Uranüs

• Astronomi
 
• Gezegen Bilimi
 
• Gezegen Oluşumu

 

 

Uranüs'ün Keşif Süreci

Uranüs, çıplak gözle görülebilmesine rağmen onlarca yıl net bir sınıflandırması yapılamadı. MÖ 128'de Eski Yunan Gökbilimci ve trigonometrinin kurucusu olarak bilinen Hipparkos, Uranüs'ü yıldız kategorisine ekledi. Artık Uranüs, Antik Yunan astronomisinin en önemli eseri olan "Büyük Bileşim" adlı kitaba dahil edilmişti. Ancak keşfedilmeyi bekleyen birçok özelliğe sahipti. Bu eksiklikler zamanla keşfedilecekti.

Eski Yunan gökbilimciler tarafından yıldız olarak kategorilendirilen Uranüs, bilim insanlarının ilgisini dönem dönem çekmeyi başarmıştır. Güneş tutulmalarını büyük bir başarıyla öngörmüş olan İngiliz gökbilimci John Flamsteed, 1690 yılında Uranüs'ü 6 kere gözlemlemiş ve bu gözlemlerle Uranüs, ilk defa net bir şekilde görülmüştür. Daha sonra 1750 ile 1769 yılları arasında Fransız astronom Charles Le Monnier Uranüs'ü 14 kez gözlemlemiştir. En nihayetinde bu yakalaması zor olan gökcisminin sırrını çözen William Herschel, 13 Mart 1781 yılında Uranüs'ü teleskop ile gözlemlemeyi başardı. William Herschel gözlemleri sonucunda Uranüs'ü önce bir kuyrukluyıldız sanmasına rağmen, diğer ünlü gökbilimcilerin gözlemleri ile elindeki verileri karşılaştırdığında Uranüs'ün bir gezegen olduğu sonucuna vardı. William Herschel bu gözlemi ile o dönemin İngiltere kralı 3. George tarafından ödüllendirildi.

William Herschel

Wikipedia

Uranüs'ün gezegen olarak sınıflandırılmasından sonra başka bir problem ortaya çıktı. Peki bu gezegenin ismi ne olacaktı? Gezegenin ismine, keşfinden 70 yıl boyunca karar verilemedi. Başlangıçta Herschel, İngiltere kralını onurlandırmak için gezegenin ismini "Georgium" veya "Georgian" olmasını istiyordu. Ancak bu istek, İngiltere dışında yaşayan astronomların pek hoşuna gitmemişti. Bu isim tartışmaları arasında, gezegenin ismine gezegeni keşfeden William Herschel'in ismi verilmesi önerildi. Ancak bu da kabul edilmedi ve sonunda Alman astronom olan Johann Bodd, gezegenin renkleri Dünya'mızın gökyüzünü anımsattığı için Yunan Mitolojisinde yer alan Gökyüzü Tanrısı Uranüs'ten esinlenerek gezegenin adının Uranüs olmasını önerdi ve böyle kabul edildi.

Batlamyus tarafından yazılmış Büyük Bileşim adlı eser

SchoenbergInstitute

Uranüs'ün Oluşumu

Uranüs, Güneş Sistemi'nin oluştuğu ilk zamanlarda Güneş'e göre konumu, şu anki bulunduğu konumdan çok daha yakın olduğu düşünülüyor. 2005 yılında Nature'da yayınlanan 3 makalede, dev gezegenlerin bugünkünden çok daha yakın dairesel yörüngelere bağlandığı öne sürüldü. Nice modeline ve daha sonra yapılan simülasyonlara göre Uranüs ilk konumundan günümüze kadar 4 milyar yıl boyunca, 822 milyon km ile 2 milyar 543 milyon km arasında yer değiştirdiği düşünülmektedir.

Güneş’in oluşmasıyla birlikte, kalan madde yoğunlaşmaya başladı. Küçük parçacıklar kütleçekim kuvvetlerine kapılarak daha büyük parçacıklar haline geldi. Güneş rüzgarları hidrojen ve helyum gibi daha hafif elementleri daha yakın bölgelerden süpürerek, sadece ağır ve kayalık malzemeler bıraktı. Bu malzemeler de karasal gezegenleri oluşturdu. Güneş rüzgarları merkezden uzakta olan daha hafif elementler üzerinde daha az etkiye sahipti. Bu hafif elementler de bir gaz devi olan Uranüs'ü ve diğer gaz devlerini oluşturdu.

