Dünya Forum: Kuiper Kuşağı / Güneş sisteminin sırlar odası

Kuiper Kuşağı, keşfinden bu yana sürekli yeni sırlarını açığa vursa da hâlâ sonsuz bir bilinmezler yumağı... Uzayla güneş sistemi arasındaki gerçek bir sınır durumunda olan kuşağın iç ana bölgesi, Güneş’ten yaklaşık 50 AU mesafede sona eriyor.

Tarkan Tufan  ttufan@gazeteduvar.com.tr

DUVAR – Kuiper Kuşağı, Güneş Sistemi’nin Neptün yörüngesinden (30 AU’da*) Güneş’ten yaklaşık 50 AU’ya kadar uzanan ve sekiz ana gezegenin ötesinde bulunan bölgesi. Yapısı, Asteroit Kuşağı’yla aynı; zira güneş sisteminin oluşumundan kalan materyal yığınlarını içeriyor. Bu alan henüz tam olarak keşfedilmemiş bir uzay bölgesi ve Kuiper Kuşağı ilginç bir kozmik gizeme sahip. Bilinmeyen nedenlerden dolayı, Güneş’ten yaklaşık 50 AU uzaklıkta aniden son bulur. Bu durum şaşırtıcıdır, çünkü teorik modeller buzlu cisimlerin sayısında ve yayılımında bir artış olması gerektiğini öngörür.

1950 yılında astronom Gerard Kuiper, Kuiper Kuşağı’nın varlığını öngören ilk bilim insanı oldu. Keşiflerinin kanıtıysa 1968’de, 18 yıl sonra bulundu. Kuşak, muhtemelen 100 km’den daha geniş yüzlerce buzlu cisim ve tahminen trilyonlarca veya daha fazla kuyruklu yıldızla dolu. Kuiper Kuşağı’nda Plüton ve diğer üç cüce gezegen bulunur. Keşfedilmesinden bu yana Kuiper Kuşağı nesneleri hakkında bir şeyler öğrendik; fakat hâlâ cevaplayamadığımız birçok soru var. Bunların yanı sıra, son yıllarda ortaya atılan varsayımsal ve gizemli “9. Gezegen” de Kuiper Kuşağı nesnelerinden biri olarak görülüyor.

NELERDEN OLUŞUYOR?

Kuiper Kuşağı, Neptün’ün yörüngesinin dışındaki cisimlerden oluşan bir ‘topluluk’; eğer Neptün var olmasa ya da işler biraz daha farklı gelişse, bu alandaki cisimler bir araya gelip, Neptün’ün ötesinde başka bir gezegen daha oluşturabilirlerdi. Ancak bunun yerine, Neptün, oluşumunun ardından bu nesnelerin bir araya gelmelerini engelledi ve böylece Neptün’ün ötesinde yalnızca bu materyal yığını kaldı.

Tıpkı Asteroit Kuşağı gibi Kuiper Kuşağı da Güneş Sistemi’nin erken döneminden kalan bir bölge. Asteroit kuşağı gibi ince bir kuşaktan ziyade kalın bir diskten oluşmasına karşın, dev bir gezegen tarafından da şekillendirilmişti. Kuiper Kuşağı, uzayla güneş sistemi arasındaki gerçek bir sınır durumunda. Kuşağın iç ana bölgesi, Güneş’ten yaklaşık 50 AU mesafede sona erer. Kuşağın ana kısmının dış kenarının üst üste binmesiyle’ dağınık disk’ adı verilen ikinci bir bölge oluşur ve bu kısım yaklaşık 1000 AU’ya kadar devam eder. Gökbilimciler, Kuiper Kuşağı’ndaki buzlu cisimlerin, güneş sisteminin oluşumundan kalan artıklar olduğunu düşünüyor.

Plüton

NASIL KEŞFEDİLDİ?

