Gezegenler
GEZEGENLER
Gezegen; genellikle bir yıldız, yıldız kalıntısı ya da kahverengi cücenin yörüngesinde bulunan, yuvarlak hâle gelmiş bir astronomik cisimdir. Uluslararası Astronomi Birliğinin (IAU) tanımına göre Güneş Sistemi'nde sekiz gezegen bulunur. Bunlar, karasal gezegenler Merkür, Venüs, Dünya ve Mars, gaz devleri Jüpiter, Satürn ve buz devleri Uranüs ve Neptün'dür. Gezegen oluşumunu açıklamaya yönelik en yaygın kabul gören bilimsel sav, bir bulutsunun kendi içine çökmesi sonucu bir yıldızlararası bulut meydana getirdiğini ve yıldızlararası bulutun da bir önyıldız ve bunun yörüngesinde dönen bir öngezegen diski oluşturduğunu öne süren bulutsu hipotezidir. Gezegenler bu disk içinde, kütleçekiminin etkisiyle maddelerin kademeli olarak birikmesi sonucu, yığılma (akresyon) olarak adlandırılan süreçte büyürler.
Gezegen sözcüğü, Türkçede "gezmek" fiilinden türemiştir. "Gezenler" ya da "dolaşanlar" anlamına gelen Antik Yunanca "πλανήται" (planḗtai) sözcüğü ise Antik Çağ'da Güneş, Ay ve gökyüzünde çıplak gözle görülebilen "beş ışık noktası" olan Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn için kullanılan bir isimdi. Gezegenlerin tarihsel olarak birtakım dinî çağrışımları olmuştur. Birçok kültür gök cisimlerini tanrılarla özdeşleştirmiştir. Mitoloji ve folklorla ilgili olan bu bağlar, yeni keşfedilen Güneş Sistemi cisimlerinin adlandırılmasında hala devam eder. 16. ve 17. yüzyıllarda yermerkezliliğin yerini günmerkezliliğin almasıyla, Dünya da bir gezegen olarak kabul edilmiştir.
Teleskobun gelişmesiyle birlikte gezegen kelimesinin anlamı da; Dünya'nın ötesindeki gezegenlerin uydularını, buz devleri olan Uranüs ve Neptün'ü, Ceres ve daha sonra asteroit kuşağının bir parçası olduğu anlaşılan diğer gök cisimlerini ve Kuiper Kuşağı olarak bilinen buzlu cisimler topluluğunun en büyük üyesi olan Plüton gibi çıplak gözle görülemeyen cisimleri de kapsayacak şekilde genişledi. Kuiper Kuşağı'ndaki diğer büyük cisimlerin ve özellikle de Eris'in keşfi, bir gezegenin tam olarak nasıl tanımlanacağı konusunda tartışmalara yol açtı. 2006 yılında Uluslararası Astronomi Birliği, Güneş Sistemi'ndeki dört karasal gezegeni ve dört dev gezegeni "gezegen kategorisine" yerleştiren bir tanım yayımladı. Bu tanıma göre Ceres, Plüton ve Eris, cüce gezegen kategorisinde yer almıştır. Buna rağmen birçok gezegen bilimci "gezegen" terimini daha geniş anlamda, Ay gibi yuvarlak uyduların yanı sıra cüce gezegenleri de içerecek şekilde kullanmaya devam etmiştir.
Astronomideki gelişmeler, Güneş Sistemi dışında bulunan ve ötegezegen olarak adlandırılan beş binden fazla gezegenin keşfedilmesini sağlamıştır. Ötegezegenler, 51 Pegasi b gibi ana yıldızlarına yakın yörüngede bulunan sıcak Jüpiterler ve HD 20782 b'de gözlemlenebilen oldukça eksantrik yörüngeler gibi genellikle Güneş Sistemi gezegenlerinin sahip olmadığı olağandışı özellikler gösterir. Kahverengi cücelerin ve Jüpiter'den daha büyük gezegenlerin keşfi, bir gezegen ile yıldız arasındaki çizginin tam olarak nerede çizileceğine ilişkin tanımlama tartışmalarını da alevlendirmiştir. Çok sayıda ötegezegenin, yıldızlarının yaşanabilir bölgelerinde (gezegen yüzeyinde suyun sıvı hâlde var olabileceği bölgeler) yörüngede döndüğü tespit edilmiştir, fakat yaşamı desteklediği bilinen tek gezegen Dünya'dır.