Uranus'ün uzaklardan görüntüsü

Flickr

Uzaklık, Boyut ve Kütle

Uranüs, keşif edildiğinden beri 1 derece batıya kaydı. Ancak Güneş'ten ortalama uzaklığı hala 2.9 kilometre kabul edilmektedir.

8.682x1025 kg ağırlığına sahip Uranüs, Dünya'dan 14.5 kat daha büyük olmasına rağmen, Güneş Sistemi içerisinde bulunan diğer gaz devleri (Jüpiter, Satürn ve Neptün) arasında en az ağırlığa sahip olan gezegendir. Bununla birlikte, Uranüs'ün çapı 50.724 kilometre ile Neptün'den biraz daha büyük, Dünya'dan ise yaklaşık 4 kat büyüktür.

Uranüs Güneş Sistemi içerisinde 3. en büyük gezegendir. Uranüs'ün yarı çapı 25.362 kilometre ve hacmi ise Dünya'dan 63 kat büyüktür. Bunun anlamı, Uranüs içerisine 63 tane Dünya sığdırabiliriz.

Uranüs'ün yüzey alanı 8.1x109 km2'dir. Yani; Dünya'nın yüzey alanı ile Uranüs'ün yüzeyini kaplayacak olursak yaklaşık 16 tane Dünya kullanmamız gerekecektir.

Uranüs'ün yoğunluğu 1.27 g/cm3 ile Güneş Sistemi içerisinde bulunan gezegenler arasında en az yoğunluğa sahip 2. gezegendir. Bu sıralamada Satürn, 0.7 g/cm3 ile en az yoğunluğa sahip gezegen konumundadır. Bu değere baktığımızda Uranüs öncelikle su, amonyak ve metan gibi çeşitli buzlarla kaplı olduğunu göstermektedir.

Uranüs ve Dünya

Universe Today

Yörünge ve Dönüş

Uranüs'ün kendi etrafında bir tam tur dönmesi 17 Dünya saati kadardır yani; 1 Uranlı günü 17 saattir. Bunun yanında Uranüs Güneş etrafında bir tam turunu 24.607 km/sa hızla yaklaşık 84 Dünya yılında tamamlar. Bu demek oluyor ki, Dünya'da geçirdiğimiz her 84 yıl Uranüs'te yaşayan hayali biri için 1 yıla denk gelir. Uranüs'te bir yıl 31.000 gün içerir. Gün uzunluğu her ne kadar Dünya'dan kısa olsa da, yıl uzunluğu açısından önemli bir fark vardır. Bunun nedeni Uranüs'ün Dünya ile karşılaştırıldığında çok daha hızlı bir şekilde kendi etrafında döndüğü ve aynı zamanda Güneş'in çevresinde attığı bir tam turun çok daha uzun sürdüğüdür.

Uranüs Neden Yana Yatık Halde?

Uranüs'ün eksen eğikliği 98o civardındadır yani; neredeyse yana yatık bir şekilde kendi etrafında döner. Bunun nedenlerinden olarak düşünülen ilk açıklama, uzun zaman önce yaklaşık olarak iki Dünya büyüklüğünde bir gök cisminin Uranüs'ün yüzeyine çarpması sonucu gezegenin eksen eğikliğinin değişmesidir. Yalnız burada başka bir sorun çıkıyor. Öylese neden Uranüs'ün uyduları da aynı eğikliğe sahiptir? 2011'de yapılan simülasyonlar bize göstermiştir ki büyük bir gök cismi yerine küçük ama sayısı daha fazla olan gök cisimlerinin çarpması sonucu Uranüs'ün eksen eğikliği yine değişmiş ve bu Uranüs'ün uydularının neden aynı eğiklikte olduğunu açıklayabilmiştir.

Uranüs'ün Yapısı

Uranüs'ün standart model yapısı 3 katmandan oluşur. Bunlar; merkezde kayalık bir demir/nikel çekirdek, çekirdeğin etrafını sarmış bir şekilde bulunan buzlu bir manto ve en dış kısımda ise hidrojen ve helyum gazlarından oluşan yoğun bir örtüdür.

