etan bulutlarıyla kaplıdır. İklim özellikleri açısından rüzgar ve yağmur olayları gerçekleştiği düşünülen Titan’da, bunun sonucu olarak Dünya’dakine benzer ırmakların, göllerin, denizlerin ve deltaların olabileceği düşünülmektedir.

Görsel: Satürn’ün Uydusu Titan.

Titan’daki hava sıcaklığı yüzeyde -179.2°C olarak ölçülmüştür. Güneş’e olan uzaklığı nedeniyle Dünya’ya ulaşan ışınların sadece %1 kadarı Titan’a ulaşır. Buna rağmen Titan’ın atmosferindeki metan varlığı bir sera gazı etkisi yaratmaktadır. Bu sera etkisi olmadan Titan çok daha soğuk bir uydu olurdu.

Titan, insanoğlunun şimdiye kadar uzay sondası gönderebildiği en uzak gök cismi olagelmiştir. Huygens uzay aracı Titan’ın yüzeyine 2005 yılında bir iniş gerçekleştirmişti. O tarihten bu yana yapılan analizler, Titan’ın kompleks organik bileşikler açısından zengin, yaşama elverişli koşullara sahip olabileceğine işaret ediyor. Uydunun yüzeyindeki buzlu katmanın altında küresel bir okyanus yatmaktadır. Ve bu okyanusun içinde, mikrobiyal yaşam için uygun şartların olduğu ifade ediliyor.

Yapılan bu analizler ve keşiflerin, Titan’ı birçok açıdan çok ilginç bir gök cismi haline getirdiğini söyleyebiliriz. Gelecek yıllarda Titan’a yönelik gerçekleştirilecek birçok uzay görevi halihazırda planlanmaktadır.

Enceladus

Enceladus, yaklaşık 500 kilometrelik çapıyla Satürn’ün en büyük altıncı uydusudur. 1789 yılında William Herschel tarafından keşfedilen Enceladus, Yunan mitolojisindeki dev Enceladus’un ismini almıştır.

Bu uydunun yüzeyi çoğunlukla açık renkli buzullarla kaplıdır. Bu da Enceladus’u, Güneş Sistemi’nde ışık ve ısıyı en çok yansıtan gök cismi haline getirmiştir. Yüzey sıcaklığının gün içinde ortalama -198°C’ye kadar düştüğü bilinmektedir.

Yüzeyinde 100’ün üzerinde gayzerin varlığı tespit edilmiştir. Bu gayzerler su buharı, moleküler hidrojen gibi bileşikleri içermektedir. Su buharının bir kısmı uydunun yüzeyine geri çökerek taze kar oluşturur. Geri kalanı ise Satürn’ün halkalarını oluşturan materyalin çoğunu meydana getirmektedir.

Görsel: Enceladus uydusunda uzaya doğru püskürdüğü görülen su bulutları.

Enceladus, Satürn’ün içsel olarak aktif olan tek uydusudur ve günümüzde Güneş Sistemi’nde jeolojik olarak aktif olduğu bilinen en küçük gök cisimdir. Bu uydu, saniyede 100 kilogramdan fazla bir miktarda uzaya gaz ve toz salınımı yapar.

Yakın bir zamanda, Enceladus’un atmosferinde bulunan sıvı su buharlarında organik bileşiklerin var olduğu ortaya çıktı. Bu bileşikler, proteinlerin yapıtaşları olan aminoasitleri oluşturmada kilit bir rol oynayan elementleri, nitrojen ve oksijeni taşımaktadır. Bu açıdan Enceladus, Titan ile birlikte dünya-dışı yaşam arayışında bilim insanlarının öncelikli hedefi haline gelmiş bir gök cismidir. Kim bilir belki de Dünya dışı yaşamın ilk örneklerine Güneş Sistemi’nin soğuk diyarlarında, Enceladus’ta rastlayacağız.

Satürn’ün Halkaları

Satürn’ün etrafında halka olarak gördüğümüz yapı, aslında büyüklü küçüklü milyonlarca asteroidin, kaya parçalarının, kuyrukluyıldız kalıntılarının bir araya gelmesiyle oluşmuştur. Satürn’ün halka sistemini oluşturan bu “enkaz”, Güneş Sistemi’ndeki en büyük halka yapısını oluşturur.

Halkayı oluşturan parçacıkların büyüklüğü, toz kadar küçük olabileceği gibi bir ev, hatta bir dağ büyüklüğüne kadar da ulaşabilmektedir. Satürn’ün halka sistemi 7 grup halkaya bölünür: A halkası, B halkası, C halkası, D halkası, E halkası, F halkası ve G halkası.

Halkaların toplam genişliği 4.5 Dünya çapına eşit olsa da çok ince bir yapıya sahiptir. Halkalar, Satürn gezegeninden yaklaşık 282.000 kilometreye kadar uzanır. Bir arada ve sabit kalmalarına sebep olan şey ise Satürn’ün en küçük uydularıdır. Bu uydular halkaların arasında yörüngelerde dönerler ve halkayı oluşturan materyalin eliptik bir yörünge izlemesine sebep olmaktadır.

Bir Yorum Yaz