Neptün Gezegeninin Özellikleri ve Keşfi

Bu yazımızda Güneş’e en uzak konumda bulunan ve Mavi Dev olarak adlandırılan Neptün gezegeninin özellikleri konusunu inceleyeceğiz.

Kadim astronomi bilimi her geçen gün daha fazla meraklısının ilgisini çekiyor. Evren, insanoğlunun yıllardır çözmeye çalıştığı bilmecelerle doludur.

Gök cisimlerinin incelenmesi, dünyanın kökenleri ve değişimleri hakkında bilgi edinmeye yardımcı olur. Buz devi, güneş sistemindeki en esrarengiz nesnelerden biri olarak kabul ediliyor.

Neptün’ün Keşfi

Bazıları bu gezegenin Galileo tarafından keşfedildiğine inanmaktadır. İtalyan fizikçi Aralık 1612 ve Ocak 1613’te bilinmeyen bir cisim gözlemlemişti. Ancak bunu bir yıldız zannetmiştir. Galileo onun bir gezegen olduğunu fark etmediği için keşfi onun yaptığını birçok bilim insanı kabul görmemektedir.

1821 yılında astronomik gözlemler sonucu Uranüs’ün hareketinde büyük bir gök cisminin neden olabileceği bir anormallik olduğu ortaya çıkarıldı. Ancak hiç kimse bu anormalliği araştırmaya başlamadı.

1843 yılında D. C. Adams sözde gezegenin yörüngesini hesapladı. Ancak o sırada konu üzerine pek de eğilmedi. İki yıl sonra Fransız Urbain Leverrier sekizinci bir gezegen olduğuna inandığı için hesaplamalar yaptı. George Airy, Adams’ın tahminlerini karşılaştırıp benzer olduklarından emin olunca sonuçları Cambridge Gözlemevi’ne gönderdi. Fakat verilerin işlenmesi gecikti.

Bunun üzerine Leverrier ve J. G. Halle bağımsız bir araştırma başlattılar ve gökyüzünün çizilmiş bir haritasını kullanarak sabit yıldızlar arasında bilinmeyen bir cismin yerini tespit etmeyi başardılar. Bu cisim 23 Eylül 1846‘da, Leverrier’in hesaplamalarının 1 derece, Adams’ın hesaplamalarının ise 12 derece uzağında bir gezegen olarak kabul edildi.

İngilizler ve Fransızlar bu bilim insanlarından hangisinin Neptün’ün kaşifi olarak kabul edileceği konusunda anlaşmazlığa düştüler. Bir süre sonra gezegenin Adams ve Leverrier tarafından keşfedildiğini kabul ettiler.

Neptün’ün Adı Nereden Geliyor?

Başlangıçta Mavi Dev’e ‘Uranüs’ün dış gezegeni‘ ya da ‘Leverrier gezegeni‘ deniyordu. Ardından Halle ‘Janus‘ ismini, İngiliz Chiles ise ‘Ocean‘ ismini önerdi. Leverrier tüm bu isimlere karşı çıkarak gezegene kendi adının verilmesini istedi. Ancak Fransa dışındaki pek çok kişi buna karşı çıktı. Neptün Roma mitolojisinde Deniz Tanrısı anlamına geldiği için Pulkovo Gözlemevi Müdürü Struve bu ismin verilmesinin doğru olacağını düşündü. İsim 29 Aralık 1846’da uluslararası düzeyde kabul gördü.

1930 yılına kadar bu gezegenin en uzak gezegen olduğu düşünülüyordu. Ancak Plüton’un keşfiyle birlikte sondan bir önceki gezegen oldu. 20. yüzyılın sonlarında Kuiper kuşağında yeni transneptünyen cisimler keşfedildi. Gökbilimciler Plüton’un da bu alana dahil edilip edilmemesi gerektiğini düşünmeye başladılar. 2006 yılına gelindiğinde cüce gezegen Plüton bu sıralamadan çıkarıldı ve Neptün tekrar en uzak gezegen olarak kabul edildi.

Neptün Gezegeninin Özellikleri

Güneş sistemindeki en büyük dördüncü ve en büyük üçüncü gezegendir. Neptün gezegeninin özellikleri şu şekildedir:

Manyetik alanı dönme eksenine göre 47 derece eğiktir. Kütle olarak Jüpiter’den 19 kat daha küçüktür. Neptün, Uranüs gibi farklı bileşimi ve en büyük 2 gezegenden daha küçük boyutu nedeniyle gaz devi alt sınıfına aittir.

Voyager 2 cisme ulaşana kadar bilim insanları manyetosferinin yanal dönüş nedeniyle eğik olduğuna inanıyorlardı. Ancak Neptün ve Uranüs’ün manyetik alanlarını karşılaştıran uzmanlar bunun nedeninin dinamo etkisini tetikleyen iç bölgelerdeki elektriksel iletken sıvıların hareketinde yattığını fark ettiler.