Uranüs'ün çekirdeğinin çapı, toplam çapının %20'si kadardır ve çekirdeğinin kütlesi, Dünya'nın toplam kütlesinin 0.55'i kadarıdır. Uranüs mantosunun kütlesi, 13.4 Dünya kütlesi kadardır. Bu sayılardan anlaşılıyor ki, Uranüs üzerinde yaşadığımız gezegen olan Dünya'dan oldukça büyük bir gezegendir.

Uranüs'ün çekirdeğinin yoğunluğu 9 g/cm3'tür. Merkezinde yaklaşık 8 milyon bar basıncı vardır ve yaklaşık 4726 Celcius derece kadardır. Uranüs'ün mantosu buzla kaplı olduğundan daha önce bahsetmiştik. Ancak burda bahsedilen "buz" kavramı bildiğimiz anlamında değildir. Uranüs'ün mantosu oldukça sıcak ve yoğun sıvılar olan su, amonyak ve diğer uçucu maddelerden oluşur.

Uranüs merkezindeki aşırı sıcaklar ve yüksek basınç karbon atomlarını elmas kristallerine yoğunlaştırdığı düşünülmektedir. Bu nedenle Dünya'da yağmur olarak su yağarken, Uranüs'te elmas yağmaktadır. Güneş Sistemi'nde Uranüs dışında Jüpiter, Neptün ve Satürn'de de aynı şekilde elmas yağmurları gerçekleşmektedir. Uranüs ve Neptün'ün buz gazlarıyla kaplı olması, bu gezegenleri diğer gaz devlerinden ayıran en önemli özelliktir. Bu nedenle, bu iki gezegen buz devi olarak bilinir. Buz devleri hacminin %85'i sadece gazlardan oluştuğu düşünülmektedir.

Daha önce bahsettiğimiz gibi Uranüs su, metan ve amonyak içeren buz devidir. Gezegen atmosferinin alçak bölgeleri su molekülleri içermesine rağmen, üst katmanlara çıkıldıkça metan bulutlarıyla karşılaşırız. Yani; yoğun gazlardan oluşan atmosferden iç kısımlara doğru inildikçe sıvı katmanlara rastlanır. Gezegen atmosferi farklı buz katmanlarından oluşmaktadır. Bulutlar oldukça kalın ve yoğundur. Bu nedenle bulutlar arasında boşluk bulmak neredeyse imkansızdır. Bu yüzden görünür ışığı tümüyle yansıtır ve Uranüs bize pürüzsüz ve sade bir şekilde görünür.

Uranüs ortalama -224OC ile Güneş Sistemi içerisinde en soğuk gezegen olmasına rağmen bunun sebebi henüz bilinmiyor. Bir şey Uranüs'ün çekirdeğinin ısısının yüzeye ulaşmasına engel oluyor. Bu yüzden gezegenin üst katmanlarında ısının yükselmesini durduran bir bariyer formu olduğuna inanılıyor. Bununla ilgili bir başka teori ise, daha önce gerçekleşen büyük bir patlamanın sonucunda çekirdekteki ısının çoğunu dışarıya verdiğini ve çekirdek ısısının tükendiğini söylemektedir.

1986'da Voyager 2 uzay aracının yakaladığı görüntü

The New York Times

Uranüs'ün İklimi

Uranüs'ün iklim koşulları, diğer gaz devi gezegenlere kıyasla çok daha durgun bir iklime sahip olduğu görünüyor. 1986 yılında Voyager 2 uzay aracı Uranüs civarında yol alırken bize gezegenin iklimi hakkında birkaç bilgi gönderdi. Bu bilgiler sayesinde tüm gezegende 10 farklı bulut çeşidi olduğunu öğrendik. Ancak Uranüs'ün iç ısısının diğer gaz devlerinden neden daha düşük olduğunu öğrenemedik. Bu eksikliği Hubble Uzay Teleskopu yardımıyla gidermeyi başardık. Aslında Uranüs'te Amerika'nın yarısı kadar büyük hatta bazı bölgelerinde Amerika'nın iki katı büyüklüğünde fırtınalar olabildiğini öğrendik.

2006 yılında Uranüs üzerinde yapılan araştırmalar sırasında gezegen üzerinde devasa bir kara bulut gözlemlendi. Bu devasa fırtına bulutları, Amerika'nın üçte ikisi kadar büyüklüğüne sahip olduğu görüldü. Bu kara bulutların sıcaklığı ortalama -193 Celcius dereceydi ve fırtınanın rüzgarları saatte 900 kilometre hızla gezegenin ters yönünde esmekteydi.