Gezegenlerin nasıl oluştuğu kesin olarak bilinmemektedir. En yaygın kabul gören teori, bir bulutsunun ince bir gaz ve toz diskine çökmesi sonucu bulutsudaki materyallerin toplanarak oluştukları yönündedir. Bu teoriye göre öncelikle, dönen bir öngezegen diskinin merkezinde bir önyıldız oluşur. Yığılma (esnek olmayan bir çarpışma süreci) yoluyla diskteki toz parçacıkları sürekli olarak kütle biriktirerek daha büyük cisimler meydana getirir. Ortaya çıkan ve gezegenimsi olarak bilinen bölgesel kütle yoğunlaşmaları, kütleçekimleri sayesinde daha fazla maddeyi çekerek yığılma sürecini hızlandırır. Bu yoğunlaşmalar, kütleçekiminin etkisiyle içe doğru çökerek öngezegenleri meydana getirene kadar daha da sıklaşır. Bir gezegen, Mars'ın kütlesinden daha büyük bir kütleye ulaştıktan sonra geniş çaplı bir atmosfer biriktirmeye başlar. Bu durum gezegenciklerin atmosfer sürüklenmesi yoluyla yakalanma oranını artırır. Katı ve gaz maddelerin yığılma geçmişine bağlı olarak bir dev gezegen, buz devi ya da karasal gezegen oluşur.[ Jüpiter, Satürn ve Uranüs'ün düzenli uydularının da benzer şekilde oluştuğu düşünülse de, Triton muhtemelen Neptün tarafından yakalanmış, Dünya'nın uydusu Ay ile Plüton'un uydusu Charon ise tahminen çarpışmalar sonucu oluşmuştur.
Bir önyıldız yeterince büyüdükten sonra yanarak bir yıldız hâline geldiğinde; geride kalan disk fotobuharlaşma, Güneş rüzgârı, Poynting-Robertson sürüklenmesi ve diğer benzer etkilerle içeriden dışarıya doğru kaybolur. Bundan sonra dahi birbirleri veya bir yıldızın yörüngesinde dönen öngezegenler varlıklarını sürdürebilir, fakat çoğu zaman içinde birbirleriyle çarpışarak daha büyük bir gezegen oluşturur ya da içeriğindeki maddeleri etrafına yayarak bu maddelerin kendilerinden daha büyük öngezegen veya gezegenler tarafından emilmesine sebep olurlar. Yeterince büyük hâle gelen bu gök cisimleri, komşu yörüngelerindeki maddenin büyük çoğunluğunu yakalayarak birer gezegen hâlini alırlar. Baska bir gök cismiyle çarpışmamış öngezegenler, kütleçekimsel yakalanma süreciyle başka bir gezegenin doğal uydusu haline gelebilir ya da diğer gök cisimlerinin kuşaklarında kalarak cüce gezegen veya küçük cisimlere dönüşürler.
Daha küçük gezegenimsilerin çarpması; radyoaktif bozunma ile birlikte, büyüyen gezegeni ısıtarak en azından kısmen erimesine yol açar. Gezegenin iç yoğunluğu değişmeye başlar ve daha yoğun malzemeler çekirdeğe doğru çekilir. Daha küçük karasal gezegenler bu yığılma nedeniyle atmosferlerinin büyük çoğunluğunu kaybetse de kaybolan gazlar, gezegenin mantosundan gaz çıkışıyla ve kuyruklu yıldızların gezegene çarpmasıyla yenilenebilir (daha küçük gezegenler ise elde ettikleri tüm atmosferi çeşitli kaçış süreçleriyle kaybederler[
Güneş haricinceki yıldızların etrafındaki gezegen sistemlerinin keşfedilmeleri ve gözlemlenmeleriyle birlikte bu görüşün geliştirilmesi, gözden geçirmesi ve yenilenmesi mümkün hâle gelmiştir. Atom numarası 2'den (helyum) büyük olan elementlerin bolluğunu tanımlayan metallik düzeyi teriminin, bir yıldızın gezegenlere sahip olma olasılığını belirlediği düşünülür. Bu nedenle, metal açısından zengin bir öbek I yıldızının, metal açısından fakir bir öbek II yıldızından muhtemelen daha büyük çapta bir gezegen sistemine sahip olacağı düşünülür.
Güneş Sistemi'ndeki gezegenler
Uluslararası Astronomi Birliğinin (IAU) tanımına göre Güneş Sistemi'nde sekiz gezegen vardır. Bunlar, Güneş'e yakınlık sıralarına göre en yakından en uzağa sırasıyla Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'dür. Jüpiter, Güneş Sistemi'ndeki en büyük gezegen olup Dünya'nınkinin 318 katı kadar kütleye sahiptir. Merkür ise 0,055 Dünya kütlesiyle Güneş Sistemi'ndeki en küçük gezegendir.