Güneş’ten 4,55 milyar km uzaklıktadır ve Güneş’in etrafında 164,79 yılda döner. Gezegen ile Dünya arasındaki mesafe 4,50 milyar km’dir. 12 Temmuz 2011’de Neptün keşfedildiğinden bu yana ilk tam dönüşünü tamamladı. Dünya ve Mars ile eksenel eğimleri benzer olduğu için gezegen benzer mevsimsel değişimler geçirir. Ancak uzun yörünge periyodu nedeniyle her bir mevsim yaklaşık 40 yıl sürer.

Gezegen kendi ekseni etrafında 16 saatte döner. Mavi devin katı bir yüzeyi olmadığı için farklı bölgeleri farklı periyotlarla dönmektedir: Ekvator bölgesi 18 saat, kutup bölgeleri ise 12 saatte dönmektedir. Tüm gezegenler arasında bu özelliğe sahip olan sadece Neptün’dür.

Atmosferik Yapısı

Gezegenin atmosferi toplam kütlesinin -20’sini oluşturur. Çekirdek demir, nikel ve silikatlardan oluşur. Çekirdeğin yakınında basınç 10 GPa‘ya ulaşır. Gaz zarfının alt bölgeleri büyük miktarlarda metan, amonyak ve su içerir. Bu karanlık ve sıcak bölge kademeli olarak 2000-5000 K’ye (4726℃’ye) kadar sıcaklıklara sahip aşırı ısıtılmış sıvı bir mantoya dönüşür. Bu yoğun sıvı oldukça iletkendir. Metanın 7000 km derinlikte ayrışarak çekirdek üzerinde biriken çok sayıda elmasa dönüştüğüne dair bir teori vardır.

Atmosferin üst bölgeleri � hidrojen ve  helyum içerir. Gezegenin mavi rengi hava zarfında da küçük miktarlarda bulunan metanın kırmızı ışığı emmesinden kaynaklanmaktadır. Hidrojen miktarı Uranüs’ün atmosferindeki madde miktarıyla hemen hemen aynı olduğundan uzmanlar Neptün’e parlak masmavi rengini veren bilinmeyen bir bileşen olduğunu düşünüyor.

Gaz devinin atmosferi 2 katmana ayrılmıştır:

• Troposfer (Sıcaklık yükseklikle birlikte azalır)
• Stratosfer (Sıcaklık yükseklikle birlikte artar)

Bu alanların arasında Tropopoz bulunur. Stratosfer termosfere geçer ve bu da yerini yavaş yavaş Ekzosfere bırakır. Troposfer değişken bileşenli bulutlardan oluşur. 1 ila 5 bar arasındaki basınçlarda hidrojen sülfür ile amonyak birikimleri vardır. Daha yüksek değerlerde ek olarak amonyum sülfür ve su bulunur. Su buharı çekirdeğe daha yakın bir yerde oluşur. Yüksek irtifa oluşumları arasında gezegeni 50-150 km genişliğinde saran bulut bantları vardır.

Neptün’ün stratosferi Uranüs’ünkinden daha sıcaktır. Bunun nedeni daha büyük hacimli hidrokarbonlardır. Termosfer de oldukça sıcaktır. Dış kaynaklardan gelmiş olabilecek az miktarda karbondioksit ve su içerir. Bazı bilim insanları ısınmanın nedeninin gök cisminin manyetosferindeki iyonlarla atmosferik etkileşim olduğuna inanıyor. Sıcaklığın gezegenin içinde oluşan ve daha sonra atmosferi boyunca ilerleyen yerçekimi dalgalarından etkilendiğine dair bir teori vardır.

Neptün’ün Halkaları ve Uyduları

Satürn’ünkinden çok daha küçük bir halka sistemine sahiptir. Bazı halkalar silikatlarla kaplı buz parçacıkları içerir. Diğerleri karbon bazlı malzemeden oluşur. Mavi devin koyu ve soluk halkalardan oluşan sistemi toplamda beş bileşenden oluşuyor.

Bilinen 14 uydusu bulunmaktadır. Neptün’ün uyduları şu şekildedir:

