satürn

laik bir hanim
Güneş Sistemi'nin ikinci büyük gezegeni olan Satürn, gece gökyüzünde çıplak gözle fark edilebilen son gezegendir. Bu nedenle tarihöncesi dönemden beri insanlar tarafından bilinir. Teleskoplu gözlemlerde hiçbir gezegen güzellikte onunla yarışamaz. Güneş Sistemi'nin kuşkusuz en fotojenik gezegenidir. Uzay araçlarından gelen her Satürn fotoğrafı sanki bir kartpostal gibidir.

Satürn'e ilişkin bilgilerimizin neredeyse tümünü 1997'de fırlatılan Cassini adlı uzay aracıyla elde ettik. Cassini de tıpkı Galileo ve Voyager 2 gibi Güneş Sistemi hakkındaki bilgilerimizi çok arttıran, düşüncelerimizde devrim yaratan ve yeni kuramların ortaya atılmasını sağlayan uzay araçlarından biridir. Cassini, yedi yıl süren 1,4 milyar kilometrelik bir yolculuktan sonra Satürn sistemine ulaşmıştır.

Satürn, Güneş'e, Jüpiter'den yaklaşık iki kat daha uzaktır. Çapı, Dünya'nın çapının neredeyse 10 katıdır. Bu da onu hacim olarak Dünya'nın 765 katı büyük yapar. Tıpkı Jüpiter gibi o da bir gaz devidir. Ne var ki kütlesi yalnızca 95 Dünya kütlesi kadardır. Sonuç olarak 0,69 g/cm3 yoğunlukla Güneş Sistemi'nin yoğunluğu en düşük gezegenidir.

Satürn'ün iç yapısı, Jüpiter'in iç yapısına benzer. Ancak ondan biraz daha küçük olduğundan metalik hidrojen tabakası o kadar kalın değildir. Tıpkı Jüpiter gibi Satürn'ün de merkezinde 10-20 Dünya büyüklüğünde, ama Dünya'dan daha yoğun, katı bir çekirdek olduğu düşünülmektedir. Satürn, Jüpiter'den daha soğuktur. Hem Güneş'ten daha uzak olduğu için daha az enerji alır, hem de ürettiği iç ısısı Jüpiter'den daha düşüktür. Ama atmosferinde oluşan rüzgârlar ve jet akımları Jüpiter'inkilere benzer, hatta onlardan daha hızlıdır. Ekvatorda esen rüzgârların hızı saatte 1500 km'yi bulur.

Gezegenin yüzeyi Jüpiter'inki kadar renkli değildir. Bulut tabakasının üstünde hidrojen, amonyak ve metandan oluşan bir sis tabakası sürekli bulunduğundan dev gezegen hep sarımsı görünür. Satürn'ün atmosferinde de tıpkı Jüpiter'in atmosferinde olduğu gibi bulut kuşakları vardır. Bulutların üstündeki sıcaklık ortalama -180°C kadardır.

Europa'nın çiziklerle (derin yarıklar) dolu buzdan yüzeyinin ancak 10-20 km kalınlığında olduğu düşünülüyor. Buz tabakasının altında da yaklaşık 100 km derinliğinde tuzlu sudan bir okyanusun bulunduğu tahmin ediliyor. Bu da Europa'yı Güneş Sistemi'nde yaşamın bulunma olasılığı en yüksek yerlerinden biri yapıyor.





Atmosferinde tıpkı Jüpiter'dekilere benzeyen, ama daha küçük boyutlu, yine de Dünya'dakilerin yüzlerce katı büyüklükte fırtınalar olur. Jüpiter'dekilerden farklı olarak Satürn'deki fırtınaların yapısı yeryüzündekilere benzer (Başka gezegenlerdeki fırtınaları incelemek, onları araştırmak yeryüzünde gerçekleşen fırtınaları daha iyi anlamamıza yardımcı olur). Ancak bu fırtınaların güçlerini nereden aldığı hâlâ tam olarak bilinememektedir.

Satürn'ün de bir manyetik alanı vardır. Bu alanının varlığı Pioneer 11 uzay aracının 1979'da gezegenin yakınından geçişi sırasında anlaşılmıştır. Güneş rüzgârının şekillendirmesiyle büyük bir balon şeklini alan bu manyetik alan (yani manyetosfer) Satürn'e yakın bütün gökcisimlerini etkiler. Ancak Jüpiter'in güçlü manyetosferinin neredeyse 20'de biri gücündedir; basıncın 1 atmosfer olduğu yükseklikteyse yaklaşık Dünya'nınki kadardır. Satürn'ün manyetosferiyle etkileşen Güneş rüzgârı, gezegenin kutuplarında auroraların oluşmasına yol açar. Dünya'dakinden farklı olarak Satürn'ün manyetik kutupları gezegenin ekseniyle neredeyse tam örtüşür.

Hiç kuşkusuz Satürn'ün en dikkat çekici özelliği halkalarıdır. Gezegenin ekvator düzleminde yer alan bu halkalar küçük bir teleskopla bile görülebilir. Onları ilk gören kişi Galilei olmuştur. Ama Galilei'nin teleskopu çok güçsüz olduğundan, o, gördüklerinin halka olduğunu anlayamamıştır. Ondan 45 yıl sonra Christian Huygens halkaları görmüş ve bir bütün olmayıp birçok bölümden oluştuklarını fark etmiştir. Halkalar uzaktan, tek parça katı diskler gibi görünür. Gerçekten de uzun bir süre onların katı birer cisim olduğu düşünülmüştür. Ancak 1857'de James Clerck Maxwell halkaların çok küçük parçalardan oluştuğunu kanıtlamıştır. Halkalar trilyonlarca küçük parçadan oluşur. Bu küçük parçalar su buzundandır. Boyutları milimetrenin binde birinden 10-15 m'ye kadar değişir. Genellikle santimetre ya da metre ölçeğindedirler. Halkaları oluşturan parçalar, Satürn'ün çevresinde saatte ortalama 30.000-60.000 km hızla döner. Bu dönüşler sırasında sürekli birbirleriyle çarpışa çarpışa ufalanmışlardır ve ufalanmaya devam ederler.

