güneş sistemi cisimleri için 2006 sınıflaması - Akademik-Der

advertisement
AKADEMİK-DER
Sayı: 1 (2017 Sonbahar)
Tarih, Eğitim, Bilim ve Kültür Dergisi
GÜNEŞ SİSTEMİ CİSİMLERİ İÇİN 2006 SINIFLAMASI
THE 2006 CLASSIFICATION FOR THE SOLAR SYSTEM’S BODIES
Ömer Lütfi Değirmenci
Özet
Abstract
Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), 2006 yılındaki
toplantısında, Güneş sistemindeki gök cisimlerini
sınıflandırmak amacıyla üç kriter belirlemiştir. Bu
kriterlerin her üçünü de sağlayanlar “gezegen”, ilk ikisini
sağlayan ve herhangi bir gök cisminin uydusu olmayanlar
“cüce gezegen” ve yalnızca birincisini sağlayan ve uydu
olmayanlar da “küçük Güneş-Sistemi cisimleri” olarak
sınıflandırılmıştır.
Plüto,
yeni
gezegen
tanımını
sağlamadığı için cüce gezegen olarak yeniden
sınıflandırılmıştır.
In the General Assembly held in 2006, The International
Astronomical Union (IAU) determined three criteria to
classify celestial bodies in the solar system. The solar bodies
that satisfy all the three criteria are classified as “planet”,
those that satisfy the first two criteria and that are not
satellite of any solar body as “dwarf planet” and those that
satisfy the only first criterion and that are not satellite as
“small Solar-system bodies”. Because it doesn’t meet the
new planet definition Pluto was reclassified as dwarf
planet.
Anahtar Kelimeler: Güneş sistemi, gezegen, cüce
gezegen, küçük Güneş Sistemi cisimleri
Key Words: The Solar system, planet, dwarf planet,
small Solar system bodies

Prof., Dr., Ege Üniversitesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü (omer.degirmenci@ege.edu.tr).
35
Ömer Lütfi Değirmenci
Akademik-Der Sayı: 1 (2017 Sonbahar)
1. Gezegen Nedir?
Güneş sistemimiz, ana cisim olan Güneş ve onun
etrafında dolanan farklı biçim ve özelliklere sahip
gök cisimler ile gaz ve tozdan oluşur. Güneş’in
kendisi bir yıldızdır. Yani bir enerji kaynağıdır.
Güneş’in merkezi kısımlarında meydana gelen
çekirdek tepkimeleri ile enerji üretilmekte ve bu
enerji yüzeyden tüm uzaya salınmaktadır. Dünya
yaşamı varlığını bu enerjiye borçludur. IAU’nun yeni
sınıflamasına göre Güneş sisteminde yer alan diğer
gök cisimleri; (klasik) gezegenler (Merkür, Venüs,
Yer (Dünya), Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve
Neptün), cüce gezegenler ve küçük Güneş-sistemi
cisimleridir (meteoroid, asteroid ve kuyruklu
yıldızlar).
36
Gezegenler, Dünya gibi Güneş etrafında, Güneş’e
uzaklıklarının farklı farklı olması nedeniyle farklı
açısal hızlarla, dolandıklarından gökyüzünde uzak
yıldızların geri zemininde, ileri ya da geri yönde yer
değiştirdikleri
(gezindikleri)
eskiden
beri
biliniyordu. Yer’in, Güneş etrafında, Ay’ın da Yer
etrafında dolanıyor olmasının doğal sonucu olarak
Güneş ve Ay’da yine yıldızlara göre doğu yönünde
olmak üzere oldukça hızlı hareket ederler. Bu
nedenle ilk çağlarda, yıldızlardan farklı şekilde
davranan ve gökyüzünde adeta gezinen Ay, Merkür,
Venüs, Güneş, Mars, Jüpiter ve Satürn’e, onları
yıldızlardan ayırmak için, gezen, gezinen anlamında
“planet” (gezegen) denilmiştir.
Sonraki süreçte Güneş sistemindeki cisimlerin
Güneş’in etrafında dolandıkları (Güneş merkezli
Evren Modeli –Kopernik (1473 – 1543) Evren Modeli)
ve Ay’ın da Dünya’nın uydusu olduğu anlaşılmış.
