6 Ocak 2014 Pazartesi

35) Satürn'ün Hikayesi

İki sene önce yazın çektiğim Satürn fotografı ile geçtiğimiz yaz (15.07.2013 tarihinde) çektiğim Satürn fotografının bir kıyaslamasını yaptım (35.1). Hem hava koşullarının daha uygun olması, hem de sanıyorum teleskopun takip mekanizmasını bu sene daha iyi kurabildiğim için daha net bir görüntü elde ettim.

35.1. Bir sene arayla çektiğim Satürn fotografları.

Fotograflarda Satürn'ün halkasının yüzeyi yeni fotografta daha az görülüyor. Yeni fotografta halka yüzeyi neredeyse bir çizgi gibi gözüküyor. Oysa geçen sene çektiğim fotografta halka gezegenin kutuplarına kadar uzanıyor. Muhtemelen geçen sene fotografı çektiğim sırada Satürn Dünya'nın dönüş ekseni ile daha büyük bir açı yapıyordu. Benden önce de birçok kişi bu tür gözlemler yapmışlardı ama asıl merak ettiğim şey ilk gözlemcilerin bu durum ile nasıl yüzleştikleriydi.

35.2. Galileo Galilei'nin 1616 tarihli Satürn çizimi [1].

Satürn, ilk kez Galileo Galilei tarafından gökcisimlerinin kusursuz küreler olduğuna inanılan bir zamanda gözlemlenmişti. Kendinizi Galileo'nun yerine koysanıza, teleskopunuzun başına her geçtiğinizde yeni ve sıradışı bir şey keşfediyorsunuz! Ay'a baktığınızda kusursuz kristal bir küre görmek yerine dağlar, vadiler, kraterler keşfediyorsunuz. Güneş'e baktığınızda Güneş'in üzerinde karanlık lekeler görüyorsunuz. Teleskopunuzu yıldız takımlarına çevirdiğinizde çıplak gözle görünenden çok daha fazla yıldızı görebildiğinizi fark ediyorsunuz. Jüpiter'e baktığınızda onun da etrafında dönen uyduları olduğunu görüyorsunuz. Satürn'e baktığınızda ise diğer tüm gökcisimlerinden daha farklı, daha tuhaf bir objeyle karşılaşıyorsunuz. Diğer tüm gökcisimleri yalın küreler gibi gözükürlerken Satürn'ün etrafında tuhaf bir şekil olduğunu görüyorsunuz (35.2).

Galileo çok önemli bir keşifte bulunduğunu anlamıştı. Keşfi ilk yapanın kendisi olduğunu belgelemek için ünlü Alman astronom Kepler'e ve Roma'da bulunan Collegio Romano'nun Cizvit alimlerine şifreli bir mektup gönderdi. Bu mesajda "en uzaktaki gezegenin üçlü bir şekli olduğunu gözlemledim" diyordu. Satürn'ün bir halkası olabileceği aklının ucundan bile geçmemişti [2]. Galileo'nun kullandığı teleskopların bir içbükey oküler lensi ve bir dışbükey objektif lensi vardı. En iyi teleskopu otuz kat büyütme gücüne sahipti ve bu yetersiz teçhizat ile Galileo'nun Satürn'ün gerçek şeklini görmesi aslında mümkün değildi (35.3).

35.3. Satürn'ün ilk teleskoplarla gözlemlenen bazı fazları [2].
 

İlk teleskoplarla yapılan gözlemler birçok gözlemci tarafından şüpheli bulunuyordu. Kepler, iki dışbükey lens kullanarak görüş alanını büyütmüştü fakat bu bile açısal ve kromatik gözlem sorunlarının önüne geçmeye yetmiyordu. Teleskopun insan gözünü yanılttığını savunanlar çıkmıştı. Çıplak göze tek görünen yıldızların teleskopla çift gözükmesi veya Venüs'ün Güneş'in önünde bulunduğu dönemlerde teleskopla bakan birine hilal şeklinde gözükürken çıplak gözle bu farkın algılanamaması bazı teleskop karşıtı astronomlar tarafından eleştiriliyordu. Teleskopun bir tek gözlemde bile yanıltıcı bir sonuç veriyor olması demek, diğer tüm gözlemlerin de geçerliliğini kaybetmesi anlamına gelebilirdi [3].