Halka sisteminin genişliği Satürn'ün yarıçapı kadardır: 60.000 km (Dev gezegenden halkaların ucuna kadar olan aralığa her iki yanda da beşer Dünya sığar). Halkaların kalınlığıysa şaşırtıcı derecede küçüktür: Yalnızca 100 m. Böylesine büyük çaplı, ama aynı zamanda bu denli de ince bir sistemi göz önünde canlandırmak için çapı 1,2 km olan (ama kalınlığı aynı kalan) bir müzik CD'si düşünebilirsiniz. Halkalardaki madde miktarı da gerçekte çok azdır. Bütün parçalar, parçacıklar toplanabilseydi; çapı ancak 600 km (İstanbul'dan Antalya'ya kadar olan) buzdan bir küre oluştururlardı. Halkalardaki parçaların, bir türlü oluşamamış bir uydu ya da Satürn'e çok yaklaşmış bir kuyrukluyıldızın döküntüleri olduğu düşünülmektedir.

Her gezegenin çevresinde, gezegenin kütlesine göre değişen uzaklıkta, Roche sınırı diye bilinen bir sınır vardır. Bu sınırda ve sınırın altında, gezegenin kütleçekimi nedeniyle oluşan gelgit kuvvetleri öyle büyük olur ki, çevredeki parçacıkların bir araya gelip bir bütün oluşturmasını engeller. Satürn'ün halkaları, bu dev gezegenin Roche sınırının içinde yer alır.

Bazı gökbilimcilere göre halkalar, Satürn'ün oluşumu sırasında 4,56 milyar yıl önce oluşmuştur. Ancak halkalar Satürn ile birlikte oluşmuş olsaydı, onların çoktan ortadan kalkmış olması gerekirdi. Çünkü halkaları oluşturan parçacıklar sürekli ve yüksek hızlarla birbiriyle çarpışır. Bu çarpışmaların sonucunda da ya Satürn'e düşerler ya da uzaya kaçarlar. Ne var ki halkalar hâlâ yerinde duruyor. Belki şimdilik bilinemeyen bir etki nedeniyle oradadırlar; belki de Satürn kadar yaşlı değil de gençtirler. Örneğin yalnızca birkaç yüz milyon yıllıktırlar ve yok olma süreçlerinin başında olabilirler. Gerçekten de birçok gökbilimci halkaların sonradan oluştuğunu düşünmektedir. Ama ne zaman oluştukları hakkında pek net öngörüler yoktur. Benzer bir şekilde birkaç yüz milyon yıl içinde halkaları oluşturan küçük parçaların, sürekli birbirleriyle çarpışmalarının sonucunda çok küçülecekleri ve Satürn'e düşecekleri ya da uzaya fırlatılacakları düşünülmektedir.

Bir başka olasılık da, parçacıkların ufalanıp yok olma sürecine, bir de şimdilik bilinmeyen bir yenilenme sürecinin eşlik ediyor olmasıdır. Yani çevreden gelen küçüklü büyüklü asteroit ve kuyrukluyıldızlar parçalanarak halkalara sürekli yeni malzeme sağlıyor olabilir.

Satürn, büyüklüğü ve sıra dışı halka sistemiyle gerçekten de etkileyici bir gezegendir. Aslında onun uyduları da onun kadar ilginç ve etkileyicidir. 62 uydusuyla Satürn de tıpkı Jüpiter gibi başlı başına bir sistemdir. Uydularının büyük bölümü buzdandır. 13'ünün çapı 50 km'den büyüktür. Geri kalan 49 uydu arasında 1 km çaplı olanlar bile vardır. Yörüngesi saptanmış 62 uydudan başka yüzlerce minik uydusu daha olduğu tahmin ediliyor. Uyduların 24'ü düzgün, sıradan (Satürn ile birlikte oluşmuş) uydulardır. Yörüngeleri ve hareketleri incelendiğinde, geri kalan 38 uydunun yakalanmış asteroitler olduğu düşünülmektedir.

Satürn'ün uyduları arasında en ilginç olanı kuşkusuz Titan'dır. Aslında Güneş Sistemi'ndeki büyük uyduların hepsi de birbirinden farklı özellikler taşıyan sıra dışı uydulardır ve hepsi de çok ilginçtir. Satürn'ün en büyük, Güneş Sistemi'nin de ikinci büyük uydusu olan Titan (Ay'dan yüzde 50 daha büyüktür) yoğun bir atmosferi olan tek uydudur. Ayrıca yüzeyinde Dünya'dan başka sıvı olduğu bilinen ikinci gökcismidir. Titan'dan gelen ışıkların spektrumlarından, uydunun azot ağırlıklı bir atmosferi olduğu uzun zamandır biliniyor. Uzay araçlarının gözlemlerine göre, atmosferinde yüzde 98,4 oranında azot ve metan bulunur. Güneş Sistemi'nde Dünya'dan başka azot ağırlıklı kalın bir atmosferi olan tek gökcismi Titan'dır. Uydunun yüzey basıncı da yeryüzündekine çok yakındır: 1,5-2 atmosfer. Ne var ki ortalama yüzey sıcaklığı -180°C'tır.