Ardından Uranüs, Neptün ve Plüto’nun keşfi ile 2006
yılına değin dokuz (klasik) gezegen ile gelinmiştir.
Bunlar, Güneş’e uzaklıkları sırasıyla Merkür, Venüs,
Yer (Dünya), Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün
ve Plüto’dur.
2. Uluslararası
sınıflaması
Astronomi
Birliğinin
2006
Güneş Sistemi cisimlerinin sınıflandırmasına
yönelik resmi tanımlama, Uluslararası Astronomi
Birliği (IAU)’nun 2006 yılında Çek Cumhuriyeti’nin
başkenti Prag’da yaptığı toplantıda kabul edilmiştir
[1]. Sınıflamada dikkate alınan üç kriter şu şekildedir:
1. Güneş etrafında dolanma,
2. Hidrostatik dengede olmaya yetecek kadar
kütleye sahip (hemen hemen küresel biçimli) olma,
3. Dolandığı yörüngesi
süpürerek temizlemiş olma.
üzerindeki
bölgeyi
IAU’ya göre, kriterlerin üçünü de sağlayan gök
cisimleri
(klasik)
gezegen
(planet)
olarak
adlandırılırken yalnızca ilk iki kriteri sağlayan ve
herhangi bir gezegenin uydusu olmayan gök
cisimlerine ise cüce gezegen (dwarf planet) denir.
Buna göre IAU, gezegen ve cüce gezegenleri iki ayrı
sınıf olarak ele almış bulunmaktadır. Diğer taraftan
yalnızca ilk kriteri sağlayan ve uydu olmayan diğer
tüm gök cisimlerine (meteoroid, asteroid, kuyruklu
yıldız)
ise
küçük
Güneş-sistemi
cisimleri
denilmektedir. Bu yeni tanımlama ile eskiden beri
kullanılan küçük gezegen (minor planet) terimi terk
edilmiştir.
Plüto, 2006 yılına kadar kimi itirazlar olsa da
yaygın olarak Güneş sisteminin dokuzuncu gezegeni
olarak kabul edilirdi. Yeni sınıflama ile Plüto’nun
statüsü değişmiş ve cüce gezegen sınıfına dâhil
edilmiştir.
3. Plüto’nun statüsü neden değiştirildi?
Plüto’nun keşfi diğer büyük gezegenlerden çok
sonradır. Plüto, (klasik) gezegenler içerisinde hem en
küçük hem de Güneş’e en uzak olanıdır. Bu da onun
keşfinin gecikmesini açıklamaktadır. Plüto, ilk
olarak, dokuzuncu gezegeni bulmak isteyen Lowell
Gözlemevi Müdürü V. M. Slipher’e, kendisinin
çağrısı üzerine yardım için gelen ve amatör bir
astronom olan Clyde Tombaugh’un 23 ve 29 Ocak
1930 tarihlerinde çektiği gökyüzü fotograflarında
fark edildi. Sonraki günlerde emin olmak için çok
sayıda gözlem yapıldı ve sonunda 13 Mart 1930
tarihinde dokuzuncu gezegen olarak kamuoyuna
duyuruldu [2]. Lowell Gözlemevi çalışanları arasında
yapılan bir seçim ile yeni bulunan bu gezegene
mitolojiye de meraklı olan 11 yaşındaki bir İngiliz
öğrencinin önerdiği Plüto adı verildi. Plüto,
mitolojide “Yeraltı Tanrısı” olarak bilinir.
