SATÜRN | Dünya Dışı Yaşam Arayışının En Büyük Adımları"

SATURN  Satürn'ü eminim hepiniz tanıyorsunuzdur. Birçoğumuz onu büyük halkaları ile anımsıyor. Ancak Satürn sadece büyük halkalardan ibaret değil öyle değil mi? Bu videoda Satürn ile ilgili konuşacağım. Ancak daha kolay anlaşılması için 5 ayrı bölüme ayırıyorum; Satürn, Satürn'ün Halkaları, Satürn'ün Yaşam Olabilitesi Olan Uyduları, Satürn Misyonları ve Soru- Cevap. 

1. Bölüm: Satürn

Satürn, Güneş Sisteminde 6. sırada olup, Jüpiter ve Uranüs arasında konumlanıyor. Kendisi Dünya'ya uzak olmasına rağmen, boyutu sayesinde geceleri çıplak gözle görülebilen 5 gezegenden biri.  

Kütlesi 568 sekstilyon megaton (568300000000000000000000) olan Satürn'ün hacmi, 827 trilyon km3 olup, yarıçapı ortalama 58 bin kilometredir. 

Satürn bir gaz devi. Gaz devleri neredeyse tamamen gazlardan oluşur, yani bu tür gezegenler için yeryüzü diye bir kavram yoktur. Gezegendeki tek katı kütle, 45,5 bin km derinlikte bulunan buzul ve kayaçlı çekirdek katmanı. Bu katmanın dışında sadece %96 oranında Hidrojen, %4 oranında Helyum gazından oluşmuş atmosfer var. Aynı zamanda atmosferde oldukça fazla yıldırıma rastlanılır.  

Satürn ile güneş arasındaki mesafe 9.5 astronomik birim, yani 1,6 milyar km. Eliptik yörüngeye sahip olan Satürn, Güneş etrafındaki bir tam turunu 29 Dünya yılında tamamlarken, kendi ekseni etrafındaki bir tam turunu 10 saat 14 dakikada tamamlıyor. Gezegenin atmosferinin ortalama sıcaklığı -176°C iken, çekirdeğin sıcaklığı yaklaşık 8,315°C’yi buluyor.  

2. Bölüm: Satürn’ün Halkaları Hepinizinin bildiği üzere Satürn halkalı gezegenlerden biri. Hatta Güneş Sistemindeki en belirgin halkalara sahip. Bu belirgin halkalar ilk defa 1610’lu yıllarda fark edilse de, tanımlaması 1655 yılları civarlarında yapılmıştır. Satürn’ün halkalarında Şimşek McQueen ile yarış yapmak gibi bir hayaliniz varsa onu çöpe atma zamanı gelmiş demektir, çünkü Satürn’ün halkalarına baktığımız zaman farklı bir katı kütleymiş gibi görüyoruz ama aslında buz, toz ve boyutları kum tanelerinden, dağların büyüklüklerine kadar ulaşabilen kaya parçacıklarından oluşuyor. 

Satürn’ün halkaları 7 bölüme ayrılıyor. Dıştan içe doğru sıralamak gerekirse, D halkası, C halkası, B halkası, A halkası, F halkası, G halkası ve E halkası. Bizim fotoğraflarda gördüğümüz halkalar D, C, B, A ve F halkaları. G ve E halkaları diğerlerine göre daha az yoğun olduğundan dolayı kolaylıkla göremiyoruz. Gezegenin bazı halkaları arasında uydular da bulunuyor; mesela Mimas G ve E halkaları arasında konumlanırken, Enceladus E halkasının içinde konumlanıyor. Halkların sıcaklıkları yaklaşık olarak -200°C ila -180°C arasında gidip geliyor. 

Peki bu Satürn’ün bu halkaları nasıl oluştu? Öncelikle bu sorunun cevabı için bir tane kavramı bilmemiz gerekir. Roche limiti. Roche limiti bize der ki; diğerine göre daha küçük olan gök cisminin, büyük gök cismi ile arasında kalan mesafe, belli bir sınırın altına indiğinde, kütle çekimi dolayısıyla oluşan gel git etkileri yüzünden küçük cisim fiziksel bütünlüğünü koruyamaz hale gelir ve parçalanır. Bunun yanında küçük bir bilgi daha var. Bir gök cisminin yarıçapının 2,5 katı uzaklığına denk gelen alanın içinde büyük cisimlerin oluşması imkansızdır. Bu bilgiler ışığında Ali'nin yaşı kaçtır? Şaka tabii ki. Az önce sizlere anlattığım Roche limiti kuralını da sağlayan Satürn'ün halkalarının oluşumu ile ilgili doğruluğu oldukça yüksek 3 tane teori var.  

1- Güneş Sistemi'nin oluşumu sırasında, Satürn'ün yapısına katılamayan, ancak gezegenin Roche sınırı içinde kaldığı için uydular halinde birleşemeyen ilksel Güneş Nebulasına ait maddelerin toplanması ile oluşmuştur. 

2- Roche sınırı içine girerek parçalanan bir uydunun ya da bir kuyruklu yıldız veya asteroit gibi Güneş sistemi'nin bir başka üyesinin kalıntılarının toplanması ile oluşmuştur. 

3- Roche limiti dışında kalan uydulara başka gök cisimlerinin çarpması ile kopan parçaların toplanması ile oluşmuştur. 

Diğer gaz devletinin halkalarını incelediğimizde aslında belkide bu 3 sebebin de halkaların oluşmasında etken olduğunu söyleyebiliriz. 

3. Bölüm: Satürn’ün Yaşam Olabilitesi Olan Uyduları Satürn’ün, elde ettiğimiz verilere göre şu an 82 tane doğal uydusu var. Bunların 53 tanesi kesinleşmiş ve kanıtlanmış iken, 29’u tahmini olarak var olduğu düşünülen uydulardır. Burda şimdi sırayla 53’ünün ismini saymayacağım tabii ki ama bu uydulardan iki tanesi var ki gerçekten çok ilginç. Titan ve Enceladus. 

a) Titan Satürn’ün en büyük uydusu olan Titan’ın yarıçapı 2574 km, olup Dünya’dan küçük, Ay’dan ise yarım kat daha büyüktür. Yapılan araştırmalara ve gönderilen sondalardan elde edilen verilere göre Titan, yaşam barındırma ihtimali yüksek olan uydulardan biridir. Şimdi yaşam deyince 4 kollu uzaylılar, uzun parmaklı yaratıklar akla geliyor ama benim burda kastettiğim mikroskobik boyuttaki yaşam. Titan'ın atmosferi, çoğunluğu nitrojenden oluşan yoğun bir atmosferdir. Aktif olduğundan dolayı rüzgar, yağmur gibi hava olayları yaşanabilir. hatta uydu üzerindeki farklı noktalarda farklı iklimler bile görülebiliyor. Titan, Güneş Sistemindeki Dünya dışında yüzeyinde nehirler, göller hatta denizler bulunduran tek uydu. Ancak bu sıvı kütlelerinin yapısında su yok, metan yağmurlarından kaynaklanan sıvı metan ve ethandan oluşuyorlar. Metan gazı salınımı, dünya dışında yaşam arayışı için oldukça önemli bir veri, çünkü Metan gazı, organik maddedir yani canlılar tarafından salgılanabilir. Titan’ın yüzeyinde, sıvı kütleleri dışında sert kayalıklardan ve bi miktar buzullardan oluşan dağlık alanlar var. Yapılan araştırmalara göre yeryüzünün altına indiğimizde, tahminen bizi devasa boyutlarda okyanuslar karşılıyor. Bu okyanusların tuzluluk oranı Dünyadakilere oldukça yakın olmakla birlikte, yaşam barındırma ihtimalini yükselten faktörlerden biri. Biraz daha aşağı doğru ilerlersek, yarıçapı 2000 km olan çekirdeğe inmiş oluruz. Titan Silika Hidrat’tan oluşan çekirdeğe sahip. Titan’ın çekirdeği o kadar büyük ki, uydunun %77’sini çekirdek oluşturuyor. 

b) Enceladus Satürn’ün en büyük 6. uydusu olan Enceladus’un yarıçapı yaklaşık 252 km. Yani Türkiye’den birazcık daha büyük. Yaklaşık olarak Afrika’daki Mozambik kadar büyük diyebiliriz. Yapılan araştırmalara ve gönderilen sondalardan elde edilen verilere göre Enceladus da aynı Titan gibi yaşam barındırma ihtimali yüksek olan uydulardan biri. Enceladus’un atmosferinin çoğu su buharından oluşmuştur. Gezegenin yüzeyi neredeyse tamamen saf su buzundan oluşmuştur. Bunun yanında bolca karbondioksit, amonyak ve hafif hidrokarbonlar da bulunuyor. Tahminlerimize göre Enceladus’un yüzeyinin altına indiğimizde bizi çok ilginç bir bir şey karşılıyor. Sıcak devasa bir okyanus. Bu okyanus, yaklaşık 200°C olup, içerisinde yaşam olma ihtimali en yüksek olan bölgelerden biri. Uydunun güney kutbuna baktığınızda, kaplan çizgileri adı verilen 4 mavi şerit görüyorsunuz. Bu şeritlerde aktif gayzerler bulunuyor. Yeryüzünün altındaki sıcak okyanustan gelen su buharı ve buz parçacıkları, buradaki deliklerden dışarı fışkırıyor. Su buharı dışında karbondioksit, nitrojen ve eser miktarda metan, propan, asetilen ve formaldehit gibi hidrokarbonlar da bu gayzerlerden dışarı fışkırıyor ve bu da uydunun hala aktif olduğu anlamına gelir, yani yaşam olma ihtimalini oldukça arttırır. Güneş Sisteminde, Dünya dışında aktif gayzerlere sahip tek yapı olan Enceladus’un çekirdeği, karbonatlı bir üst katman ve serpantinli bir alt katmanı olduğu tahmin ediliyor. Uydunun yaklaşık %50’sini çekirdeği oluşturuyor. 

Satürn’ün tüm uyduları az önce size anlattığım iki uydusuna benzer değil. Çoğu asteroid gibi görünen minik aylar. Mesela Satürn’ün en küçük uydusu olan S/2009 S 1’in yarıçapı sadece 150m yani Maldivlerden de küçük bir boyuta sahip. Satürn’e o kadar yakın ki, gezegenin etrafındaki bir tam turunu yaklaşık 10 saatte tamamlıyor. 

4. Bölüm: Satürn Misyonları Satürn’ü ilk kez keşfettikten 363 yıl sonra 1973 yılında Cape Canaveral’dan fırlatılan Pioneer 11 uzay sondasının amacı, Jüpiteri, Satürn’ü ve halkalarını incelemekti. Fırlatmadan 6 yıl sonra, 1 Eylül 1979’da Pioneer 11 uzay sondası Satürn’e ulaşan ilk insan yapımı makine oldu aynı zamanda F halkasını ve iki küçük uydu keşfetti. (Pioneer 11) 

Aradan kısa süre geçti ve 1977’de fırlatılan Voyager 1, 1980 yılında Satürn’ün yakınından uçtu ve Satürn’ü yakından inceleyen 2. uzay sondası oldu. Atlas, Prometheus ve Pandora adındaki üç uyduyu keşfetti. (Voyager 1) 

Yine 1977 yılında fırlatılan Voyager 1’in ikizi Voyager 2, 1981 yılında Satürn’ün yakınından uçarak Satürn’ü yakından inceleyen 3. sonda oldu. (Voyager 2)  

Yine 1977 yılında fırlatılan Cassinni ve Huygens uzay araçları fırlatıldı. Cassinni, Huygens’i taşıyan bir sondaydı ve Satürn’ün sistemini incelemek için gönderilmişti. Huygens ise Titan’ın yüzeyine inmesi için ve orda atmosferi, yeryüzünü incelemesi için gönderilmişti. Size anlattığım tüm bu bilgilerin çoğu bu iki arkadaş sayesinde öğrenilmişti. 2004 yılının sonunda Huygens Cassinni’den ayrıldı ve yönünü Titan’a doğru çevirdi. 14 Ocak 2005’te Huygens Titan’ın atmosferine giriş yaptı ve yaklaşık 2,5 saat sonra Titan’ın yüzeyine iniş yaptı. Elde ettiği tüm verileri ve fotoğrafları Cassinni’ye Cassinni’den de Dünyaya gönderdi. İniş yaptıktan yaklaşık 1 saat sonra Huygens’ten bir daha haber alınamadı.  12 yıl sonra, 15 Eylül 2017 tarihinde Cassinni uzay sondasının görevi sonlandırılması için Satürn’ün atmosferine girmesi sağlandı ve parçalarına ayrıldı. (Cassinni & Huygens) 

Cassinni’den son sinyal 15 Eylül 2017’de saat PDT 03:32’de alınmıştı. Cassinni ve Huygens’in hikayesini daha detaylı bir şekilde öğrenmek isterseniz, açıklamalar bölümünde yerleştirdiğim bağlantıya tıklayarak NASA’nın simülasyonlarını kullanabilirsiniz. 

Gelecekte Satürn’ün en büyük uydusu Titan’a yapılacak olan bir misyon var, Dragonfly. New Frontiers Programı kapsamındaki bu misyonda; 2027 yılında fırlatılması planan Dragonfly uzay aracı uzun bir yolculuğun ardından 2034’te Titana varacak ve Titan’ın Selk kraterine yumuşak iniş gerçekleştirecek ve uyduda yaklaşık 3 yıl boyunca veri toplamak için çeşitli incelemeler yapacak. Dragonfly aynı Ingenuity gibi bir drone aynı zamanda. O yüzden misyonun bilimsel kısmı, yavaş hareket eden tekerlekler olmadığından dolayı çok daha hızlı ilerleyecek. (Dragonfly) 

Onun dışında Satürn’ün çevresi en azından bizim için sessiz kalacak, şimdilik. 

5. Bölüm: Soru & Cevap Şimdi Soru cevap bölümüne geçelim. 

Soru-1: Hangi cisimlerin Satürn gibi halkası olabilir? Cevap: Uzaydaki bir cismin halkasının olması için, gaz devi olması gerekir. Jüpiter, Uranüs, Neptün gibi gezegenler gaz devi olduğundan dolayı onların da halkaları vardır. Aynı zamanda sizlere bahsettiğim Roche limitine de uyması gerekir. Eğer İnternette küçük bir araştırma yaparsanız bu sonuca ulaşırsınız. Ancak şöyle bir nokta var: Bilim insanlarının yaptıkları açıklamalara göre milyar yıllar önce Mars'ın da aynı Satürn gibi halkası vardı. E bu nasıl olabilir ki, Mars bir gaz devi değil, gayet sağlam kayalardan oluşan bir iç gezegen. Tek örnek Mars'da değil. Size Cassinni'den bahsetmiştim, 2008 yılında Cassinni, Satürn'ün en büyük ikinci uydusu olan Rhea'nın yörüngesinde dönen malzemeler olduğunu kanıtladı. Aynı zamanda bazı exoplanetlerde yani Güneş Sisteminin dışındaki bazı gezegenlerde de halka sistemi olduğu üşünülüyor.düşünülüyor. Mesela 12,20 astronomik birim uzaklıktaki çift halkalı 10199 Chariklo. 7,55 astronomik birim uzaklıktaki çift halkalı 2060 Chiron. 49,3 astronomik birim uzaklıktaki tek halkalı 136108 Haumea. Peki neden bu gezegenlerde de oluyor? Bu sorunun cevabını baya bir aradım ama bir türlü ulaşamadım. 

Soru-2: İnsanlar gelecekte Satürn’de koloni kurup yaşayabilir mi? Cevap: Star Wars’taki bulut şehirlerine benzer koloniler aslında çok güzel olurdu evet ama, oldukça yüksek bir ihtimalle hayır. Bunun sebebi Satürn’ün insanlar için oldukça fazla zararlı gazlar içermesi ve oldukça zorlu yıldırımlı hava şartları yaşanması. Ancak belki bir ihtimal Satürn’ün bazı uydularında insanların kolonileşmesi çok daha kolay ve hızlı olabilir. Mesela Titan, Satürn’e göre koloni kurmanın daha kolay olabileceği yerlerden biri. 

Soru-3: Satürn’ü çıplak gözle nerede ve nasıl görebiliriz? Cevap: Videonun başında da söylediğim gibi evet çıplak gözle Satürn’ü gözlemleyebilirsiniz. Ancak bazı koşullar altında, öncelikle ışık kirliliğinden uzak bir yerde bu gözlemi yapmanız çok daha etkili olacaktır. Ayrıca Bilgisayarınızda ve Telefonunuzda ücretsiz bir şekilde kullanabileceğiniz “Stellarium” uygulaması ile bulunduğunuz bölgede saat kaçtan itibaren gözükeceğine, saat kaçta batacağına bakarak gözlem saatinizi ayarlayabilirsiniz. Genellikle en parlak 10 cisim arasında olduğu için, görmeniz çok zor olmaz, hatta Ay yeniay konumunda iken, Ay’dan çıkan ışık, minimuma indiğinden dolayı, diğer parlak cisimlerin parlaklığını engelemeyez yani diğer cisimler sizin gözünüze daha parlak gelecektir. 

Soru-4: Satürn’ün adı nereden geliyor? Cevap: Satürn adını Roma mitolojisindeki tarım tanrısından alır.