Bilim insanları sıradışı özellikleriyle uzun süredir akılları kurcalayan buz devi Uranüs gezegeninin sırını çözdü.
Astronomlar Güneş Sistemi’ndeki tüm gezegenler aynı düzlemde döndüğü için hepsinin kendi etrafında dönen ortak bir toz ve gaz bulutundan oluştuğunu düşünüyor. Yedinci gezegen Uranüs’ün de Güneş etrafındaki yörüngesi aynı düzlemde bulunuyor ancak diğer tüm gezegenler aynı zamanda kendi etrafındaki dönüşünü bu eksene paralel gerçekleştirirken Uranüs’ün eksen eğikliği 98 dereceye kadar çıkıyor.
Bu, Uranüs kendi etrafındaki bir dönüşünü yaklaşık 17 saatte tamamlasa da bildiğimiz anlamda gece gündüz döngüsü yaşanmadığı anlamına geliyor.
Dahası gaz ve tozdan oluşan gezegenin yalnızca kendisi değil etrafında dönen halkaları ve 27 doğal uydusu da Uranüs etrafındaki dönüşlerini gezegenlerin yörünge düzlemine eğimli biçimde gerçekleştiriyor.
EurekAlert’te yayımlanan habere göre, Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nden profesör Shigeru Ida’nın öncülüğündeki araştırma ekibi buz devinin bu sıradışı özelliklerinin nasıl ortaya çıkmış olabileceğini açıklamayı başardı.
Yeni araştırmaya göre, Güneş Sistemi’nin erken zamanlarında Dünya’nın 1 ile 3 katı arasında kütleye sahip küçük bir donmuş gezegen genç Uranüs’e çarparak hem yörünge düzlemine dik dönmeye başlamasını hem de gaz devinden bir miktar kütlenin yörüngeye saçılmasıyla halkalarını ortaya çıkmasını sağladı.
Başka bir gökcisminin Uranüs’e çarparak beklenmedik özellikleri ortaya çıkarması düşüncesi yeni olmasa da, Japon araştırma ekibi bu sonuca gezegenlerin etrafındaki uyduların oluşumunu bilgisayar ortamında yeniden canlandırmak için ürettikleri yazılım aracılığıyla ulaştı.
Araştırmacılar bir gezegenin etrafında dönen ve boyut, yörünge, kimyasal bileşimi gibi özellikleri farklı olan uydularının gezegenin nasıl ortaya çıktığını anlamakta kullanılabileceğini düşünüyor.
Bilim insanları bu tür çarpışmaların her gezenin geçmişinde bir şekilde kendine yer bulduğunu düşünüyor. Örneğin, daha önce yapılan araştırmalar, Dünya’nın uydusu Ay’ın 4,5 milyar yıl önce gezegenimize Mars boyutunda bir kütlenin çarpması sonucunda oluştuğunu Dünya ve Ay’dan farklı maddelerin oranlarına dayanarak güçlü kanıtlarla göstermişti.
Ancak araştırmacılar Uranüs’ün yaşadığı çarpışmaların Dünya’nınkilerden farklı olduğunu düşünüyor çünkü Uranüs Güneş’e yaklaşık 10 kat daha uzak. Güneş’e yakın olan Dünya daha yüksek sıcaklığı nedeniyle gaz gibi istikrarsız elementlerden oluşamıyor ve bu nedenle katı bir yüzeye sahip.
Güneş’e yakın Merkür, Venüs ve Mars gezegenleri de dünya gibi kayalardan oluşurken daha uzak gezegenler çoğunlukla su ve amonyak gibi istikrarsız elementlerden oluşuyor. Bu maddeler Dünya benzeri koşullarda gaz ve sıvı özellikleri gösterirken Uranüs gibi uzak gezegenlerin düşük sıcaklığı nedeniyle genellikle donmuş halde bulunuyor.
Ida ve ekibine göre, bu uzak donmuş gezegenlerdeki çarpışmaların etkisi katı yüzeye sahip olanlardan çok farklı. Araştırmacılar çok düşük sıcaklıklar sayesinde stabil kalabilen maddelerin çarpışma sırasında büyük oranda buharlaşarak dağıldığını düşünüyor. Dünya ve benzeri gezegenlerin yaşadığı çarpışmalarda maddeler buharlaşmışsa da, erime ve kaynama sıcaklıklarının yüksekliği ve yerçekimi nedeniyle maddeler hızla yeniden bir araya gelebiliyor ancak Uranüs için durum böyle değil.
Buz devinin eksen eğikliğini dik bir açıya çıkaran çarpışma aynı zamanda kendi etrafındaki dönüşünü hızlandırdı (Dünya’nın 4 katı çapa sahip gezegen, bugün bir turunu 17 saatte tamamlıyor). Çarpışmadan arda kalanlar uzun süre gaz halini korudu ve bu nedenle maddenin büyük kısmı yeniden gezegenlerde toplanırken, ortaya çıkan uydular çok küçük kaldı.
Uranüs’ün uydularının toplam kütlesine oranı Dünya’nın Ay’a oranından yüz kat daha fazla ve bilim insanlarının oluşturduğu yeni model tüm bu durumları isabetli biçimde canlandırmayı başarıyor.
Ida şöyle açıklıyor:
Bu, Uranüs’ün doğal uydu yapılanmasını açıklayan ilk model ve Neptün gibi Güneş Sistemi’mizdeki diğer buz gezegenlerin yapılanmasını da açıklamaya yardım edebilir. Bunun da ötesinde, astronomlar artık farklı yıldızların etrafında yüzlerce gezegen keşfediyor, bunlara ötegezegen deniyor ve gözlemler bu ötegezegen sistemlerinde yeni keşfedilen ve süper-Dünya ismiyle bilinen gezegenler büyük oranda buz (katı su) içeriyor olabilir ve bu model aynı zamanda bu gezegenlere de uygulanabilir.