Esasen Plüto’nun keşif çalışmaları çok daha
gerilere gitmektedir. Neptün gezegeni keşfedilince
(23 Eylül 1846, Johann Gottfried Galle) Uranüs’ün
gözlenen ve hesaplanan yörüngeleri arasındaki
farklar oldukça küçülmüştü. Aslında Neptün’ün
keşfi de tıpkı Plüto gibi, Uranüs’ün yörüngesinde
hesaplarla uyuşmayan düzensizlikleri açıklamak
üzere, bu düzensizlikleri doğuracak ve o ana kadar
henüz bilinmeyen başka bir gezegenin olması
gerektiğinin Alexis Bouvard tarafından ortaya
konmasından sonra olmuştur. Sonunda Neptün,
Johann Gottfried Galle tarafından, tam da Urbain
Jean Joseph Le Verrier’in matematiksel hesaplamaları
ile tahmin ettiği bir konumda keşfedilmiştir. Bu keşif,
Uranüs’ün
yörüngesine
ilişkin
gözlem
ve
hesaplamalar arasındaki farkı neredeyse ortadan
kaldırmış olmakla birlikte küçük bir fark hala vardı.
Dönemin astronomları bu farkı doğuracak başka bir
gezegenin olması gerektiğini düşünüyorlardı.
Bilinmeyen bu X gezegenini araştırma çalışmaları, ilk
Güneş Sistemi Cisimleri İçin 2006 Sınıflaması
olarak, David Peck Todd tarafından ABD Deniz
Gözlemevinde 1877 yılında başlatıldı. Tahminlere
göre X gezegeni, Uranüs ve Neptün’ün
yörüngelerindeki
küçük
düzensizlikleri
doğurabilmesi için en azından Yer büyüklüğünde
olmalıydı. Bu nedenle teleskop ile disk şeklinde
görülmesi
gerektiği
düşünülüyordu.
Lowell
Gözlemevi’nin kurucusu Percival Lowell yaptığı
hesaplamalar ile X gezegeninin Güneş etrafındaki
dolanma döneminin 282 yıl, kütlesinin ise Dünya’nın
kütlesinin yedi katı olması gerektiğini hesapladı.
Çalışmalarını 1916’da ölünceye değin sürdürmesine
karşın gezegeni bulmak konusunda başarılı olamadı.
X gezegenini keşfetme çalışmaları 1919’dan itibaren
W. H. Pickering tarafından sürdürülse de o da
başarılı olamadı. Sonunda ilk önerilmesinden
yaklaşık 80 yıl sonra 1930 yılında Tombaugh
tarafından keşfedildi.
Modern zaman gözlemleri ile yörüngesi, kütlesi
ve yarıçapı duyarlı olarak belirlenen Plüto gerçekte
bulunması amaçlanan X gezegeni olamayacak kadar
küçüktür. Plüto’nun kütlesinin hassas bir şekilde
ölçülmesindeki en büyük şans, Charon isimli
uydusunun James Christy isimli astronom tarafından
22 Haziran 1978 tarihinde keşfedilmesi olmuştur [3].
Charon, mitolojide ölülerin ruhlarını Styx ırmağının
karşısına, Plüto’nun (Yer Altı Tanrısı) olduğu yere
geçiren kayıkçıdır. Burada bir parantez açarak
Plüto’un başka uydularının da keşfedildiğini
belirtelim. Nix ve Hydra isimli uydular 2005 yılında
[4], Kerberos uydusu 2011 yılında [5] ve Styx uydusu
ise 2012 yılında keşfedilmiştir [6]. Sonuç olarak
Plüto’nun bilinen beş uydusu vardır. Son yapılan
gözlem ve hesaplamalara göre Plüto’nun yarıçapı
1189,9 km [7], kütlesi Dünya’nın kütlesinin yaklaşık
olarak %0.2’si kadar [8], dolanma dönemi ise 247.94
yıl’dır.
Aslında Plüto’nun keşfinden çok önce küçük
gezegenler keşfedilmeye başlanmıştı. Keşfedilen ilk
küçük gezegen Ceres’dir (1801 , Giuseppe Piazzi).