1. Triton: İngiliz astronom W. Lassell tarafından keşfedildi. Neptün’ün en büyük uydusudur. Triton retrograd yörünge (normal hareket yönünün aksi yönde ilerliyormuş gibi) ile karakterize edilir. Bilim insanları bunun Kuiper Kuşağı’ndan yakalandığına inanıyor. Gezegene oldukça yakın ve eşzamanlı bir dönüşe sahiptir. Tüm güneş sisteminde atmosferi olan birkaç uydudan biridir. Nesnenin Europa (Jüpiter II) gibi buzlu kabuğunun altında bir su okyanusuna sahip olması düşünülüyor.
2. Nereid: Uydu düzensiz bir şekle sahiptir ve diğer uydulara göre daha uzaktadır. Triton’dan sonra keşfedilen ikinci uydudur.
3. Proteus: Voyager 2 uzay aracı 1989’da gezegenin yakınından geçtiğinde altı uydu keşfetmişti. Bu keşifte Neptün’ün ikinci büyük uydusu olan ve alışılmadık bir şekli olan Proteus gözlemlenmişti.
4. Naiad: Gezegenin iç uydusu küresel olmayan bir şekle sahiptir. Uydunun yörüngesi gelgit kuvvetleri nedeniyle düzenli olarak azalır.
5. Galatea: Yine düzensiz bir şekle sahip olan bu uydu en büyük beşinci uydudur.
6. Thalassa: Bu gök cisminin şekli bir diske benzer. Neptün’ün çöken uydularının enkazından oluşmuştur.
7. Despina: 75 km yarıçapa sahip en büyük altıncı uydudur.
8. Larissa: Dünya’dan yıldızları gözlemlerken tesadüfen keşfedildi. Nesne küresel olmayan bir şekle sahiptir. Yüzeyinde birçok çarpma krateri vardır.
9. Hippocamp: 35 km çapıyla Neptün’ün en küçük uydusudur.
10. Neso:  Neptün’ün bilinen en uzak uydusudur.
11. Halimede: Matthew J. Holman , John J. Kavelaars , Tommy Grav , Wesley C. Fraser ve Dan Milisavljeviç tarafından 14 Ağustos 2002’de keşfedilmiştir.
12. Psamathe: Psamathe, Scott S. Sheppard ve David C. Jewitt tarafından 2003 yılında 8.2 metrelik Subaru teleskobu kullanılarak keşfedilmiştir.
13. Laomedeia: Düzensiz şekilli bu uydu 2007 yılında keşfedilmiştir.
14. Sao: Neptün’ün düzensiz uydularından biri olan Sao yalnızca 44 km genişliğindedir. Neptün XI olarak bilinen uydu 14 Ağustos 2002 yılında Matthew J. Holman tarafından keşfedilmiştir.

Neptün ile İlgili Gözlemler ve Araştırmalar

Neptün çıplak gözle görülemez. Gözlemlemek için bir teleskop kullanılır. 7×50 teleskopla bakıldığında gezegen sönük bir yıldız gibi görünüyor. Neptün ile Dünya arasında önemli bir mesafe olduğundan açısal çapı yalnızca 2,2 ile 2,4 açısal saniye arasında değişir. Hubble Uzay Teleskobu’nun gelişiyle birlikte bilim insanları mavi devin yüzeyinin ayrıntılarını inceleyebildi ve dönüş periyodu hakkında bilgi edinebildi.

Gezegenin radyo dalgası aralığındaki gözlemleri Neptün’ün sürekli radyasyon yaydığını ve gezegenin dönen manyetik alanının neden olduğu periyodik patlamalar olduğunu göstermektedir. Gözlemler atmosfer içindeki dalgaların şeklini, boyutunu, yerini ve hareketini belirlemek için kullanılabilmektedir.

“Voyager 2″nin Neptün’e en yakın konumu 25 Ağustos 1989‘da gerçekleşti. Uzay aracı önce Nereid’in yanından ardından 4400 km mesafeyle gezegenin atmosferinin yakınından geçti. Daha sonra Triton’a da yaklaşan Voyager 2, gaz devinin manyetik alan ekseninin varlığını ve güçlü eğimini doğrulayabildi.Uzay aracı bu bağlamda 6 uydu ve halkalar tespit etti. Ayrıca gezegenin aktif hava sistemini keşfetti.

Neptün ile İlgili İlginç Bilgiler

Mavi Dev Güneş’e en uzak gezegen olduğu için insanlar için gizemli görünmektedir. Çekici mavimsi tonu, büyük boyutu ve diğer fiziksel özellikleriyle dikkat çekicidir.

• Mavi Dev Dünya’dan 17 kat daha büyüktür.
• Mavimsi gök cismi en yoğun gaz gezegenidir.
• Neptün güneş sistemindeki en soğuk gezegendir.
• Güneşten aldığından daha fazla ısı üretir.
• Triton güneş sistemindeki en büyük 7. uydudur. Gökbilimciler 3,5 milyar yıl sonra Triton’un yerçekimi tarafından parçalanacağını ve enkazının gezegenin etrafında başka bir halka oluşturacağını tahmin ediyor.
• Neptün ilk olarak teleskop yerine matematiksel hesaplamalar kullanılarak keşfedilen tek gezegendir.
• Gezegende bir gün yaklaşık 16 Dünya saati, bir yıl ise yaklaşık 165 yıl sürmektedir.

Neptün Gezegeninin Özellikleri ve Keşfi yazımıza benzer Kartal Bulutsusu yazımızı da okuyabilir, dilerseniz içeriğimize yorumda bulunabilirsiniz.

Kaynakça:

• Kaynak-1
• Kaynak-2