18 Şubat 1930 tarihinde gökbilimci Clyde Tombaugh’un Plüton’u keşfetmesinden kısa bir süre sonra, gökbilimciler, Neptün’ün ötesinde, dış güneş sisteminde bir takım nesneler olması gerektiğini düşünmeye başladılar. Bu fikri ortaya atan ilk kişi, henüz keşfedilmemiş olan Plüton’un ötesindeki “Neptün ötesi cisimlerin” varlığını tartışmaya açan Freckrick C. Leonard’dı. Aynı yıl, gökbilimci Armin O. Leuschner, Plüton’un “henüz keşfedilmemiş gezegenimsi nesnelerden biri olabileceğini” açıkladı. 1943’te İngiliz Astronomi Derneği Dergisi’nde Kenneth Edgeworth konuyla ilgili daha fazla bilgi verdi. Edgeworth’a göre, Neptün’ün ötesinde bulunan ilkel güneş bulutsusu içindeki materyaller, bir gezegende yoğunlaşamayacak biçimde çok geniş bir alana dağılmıştı ve bunun yerine sayısız daha küçük cisimler halinde yoğunlaşmıştı.

1951’de, bir astrofizik dergisinde yayınlanan makalesinde, Hollandalı gökbilimci Gerard Kuiper, güneş sisteminin evriminde daha eskiden oluşmuş bir disk hakkında bir tartışma başlattı. Kimi zaman bu nesnelerden biri iç güneş sistemine giriyor ve böylece bir kuyruklu yıldız haline geliyordu. Bu “Kuiper Kuşağı” fikri gökbilimcilere anlamlı geldi. Sadece güneş sisteminde neden daha büyük gezegenler bulunmadığını açıklamakla kalmadı, aynı zamanda kuyruklu yıldızların nereden geldiğinin gizemini de kolayca açığa çıkarmış oldu.

Uruguaylı gökbilimci Julio Fernandez, 1980 yılında, İngiliz Kraliyet Astronomi Topluluğu’nun ‘Aylık Bildiriler’ adlı dergisinde, gözlemlenen kuyruklu yıldız sayısını hesaplamak için, 35 ilâ 50 AU arasında uzanan bir kuyruklu yıldız kuşağının var olması gerektiğini belirtti.

Fernandez’in çalışmalarının ardından, 1988’de Kanadalı bir gökbilimci ekibi bir dizi bilgisayar simülasyonu yarattı ve Oort Bulutu’nun tüm kısa yörüngeli kuyruklu yıldızları barındıramayacağına karar verdi. Fernandez’in de tarif ettiği üzere bir “kuşak” formülasyonlara eklendiğinde, simülasyonlar, yapılan gözlemlerle eşleşiyordu.

Beş yıllık bir arayışın ardından, 30 Ağustos 1992’de, David Jewitt ve Jane Luu adlı iki bilim insanı, bir Kuiper Kuşağı nesnesi olan 1992-QB1’yi keşfettiklerini açıkladılar. Altı ay sonra, bölgede 1993-FW adlı ikinci bir nesne keşfettiler. Ve sonra çok daha fazlası geldi.

Son yıllarda Kuiper Kuşağı’nda keşfedilen büyük cisimlerin sayısı bini geçerken, 100 km’den daha büyük yüz bin cisim olduğu düşünülmekte. Küçük boyutları ve Dünya’ya olan aşırı uzaklıkları nedeniyle, bu küçük cisimlerin kimyasal yapısını belirlemek çok zor. Bununla birlikte, keşfedilmesinden bu yana bölge üzerinde yapılan spektrografik çalışmalar, genel olarak sakinlerinin çoğunlukla buzdan oluştuğunu gösteriyor. Kuyruklu yıldızların da içerdiği bir bileşim olan metan gibi hafif hidrokarbonların, amonyak ve su buzunun bir karışımından oluşuyorlar. Bu bulgular, yüzeylerinin kirli buzlardan hidrokarbonlara kadar çok çeşitli bileşiklerden oluştuğunu gösteriyor.

Gezegen unvanı elinden alındıktan sonra kuşağa dahil edilen Plüton’un yanı sıra Quaoar, Makemake, Haumea, Orcus ve Eris, Kuiper Kuşağı’ndaki en büyük buzul cisimlerin bir kısmını oluşturur. Şaşırtıcı biçimde bu büyük cisimlerin birçoğunun kendi ayları da bulunur.