Ceres ilk keşfedildiğinde doğal olarak yeni bir
gezegen olarak anılmıştır. Bu tarihten sonra bu tarz
küçük boyutlu gezegenlerin keşfi hızlandı. Ceres ile
hemen hemen aynı uzaklıkta (Mars ile Jüpiter
arasında bir uzaklık. “Asteroid Kuşağı” denilen bu
bölgede yüzbinlerce asteroid olduğunu biliyoruz)
ikinci bir cisim 1802 yılında Heinrich Wilhelm
Matthäus Olbers tarafından keşfedildi ve Pallas adı
verildi. Garip bir şekilde Güneş’ten uzaklıkları Ceres
ve Pallas ile aynı olan Juno 1804 yılında Karl Harding
tarafından, Vesta ise 1807 yılında, Pallas’ı da
keşfeden astronom Heinrich Wilhelm Matthäus
Olbers tarafından keşfedildi. Herscel, bu dört gök
cisimine, yıldızımsı (starlike) cisimler anlamına gelen
asteroid isminin verilmesini önerdi [9]. Bu
adlandırma bugün yaygın olarak kullanılmaktadır.
Akademik -Der Sayı: 1 (2017 Sonbahar)
Yine de o dönemde bu cisimlere gezegen diyen
astronomların sayısı oldukça fazlaydı. Altıncı ve
yedinci asteroidler 1845 ve 1847 yılında keşfedildi.
Sayı giderek artarak 1851 yılında 15’e, 1860 yılında ise
100’ün üzerine çıkmıştır. Böylece, yeni bir sınıflama
yapılarak bu cisimlere küçük gezegen denilmeye
başlanmıştır. Günümüz gözlem koşulları sayesinde
Neptün ötesinde de küçük gezegenler keşfedilmeye
başlanmıştır. Bunlara örnek olarak Quaoar, Sedna ve
Eris’i verebiliriz.
Bugün irili ufaklı keşfedilen küçük gezegen sayısı
734274’e ulaşmıştır [10]. Bu cisimleri layıkıyla
sınıflandırabilmek amacıyla IAU’nun 2006 yılı
toplantısında yukarıda ifade edilen tanımlama
kullanılmış
ve
yörüngesini
tamamen
temizleyememiş olması nedeniyle Plüto, gezegen
sınıfı dışında kalmıştır. Bu toplantıda tanımlanan
yeni cüce gezegen kategorisine dahil edilen ilk gök
cisimleri Ceres, Pluto ve 2003 UB_313 (Eris) olmuştur
[1]. IAU, M. E. Brown ve arkadaşları tarafından
keşfedilen 2005 FY_9 (Makemake) ve 2003 EL_61
(Haumea) cisimlerini de [11], 2008 yılında cüce
gezegen sınıfına dâhil etmiştir [12, 13]. Sonuç olarak,
Güneş sisteminde halen cüce gezegen olarak
sınıflandırılan beş cisim bulunmaktadır. Bunlar, keşif
yıllarının sırasına göre, Ceres, Plüto, Eris, Haumea ve
Makemake’dir.
IAU’nun resmi tanımındaki üçüncü kriter yani
yörüngesi üzerindeki bölgeyi (komşuluğunu)
tamamen temizlemiş olmak kriteri aslında şu şekilde
anlaşılmalıdır. Güneş etrafında dolanan bir gök
cismi, kütlesinin yeterince büyük olması nedeniyle,
yörüngesi üzerindeki dinamik koşulları tamamen
belirleyebiliyorsa bu cisim yörüngesini temizlemiş
sayılıyor. Aksi durumda yörüngeleri üzerinde birçok
irili ufaklı başka cisimler bulunduğundan hemen tüm
gezegenlerin de gezegen sayılmaması gerekirdi.
Mars ile Jüpiter yörüngeleri arasında yüz binlerce
asteroid bulunmaktadır. Asteroid kuşağı denilen bu
bölgedeki hiçbir asteroidin kütlesi tek başına söz
konusu kuşağın dinamik koşullarını belirleyecek
kadar büyük değildir. Bu kuşakta dolanan hiçbir
cisim üçüncü kriteri sağlamaz ve bu nedenle de
gezegen değildir. Halbuki, örneğin Jüpiter ile aynı
yörüngeyi paylaşan ve Jüpiter Truvalıları (Jupiter
trojans) ve Jupiter Yunanları (Jupiter Greeks) denilen
binlerce küçük cisim bulunmaktadır. Ancak
Jüpiter’in kütlesi bütün bu cisimlerin kütlelerinin
toplamından çok daha büyüktür ve yörüngenin
dinamiğini esas olarak Jüpiter sağlamaktadır. Benzer
olarak, Yer Truvalıları, Mars Truvalıları ya da
Neptün Truvalıları dediğimiz ve ait oldukları
gezegenle aynı yörüngeyi paylaşan küçük Güneş
sistemi cisimleri de vardır. Söz konusu bu cisimlerin
bulunduğu yörüngelerin dinamiğini esas olarak,
sırasıyla, Yer, Mars ve Neptün sağlamaktadır.