Uranüs üzerinde görülen kara bulut

Wikimedia

Uranüs'ün Uyduları

Diğer dev gezegenler gibi Uranüs'ün de çok sayıda uydusu vardır. Uranüs'ün şimdiye kadar keşfedilen 27 uydusu vardır ve bu uydular isimlerini Shakespeare ve Alexander Pope'un eserlerinde bulunan karakterlerden almaktadır. Bunlara örnek verecek olursak; Titania, Oberon ve Puck "Bir Yaz Gecesi Rüyası" komedya oyunundan, Arial ve Miranda ise "Fırtına" isimli fantastik oyunundaki karakterlerden esinlenerek isimlerini almıştır.

Uranüs'ün uyduları 3 farklı gruba ayrılır. Bunlardan 13 tanesi iç uydu, 5 tanesi ana uydu ve geri kalan 9 uydu ise düzensiz uydudur.

Uranüs'ün uyduları boyut olarak diğer gezegenlerin uydularına kıyasla çok küçüktür. Hatta Uranüs'ün 5 ana uydusu olan Ariel, Miranda, Titania, Oberon ve Umbriel uydularının kütleleri toplamı, Neptün'ün en büyük uydusu olan Triton'un kütlesinin yarısı kadardır.

Uranüs'ün uyduları

Wikipedia

Miranda

Miranda Uranüs'ün ana uyduları arasında en içte yer alan uydurur Uydunun yüzey alanı 700.00 km2 ile neredeyse Şili'nin yüzey alanı kadardır. Miranda uydusu 1948 yılında keşfedildi ve adını Sheakpeare'in Fırtına isimli oyununda bulunan bir karakterden aldı. Miranda 470 kilometre çapa sahip olup Uranüs'ün en küçük uydusudur.

Miranda uydusu Güneş Sistemi içerisinde en çarpıcı özelliği ile farkını ortaya koyuyor. Çünkü bu uyduda herhangi bir volkanik faliyet olmamasına karşın, Güneş Sistemi içerisindeki en büyük uçuruma sahiptir. Bu uçurumun ismi Verona Rupes ve yaklaşık 20 kilometre yüksekliğindedir. Verona Rupes'in nasıl oluştuğunu henüz tam olarak bilmiyoruz. Ancak bir çarpışma sonucu oluşabildiğine dair düşünceler var.

Agora Bilim Pazarı

100 Olgu Seti (4 Kitap): Cerrahi, Klinik Yaklaşım, Ob-Jin, Pediatri

Satın AlTüm Ürünler

₺350.00 ₺420.00

Miranda Uranüs'e en yakın uydu olmakla birlikte, 130.000 kilometre uzaklıktadır. Karşılaştırmak gerekirse Dünya ile Ay arasındaki mesafeden yaklaşık 3 kat daha yakındır.

Miranda uydusu Uranüs'ün diğer ana uyduları arasında 1.2 g/cm3 ile en düşük yoğunluğa sahip uydudur. Bu da demek oluyor ki, uydunun %60'ı buzullardan oluşmaktadır.

Güneş Sistemi'nin En Büyük Uçurumu Olan Verona Rupes

Reddit

Ariel

Uranüs'ün uyduları arasında 4. en büyük uydudur. Ariel'in yörüngesi neredeyse Uranüs'e diktir. Bu nedenle aşırı mevsimsel döngülere neden olur. Ariel'in tahmini çapı 1.157 kilometredir. Uranüs'e en yakın 2. uydu olan Ariel, yaklaşık 190.000 kilometre uzaklıktadır.

Dünya'nın neresinde olursak olalım Ay'a baktığımızda nasıl tek bir yüzünü görebiliyorsak, bir Uranlı Ariel'e baktığında da aynı şekilde tek bir yüzünü görebilir. Ariel, Uranüs etrafında bir tam turunu 2.5 günde tamamlar.

Ariel uydusu 1851 yılında İngiliz astronom William Lassell tarafından keşfedildi. Bu uydu ismini tıpkı diğer uydularda olduğu gibi yine sanat eserlerinden almıştır. Fakat bu sefer uydunun ismi iki farklı eserden gelmektedir. Ariel ismi, Alexander Pope'nin "Bukleye Tecavüz" eserindeki gökyüzü ruhu ve Shakespeare'ın "Fırtına" eserindeki Prospero'ya hizmet eden ruhtan almaktadır.