KEŞİFLER ‘YENİ UFUKLAR’ İLE ÇOĞALDI

19 Ocak 2006’da NASA, Plüton ve ayları ile birkaç diğer Kuiper Kuşağı nesnesi üzerinde çalışmak için “New Horizons” (Yeni Ufuklar) uzay sondasını kullanmaya başladı. Sondanın diğer güneş sistemleri üzerinde yaptığı araştırmalar, güneş sistemimizin benzersiz olmadığını da ortaya koydu. 2006’dan sonra onlarca yıldız sisteminin etrafında bulunan başka “Kuiper Kuşakları” keşfedildi.

Geniş ve keşfedilmemiş olan Kuiper Kuşağı, birçok kuyruklu yıldızın kaynağı ve tüm periyodik veya kısa süreli yörüngeye sahip (yani, 200 yıl veya daha az süreli yörüngeleri olan) kuyruklu yıldızların doğum bölgesi olduğuna inanılıyor. Bu nesnelerin en ünlüsüyse, Halley Kuyruklu Yıldızı’dır.

Keşfedilen Orcus ve Vanth adlı iki buzul cisim, sıradan bir boyuta sahip Kuiper Kuşağı nesnelerinden. Ultima Thule, 2014 yılında, Hubble Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler tarafından keşfedildi en popüler cisimlerden biri haline gelirken, toplam beş gezegen adayı nesne daha tespit edildi. Bilim insanları, Yeni Ufuklar Ultima Thule’ye yaklaştıkça bu küçücük ve tam anlamıyla uzak dünya hakkında daha fazla şey öğrenmeye çalışıyorlar. Yapılan gözlemlerden, bilim insanları, Ultima Thule’nin ya yaklaşık 38 km çapında tek bir nesne olduğuna ya da her biri 14 ilâ 19 km çapında olan ve birlikte dönen iki nesneden oluştuğuna inanıyorlar. Ultima Thule’nin bir veya birkaç uyduya sahip olması da ihtimaller arasında.

NEDEN ANİDEN SONA ERİYOR?

Bu soruya ilişkin en tartışmalı teori, Dünya ya da Mars büyüklüğünde ve henüz görülememiş olan bir gezegensel cismin, nesneleri yerçekimsel olarak süpürdüğünü ileri sürüyor. Teorinin destekçileri, bunun, astronomların hâlâ bulmaya çalıştıkları efsanevi 9. Gezegen’in bir kanıtı olduğunu düşünüyorlar.

Birkaç yıl önce, gökbilimciler çeşitli simülasyonlar gerçekleştirdiler ve Neptün’ün yörüngesinde, Dünya’nın boyutlarının yarısı kadar küçük bir gezegenin oluşabileceğini keşfettiler. Bu nesne Neptün tarafından daha büyük bir yörüngeye fırlatılabilir ve ardından buz toplarının yörüngelerini çarpıtabilir ve “Kuiper Uçurumunu” yaratabilirdi. Bu varsayımsal gezegenin doğuşu, ilk güneş sisteminde bol miktarda malzeme bulunan bir dönemde gerçekleşmiş olabilirdi.

Belki daha az heyecan verici ancak yine de makul olan bir başka teori, Kuiper Kuşağı’nın aniden bitmediğini öne sürüyor. Bölgede başka nesneler de bulunabilir ama onları gözlemleyemeyeceğimiz oranda küçük olabilirler.

*AU; Astronomik Uzaklık birimidir. 1AU, Güneş’in merkeziyle Dünya’nın merkezi arasındaki uzaklık olan 149,6 milyon km’ye denk gelir.

Kaynaklar:

https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/kuiper-belt/overview/

https://www.universetoday.com/107598/what-is-the-kuiper-belt/

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181002102908.htm

http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2018/0202-big-moons-dysnomia-vanth.html

http://www.messagetoeagle.com/kuiper-cliff-mystery-kuiper-belt-suddenly-end/

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2018/11/30/triton-not-pluto-or-eris-is-the-kuiper-belts-largest-world/#54709fb3630c