"Ters Dönen Gezegen" Problemi | Astronomi Diyarı
“Ters Dönen Gezegen” Problemi
gezegen oluşumuötegezegensıcak jüpiter
Gökbilimciler yıldızın dönme yönüne göre ters dolanan gezegen problemini çözmeye çalışıyor. (Lynette Cook)
1995 yılından bu yana Güneş dışındaki yıldızların çevresinde dolanan 500’den fazla gezegen (ötegezegen) keşfedildi. Ancak son birkaç yılda gökbilimciler bu gezegenlerden bazı “sıcak Jüpiter”lerin yıldızların çevresinde yıldıza göre ters yönde dolandığını belirlediler.
Northwestern Üniversitesi’nden kuramsal astrofizikçi Prof. Frederic A. Rasio: “Bu gerçekten gariptir, çünkü bu gezegenler yıldızlarına oldukça yakındır. Böylesi bir yörüngenin olması tam anlamıyla bir çılgınlıktır. O kadar ki bizim gezegen ve yıldız oluşum kuramlarımıza açıkça ters geliyor” diyor.
Bu anlaşılmaz durumun açıklanması için Rasio ve ekibi çalışmaya başladı. Bir sıcak Jüpiter’in yıldızın çevresinde olması gerekenin tersi yönde nasıl dönebildiğini açıklayabilmek için işe bilgisayar benzetimiyle başladılar. Böylesi yıldızına yakın ve hem de ters yönde dolanan gezegeni etkileyen kütle çekimi uzaktakilere göre daha fazladır. (Jüpiter benzeri ya da ondan daha büyük olup yıldızına yakın dolanan dev gezegenlere sıcak Jüpiter denilmektedir.)
“Birden fazla gezegeni olan sistemlerde gezegenlerin kütle çekimi birbirlerini etkiler. Bu ise sonsuza kadar bu yörüngelerde kalamayacaklarını ve yörüngelerinin değişebileceği anlamına gelir” diyor Rasio.
Güneş sistemi dışındaki bir sistemin kendine özel durumunun açıklanması araştırmacılara gezegenlerin oluşumu ve gelişimi hakkında ve nihayet güneş sisteminin tarihi hakkında bilgi verir.
Rasio: “Biz diğer sistemlerinde Güneş Sistemi gibi olduğunu düşünürken, günün birinde kendimizi böylesi tuhaf sistemlere bakarken bulduk. Bu gerçekten bizi şaşırtır. Bir anlamda da çok özel bir yerde yaşadığımızı da hissettirir.”
Araştırma ekibi bu problemin çözümünün yörünge mekaniğinden geçtiğini ve bu nedenle güneş sistemindeki uyduları kullanmaları gerektiğini biliyor.
Rasio’ya yardımcı olan arkadaşı Smadar Naoz: “Yanıt uzun zaman sonra gelebilir. Fizik sıcak Jüpiter’lerin bu tuhaf yörüngelerini açıklayabilir. Bu güzel bir problemdir” diyor.
“Hesaplamalar hiç de kolay değildi. Geçmişte başkalarının gerçekleştirdiği tatminlerin bir kısmı doğru değildi. Bu konuda Smadar’ın ısrarı için teşekkür etmeliyim” diyor Rasio ve ekliyor:
“Bu, kağıt üzerinde yapılan hesaplamaların ardından tam bir matematiksel model geliştirmek ve akıllı bir gencin bunu çözebilen bilgisayar programı üretmesi sürecine benzer. Gökbilimciler için problemi çözebilmenin tek yolu eldeki sayıları karşılaştırmaktır.”
Güneş benzeri bir yıldız ve bu yıldızın çevresinde dolanan iki gezegenden oluşan bir sistemi ele alan bir model geliştirdiler. Gezegenlerden biri Jüpiter benzeri ve yıldızına yakın iken diğeri oldukça büyük ve yıldızdan uzakta yerini aldı. Dışarıdaki gezegeni içeridekini etkileyerek onu rahatsız ediyordu.
İç gezegen üzerindeki etkilerin sistemde oluşturacağı değişim uzun süreçlidir. Zıt yönde dönen iç gezegenden dolayı farklı iki yörünge açısal momentumu değiştirip, içtekinin kuvvetli gelgitler yoluyla enerji kaybetmesine neden oluyor.
Dış gezegenin etkilediği iç gezegen böylece momentum kaybederek yörüngesi küçülmeye başlar. Yıldızına yaklaşan gezegen zamanı gelince yörüngesi ters olacak şekilde dönmeye başlar.
Gökbilimcilerin tespitine göre sıcak Jüpiter’lerin dörtte biri ters yönde dolanıyor. Rasio: “Bu modelin testi için hem yıldızına yakınlaştığı için ters yönde dönen hem de henüz ters dönme zamanı gelmemiş gezegen örneklerine ihtiyaç var” diyor.