35.4. Satürn'ün fazlarını açıklayan bir çizim [2].


Lehistan-Litvanya Birliği'nde yaşamış Gdansk şehrinin belediye başkanı olan Johannes Hevelius aynı zamanda bir bilim adamıydı. "Satürn'ün Gerçek Görünümü Üzerine" adlı eserinde Satürn'ün tuhaf görünümüne bir açıklama getiriyordu.  Hevelius'a göre Satürn'ün elipsoit bir biçimi vardı ve kutup yüzeylerinden iki tane hilale bağlıydı. Satürn, Güneş'in etrafında yaptığı yolculuğu boyunca otuz senelik bir döngü içinde kendi merkezinin dışında olan bir noktanın etrafında yuvarlanıyordu. Böylece Satürn'ün teleskopla gözlemlenen tüm tuhaf şekilleri açıklanabiliyordu [4]. Aynı dönemlerde diğer astronomlar da Satürn'ün Güneş'in etrafında yaptığı yolculuğa ve Dünya'nın konumuna bağlı olarak farklı fazların görünümleri üzerine araştırmalarına devam ediyorlardı (35.4).

 35.5. Systema Saturnia'da bulunan Satürn tasviri [5].

Satürn, 1656'nın ilk günlerinde uzantıları olmadan görülüyordu. Tam da o günlerde Christiaan Huygens, yedi metre uzunluğunda ve altmış milimetre açıklık çapına sahip bir teleskop yapmıştı. Bu teleskop sac demirden imal edilmişti. İki adet dışbükey lense sahipti ve görüntüyü yüz kat büyütüyordu. Aynı senenin Ekim ayında Satürn'ün halkası yeniden gözüktü. Huygens, bu teleskopla yaptığı gözlemler sonucunda Satürn'ün gövdesine hiçbir noktada temas etmeyen, katı ve sürekli bir halkaya sahip olduğu tezini öne sürdü (35.5). Huygens, ayrıca Mart ayında Satürn'ün uydusu Titan'ı da gözlemlemeyi başaran ilk kişi olmuştu [4,5].
 
 
 35.6. Cassini uzay sondası ile çekilmiş bir fotograf [6].
 
Uzaya gönderilen ve veri toplamaya yarayan robotik uzay araçlarının yardımı ile artık Satürn'ün halkasının sürekli bir cisim olmadığı, halkanın, boyutları mikrometreden metrelere kadar değişen kaya ve buzlaşmış su parçacıklarından oluştuğu biliniyor. Satürn günümüzde hala insanlığı şaşırtmaya devam ediyor. Cassini uzay sondası tarafından çekilen bu fotoğrafta Satürn'ün bir başka eşsiz özelliği olan Altıgen (Heksagon)  kutup jeti görülüyor (35.6).
 
35.7. Laboratuvar ortamında elde edilen Heksagon [7].
 
İlk defa 1988 yılında Voyager uzay aracı ile görüntülenen bu kutup jeti birkaç sene önce laboratuvar ortamında modellendi (35.7). Satürn'ün atmosferinde gerçekleşen akımların barotropik kararsızlığının bir dengeye ulaşmasının sonucu olarak bu şeklin oluştuğu anlaşıldı [7]. Satürn'ün halkası ve kutup jeti kainatın uzun ve kaotik hikayesinin içinde rastgele meydana gelen düzenli fiziksel fenomenlere birer örnek olarak verilebilir.

KAYNAKÇA

[1] Galilei, G., Opere, vol. XII, p. 276.

[2] Huygens, C., Oeuvres Complètes de Christiaan Huygens (1888), The Hague: Martinus Nijhoff, 1925.

[3] Brown, H.I., "Galileo on the Telescope and the Eye", Journal of the History of Ideas, Vol. 46, No. 4, pp. 487-501, 1985.

[4] Shapely, D., "Pre-Huygenian observations of Saturn's ring", Isis, Vol. 40, No. 1, pp. 12-17, 1949.

[5] Chapman, A., "Christian Huygens (1629-1695): astronomer and mechanician", Endeavour, Vol. 19, No. 4, pp. 140-145, 1995.

[6] PIA17141: Saturn's Polar Jet, NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute, 2013-12-16.

[7] Aguiar, A.C.B., Read, P.L., Wordsworth, R.D., Salter, T., Yamazaki, Y.H., "A laboratory model of Saturn's North Polar Hexagon", Icarus, 206, pp. 755-763, 2010.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder