Satürn’ün Ayırt Edici Görünümünün Kökleri Eski Bir Ayın Ölümünden Olabilir

Yeni bir çalışmanın sonuçlarına göre Satürn, genişleyen halka sistemini ve kendine özgü eğimini Chrysalis adlı eski bir uydunun ölümüne borçlu olabilir.

Gaz devi Satürn, güneş sistemimizdeki en muhteşem manzaralardan biridir. Bununla birlikte, geçmişte çok sayıda iddialı misyonun hedefi olmasına rağmen, ikonik gezegenin etkileyici halka sistemini nasıl kazandığı ve tam olarak neden yörünge düzlemine göre 26,7 derecelik bir eğimle yörüngede döndüğü konusunda önemli sorular var.

Gökbilimciler bir süredir Satürn’ün neşeli açısının gaz devi, 83 uydusu ve Neptün gezegeni tarafından ona uygulanan römorkör arasındaki yerçekimi etkileşiminin sonucu olduğuna inanıyorlardı. Gökbilimciler, Satürn’ün dönen tepe benzeri hareketinin Neptün’ün yörünge kadansı ile son derece iyi bir şekilde eşleştiğini fark ettiğinde, ikincisi ile olan ilişki çizildi.

Başka bir deyişle, iki büyük gezegenin, rezonans olarak da bilinen güçlü bir yerçekimi ilişkisini paylaştığı düşünülüyordu.

Haziran 2004 – Eylül 2017 arasında Satürn sistemini keşfeden Cassini uzay aracı tarafından toplanan veriler, devasa uydu Titan’ın yılda 11 cm şaşırtıcı bir hızla Satürn’den uzaklaştığını ortaya çıkararak ilişkiyi daha da bilgilendirdi.

Bu, bazı bilim adamlarının, Dünya’nın ayından önemli ölçüde daha büyük olan bu doğal uydunun yerçekimi etkisinin ve dışa hareketinin, Satürn ve Neptün arasındaki yörünge rezonansının korunmasından muhtemelen sorumlu olduğunu öne sürmelerine yol açtı.

Bununla birlikte, bu teori, Satürn’ün büyük ve büyük ölçüde tanımlanmamış bir özelliğine – ‘atalet momentine’ dayanıyordu. Bu, esasen göksel bir cisim içindeki kütle dağılımını tanımlamak için kullanılan terimdir.

Atalet momenti, bir gezegenin iç kısmındaki kütle dağılımı ve yoğunluğu, eğimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabileceğinden, bir dünyanın yörünge özelliklerini anlamak isteyen gökbilimciler için önemli bir faktördür. Bu nedenle, bilim adamları eylemsizlik momentini iyi anlamazlarsa, örneğin bilgisayar modellemesini kullanarak o gezegenin tarihinin ne olduğunu doğru bir şekilde anlamak daha zor hale gelir.

Cassini’nin Mirası

Şimdi, bir araştırma ekibi şimdi Cassini’nin görevinin son bölümünden – ‘Büyük Final’ olarak bilinen – verilerini Satürn’ün eylemsizlik momentini iyileştirmek için kullandılar ve Neptün ile yörüngesel bir rezonansı sürdürmek için gereken aralığın dışında olduğunu keşfettiler.

‘Büyük Final’ sırasında Cassini, Satürn’ün bulut yüzeyi ile en içteki halkaları arasında bir dizi cesur dalış yapmaya yönlendirildi. Uzay aracının Satürn’ün iç yapısı ve buradaki kütle dağılımı hakkında veri topladığı toplam 22 dalış yapıldı.

Ekip, Cassini’nin gerçek dünyadaki yerçekimi ölçümlerine uyan Satürn’ün kütle dağılımının bir haritasını oluşturmak için bilgisayar modellemesini kullandı. Yakın olmasına rağmen, ekibin bulguları Titan’ın çekiminin Satürn ve Neptün arasındaki yerçekimi rezonansını sürdürmek için yeterli olmadığını ortaya koydu. Ancak, Satürn’ün günümüzdeki eğimine bakılırsa, ekip, geçmişte milyarlarca yıl süren bir rezonansın ardından bozulduğuna inanıyor.

Ekip, gizemi çözmek için, Neptün ile kopuşu açıklayabilecek yerçekimi dengesizliklerini keşfetmek amacıyla Satürn’ün gezegensel evrimindeki saati esasen geri çeviren bilgisayar simülasyonları çalıştırmaya başladı.

Ekip, çok sayıda simülasyon çalıştırdıktan sonra, Satürn’ün bir zamanlar, günümüzde 457 mil (736 km) çapa sahip, kabaca ay Iapetus büyüklüğünde en az bir büyük uyduya daha ev sahipliği yaptığı sonucuna vardı.

Bir Ayın Ölümü

Science dergisinde yayınlanan çalışmanın sonuçlarına göre, bu uzun ölü ayın yerçekimi etkisi, Satürn ve Neptün arasındaki kırılgan rezonansı sürdürebilirdi. Birkaç milyar yıl boyunca, gaz devleri ve aylar arasındaki bu yerçekimi dansı, Satürn’ün eksenini yavaşça aşırı bir eğime çekecekti.

Ancak, ilişki uzun sürmedi. Ekip, kabaca 160 milyon yıl önce, ayın kardeşleri Titan ve Iapetus’un yerçekimi etkisinden rahatsız olduğunu ve Satürn’ün yüzeyine daha da yaklaşmaya zorlandığını tahmin ediyor.

Sonunda, Chrysalis, üzerine uygulanan muazzam güçler tarafından parçalanacaktı. Ayın kütlesinin büyük bir kısmı Satürn’ün bulut yüzeyinin altında kaybolacaktı. Ancak, küçük bir miktar bu kaderden kurtulacak ve sonunda ekvator çevresine yerleşecekti.

Ay yok edildiğinde, ince dengelenmiş rezonans bozuldu ve Satürn’ü kendine özgü yörünge eğimi ve bugün gördüğümüz fantastik halka sisteminin yapımları ile terk etti.

Anthony Wood, IGN için serbest çalışan bir bilim yazarıdır.

İmaj Kredisi: NASA/JPL/Uzay Bilimleri Enstitüsü

Leave a Comment