37
Ömer Lütfi Değirmenci
Böylece Yer, Mars ve Neptün gezegen sayılırken
onlarla aynı yörüngeyi paylaşan cisimler ise küçük
Güneş Sistemi cisimleri olarak sınıflandırılırlar.
4. Son Söz
Uluslararası Astronomi Birliği (IAU)’nun 2006
yılındaki toplantı kararlarına göre Güneş sistemi,
ortamdaki gaz ve toz bileşenlerini bir yana
bırakırsak, orta büyüklükte bir yıldız olan Güneş
dışında sekiz (klasik) gezegen (Güneş’e uzaklıkları
sırasıyla: Merkür, Venüs, Yer, Mars, Jüpiter, Satürn,
Uranüs, Neptün), beş cüce gezegen (keşif yılları
sırasıyla: Ceres, Plüto, Eris, Haumea, Makemake) ve
küçük Güneş-sistemi cisimlerinden (meteoroid,
asteroid, kuyruklu yıldız) oluşan bir sistemdir.
IAU’nun kataloglarına girmiş küçük Güneş-sistemi
cisimlerinin sayıları şu şekildedir: yakın-yer
bölgesindeki cisimler 16545 adet, asteroidler 734274
adet, kuyruklu yıldızlar ise 3986 adet. Muhtemelen
ve özellikle Plüto ötesinde yer alan ve Kuiper kuşağı
denilen bölgede olmak üzere, başka cüce gezegenler
hala keşfedilmeyi beklemektedir.
Akademik-Der Sayı: 1 (2017 Sonbahar)
KAYNAKLAR
[1] International Astronomical Union (IAU): Press
Release
iau0603:
https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau060
3/
[2] Science: Scientific Notes and News, 1930, “The ninth
planet”, Vol. 71, Issue 1838, 310.
[3] Christy, J. W. and Harrington, R. S., 1980, “The
discovery and orbit of Charon”, Icarus, Volume 44, Issue 1,
pp 38-40.
[4] Weaver, H. A., Stern, S. A. and Mutchler, M. J. et al.
2006 Nature, “Discovery of two new satellites of Pluto”,
439, 943-945.
[5] Showalter, M. R., Hamilton, D. P., Stern, S. A., et al.,
2011, “New Satallite of (134340) Pluto: S/2011 (134340) 1”,
Central Bureau for Astronomical Telegrams (CBET), 2769.
[6] Showalter, M. R., Weaver, H. A., Stern, S. A., et al.,
2012 “New Satellite of (134340) Pluto: S/2012 (134340) 1”,
International Astronomical Union Circular (IAUC), No.
9253.
[7] Hinson, D. P., Linscott, I. R., and Young, L. A. et al.,
2017, “Radio occultation measurements of Pluto’s neutral
atmosphere with New Horizons”, Icarus Volume 290, pp
96-111.
[8] Stern, S. A., F. Bagenal, K. Ennico, 2015, “The Pluto
system: Initial results from its exploration by New
Horizons”, Science Vol. 350, Issue 6258.
38
[9] Herschel, W., 1802, “Observations on the two lately
discovered celestial bodies”, Philosophical Transactions of
the Royal Society of London, Volume 92, pp. 213-232
[10] International Astronomical Union (IAU): Minor
Planet Service: http://www.minorplanetcenter.net/
[11] Green, D. W. E., 2005, International Astronomical
Union Circular (IAUC), No. 8577.
[12] Green, D. W. E., 2008, International Astronomical
Union Circular (IAUC), No. 8960.
[13] Green, D. W. E., 2008, International Astronomical
Union Circular (IAUC), No. 8976.
Download