Güneş Sistemi'ndeki gezegenler
Bileşimlerine göre kategorilere ayrılabilirler. Karasal gezegenler Dünya'ya benzer ve çoğunluğu kayaç ve metalden oluşur. Merkür, Venüs, Dünya ve Mars, Güneş Sistemi'ndeki karasal gezegenlerdir. Dünya Güneş Sistemi'ndeki en büyük karasal gezegendir.Dev gezegenler olan Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün, karasal gezegenlerden daha büyüktür. Bu gezegenler, bileşim açısından karasal gezegenlerden farklıdırlar. Güneş Sistemi'ndeki en yüksek kütleli iki gezegen olan Jüpiter ve Satürn, birer gaz devidir ve temelde hidrojen ile helyumdan oluşur. Satürn, 95 Dünya kütlesi kadardır ve bu kütle Jüpiter'in üçte birine tekabül eder. Buz devleri olan Uranüs ve Neptün ana olarak su, metan ve amonyak gibi düşük kaynama noktalı maddelerden oluşurken hidrojen ve helyumdan ibaret yoğun bir atmosfere sahiptirler. Uranüs ve Neptün, gaz devlerine kıyasla daha düşük kütlelilerdir (14 ila 17 Dünya kütlesi).
Cüce gezegenler, kütleçekim etkisiyle yuvarlak hâlde olsalar da yörüngelerini diğer gök cisimlerinden temizlemiş değildirler. Güneş'ten ortalama uzaklık sırasına göre, astronomlar arasında genel kabul görenler Ceres, Orcus, Plüton, Haumea, Quaoar, Makemake, Gonggong, Eris ve Sedna'dır.Ceres, Mars ve Jüpiter'in yörüngeleri arasında yer alan asteroit kuşağındaki en büyük gök cismidir. Diğer sekiz cüce gezegenin tamamı Neptün ötesi yörüngede bulunur. Orcus, Plüton, Haumea, Quaoar ve Makemake; Neptün'ün yörüngesinin ötesinde yer alan Kuiper Kuşağı'nda; Gonggong ve Eris ise Kuiper Kuşağı'ndan daha uzakta bulunan ve Neptün ile etkileşimlerde Kuiper Kuşağı'na göre nispeten daha kararsız olan dağınık diskte yer alır. Sedna, bilinen en büyük ayrık cisimdir. Ayrık cisimler, hiçbir zaman Güneş Sistemi gezegenlerinden herhangi biriyle etkileşime girecek kadar Güneş'e yaklaşmazlar ve yörüngelerinin kökenleri de hâlâ tartışılır. Katı bir yüzeye sahip olmaları bakımından dokuzu da karasal gezegenlere benzese de, kayaç ve metal yerine buz ve kayaçtan meydana gelmişlerdir. Tamamı Merkür'den daha küçüktür. Plüton, boyutu bakımından bilinen en büyük cüce gezegen, Eris ise en yüksek kütleli cüce gezegendir.
Güneş Sistemi'nde az on dokuz gezegen kütleli uydu veya uydu gezegen (elipsoit şekiller alabilecek kadar büyük uydular) vardır:
* Dünya'nın uydusu: Ay
* Jüpiter'in dört uydusu: İo, Europa, Ganymede ve Callisto
* Satürn'ün yedi uydusu: Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan ve Iapetus
* Uranüs'ün beş uydusu: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania ve Oberon
* Neptün'ün bir uydusu: Triton
Plüton'un bir uydusu: Charon
Ay, İo ve Europa karasal gezegenlerle benzer bileşimlere sahiptir. Diğerleri, cüce gezegenler gibi buz ve kayadan, Tethys ise neredeyse saf buzdan oluşur. Europa genellikle buzlu bir gezegen olarak kabul edilir çünkü yüzeyindeki buz tabakası iç kısmının incelenmesini zorlaştırır. Ganymede ve Titan yarıçap bakımından Merkür'den daha büyüktür. Callisto'nun da yarıçapı neredeyse Merkür'e eşittir fakat üçünün de kütlesi Merkür'e kıyasla daha azdır. Mimas, Dünya'nın kütlesinin yaklaşık altı milyonda biri kadar olan kütlesiyle genel olarak jeofiziksel açıdan gezegen olduğu kabul edilen en küçük cisim olsa da, jeofiziksel anlamda gezegen sayılamayacak ancak daha büyük birçok cisim bulunur (örneğin Salacia).
Güneş Sistemi'ndeki jeofiziksel açıdan gezegen olarak kabul edilen gök cisimlerinin tam sayısı bilinmemektedir. Önceleri potansiyel olarak yüzlerce sayıda olduğu düşünülürken artık sadece çift haneli sayılarla ifade edilecek kadar düşük sayılarda oldukları tahmin edilir.