Ariel, Güneş Sistemi içerisinde yer alan en küçük 19 dairesel uydu arasında 14. sırada yer alır. Tahminlere göre uydunun yüzeyi eşit oranda buz ve kayadan oluşmaktadır.

Uranüs'ün uydusu Ariel

Wikimedia

Umbriel

1851 yılında İngiliz astronom William Lassell tarafından keşfedilen Umbriel uydusu genel olarak buz ve kayalardan oluşur. Uranüs'ün uyduları arasında Oberon'dan sonra en fazla kratere sahip uydudur. Umbriel yüzeyinde bulunan kraterlerin çapı 210 kilometreye kadar ulaşır.

Umbriel, Latince'de Umbra yani "gölge" anlamına gelir. Bu uydu, gezegenin yörüngesinde 266.000 kilometre uzakta bulunan en uzak 3. uydudur. Umbriel uydusunun Uranüs etrafında 1 tam turu yaklaşık 4.1 Dünya günü kadardır. Umbriel de aynı şekilde Uranüs'ten bakıldığında tek bir yüzü görülür.

Umbriel Uydusu

Jet Propulsion Laboratory

Titania

Uranüs'ün en büyük uydusu olan Titania, Güneş Sistemi'nin en büyük 8. uydusudur. 1787 yılında William Herschel tarafından keşfedilmiştir. Adını William Sheakespeare'in "Bir Yaz Gecesi Rüyası" adlı oyununda perilerin kraliçesi olan Titania'dan almıştır. Titania ortalama 1587 kilometre çapıyla Uranüs'ün 5 büyük uydusu arasında yörüngedeki ikinci uydudur. Titania, Uranüs'ten 436.000 kilometre uzaklıkta bir yörüngede dönmektedir ve bir tam dönüşünü 8,7 dünya gününde tamamlar.

Titania, 788.9 kilometre yarıçapa ile Dünya'nın uydusu olan Ay'dan iki kat küçüktür. 2005 yılında kızılötesi spektroskopisi ile yapılan araştırmalar Titania'nın yüzeyi donmuş karbondioksit ve su ile kaplı olduğunu gösterdi.

Titania Uydusu

Wikipedia

Oberon

Oberon, Uranüs'ün 5 büyük uydusundan en dışta olanıdır. 1787 yılında William Herschel keşfedilen Oberon adını "Bir Yaz Gecesi Rüyası" adlı oyununda perilerin kralı olan Oberon'dan almıştır. Uranüs'ten 584.000 kilometre uzakta olan Oberon, Dünya'dan yeterince kaliteli amatör teleskoplarla gözlenebilir. Oberon, Uranüs etrafındaki bir tam turunu 13.5 dünya gününde atar ve diğer uydularda da olduğu gibi Uranüs'ten uydunun tek bir yüzü görünür. Oberon, Uranüs'ün en büyük ikinci, Güneş Sistemi'nin ise en büyük 9. uydusudur.

Uranüs'ün Halkaları

Gezegen halkası denince her ne kadar akıllara Satürn gelse de, Güneş Sistemi içerisindeki tek halkalı gezegen Satürn değildir. Satürn dışında Uranüs ve Neptün de halkalara sahiptir. Uranüs'ün halkaları yaklaşık 600 milyon yıl önce uyduların ve diğer gökcisimlerin çarpışması sonucu oluştuğu düşünülüyor.

1978 yılında Uranüs'ün önce 9 ayrı halkası, daha sonra 1986 yılında 2 halka daha ve en nihayetinde 2003-2005 yıllarında 2 tane daha keşfedilmesiyle toplamda 13 halkası olduğu keşfedildi. Uranüs'ün uydularının 1787 yılında keşfedilip halkalarının neredeyse günümüzde keşfedilmiş olmasının en önemli nedeni; bu halkaların oldukça inceolması ve Satürn'ün halkaları kadar parlak olmamasıdır. Bu halkalar Uranüs'ten 38.000 kilometre uzakta başlar ve yaklaşık 98.000 kilometreye kadar uzanır. Halkaların isimleri gezegene olan artan mesafelerine göre Zeta, 6, 5, 4, Alpha, Beta, Eta, Gamma, Delta, Lambda, Epsilon, Nu and Mu isimlerini alır.

Uranüs'ün Halkalarının İsimlendirilmesi

Wikipedia