Hepimiz Satürn’ün çevresindeki muhteşem halkaları biliriz. Peki sadece Satürn’ün mü halkaları var? Aslında her ne kadar halkalar Satürn ile özdeşleşmiş olsa da, diğer dev gaz gezegenler Jüpiter, Uranüs ve Neptün’ün de hiç de yadsınamayacak derecede büyük halkaları vardır. Ancak özellikle son saydığım gezegenlerin halkaları parçacıkların küçüklüğünden ve halkaların inceliğinden dolayı kolay kolay keşfedilememişlerdi. Özellikle Satürn’de görev yapan Cassini uzay aracının final misyonunda halkaların direkt içinden geçmesinden dolayı ve öte yandan Jüpiter’de görev yapan Juno uzay aracının Jüpiter’e çok yakın geçişi sırasında gönderdiği yeni fotoğraflar halkalara yepyeni perspektifler kazandırıyor. Böylece ilk defa halkaların içinden gelen fotoğraflara ulaşmış olduk.
Jüpiter’in halkaları ilk olarak Voyager 1’in Jüpiter’e yakın geçişini yaptığı sırada keşfedilmişti. İlk olarak Ocak 1979‘da Jüpiter’e yaklaşan Voyager 1, Nisan ayına kadar çektiği 19 bin fotoğrafta Jüpiter hakkındaki ilk detaylı bilgileri vermesinin yanında, halkalarının da keşfini yaparak bilim dünyasını heyecanlandırmıştı. Sonrasında Voyager 2’nin yakın geçişinin ardından Jüpiter çevresinde 1995-2003 yılları arası sekiz yıl görev yapan Galileo uzay aracı da, özellikle halkaların yapısı ve oluşumları hakkında araştırmalar yaptı. New Horizons uzay aracı da 2007 yılında Plüton’a yaptığı yolculuk sırasında, Jüpiter yakınından geçerken halkaların da fotoğrafını çekti ve en büyük parçaların büyüklüğünün yaklaşık 500 metre civarında olduğunu tespit etti.
Juno uzay aracı Jüpiter çevresinde 53.5 gün süren eliptik bir yörüngeye sahip. Yörüngesindeki her Jüpiter geçişinde gezegenin kuzey kutbundan güneyine doğru inerek çok yakın geçiş yapıyor. Bu geçiş sadece birkaç saat sürüyor ve sonrasında yine Jüpiter’den uzaklaşıyor. İlk geçişi olan 27 Ağustos 2016’da Jüpiter’in üst bulutlarına yaklaşık 3 bin 600 kilometre kadar çok yaklaştığından dolayı, dışa bakan kameranın çektiği fotoğrafta ince halkalar dikkat çekti.
Jüpiter’in halkaları üç katmandan oluşuyor. Bunlar Halo Halkası, Ana Halka ve Gossamer Halkaları olarak isimlendirilir.
Jüpiter’e en yakında bulunan “Halo Halkası” çok sönük, geniş ve kalın bir simit şeklindedir. 22.800 kilometre genişlikte ve 20.000 kilometre kalınlıktadır. Halka, Jüpiter’in merkezinden 100.000 kilometre uzaklıkta başlıyor ve 122.800 kilometrede Ana Halka ile birleşiyor. Halkayı oluşturan parçacıklar o kadar küçük ki, 15 mikrondan daha küçük olduğu tahmin ediliyor.
“Ana Halka”, 6.400 kilometre genişlikte olup merkezden 129.200 kilometreye kadar uzanır. Ancak sadece 30 kilometre kadar inceliktedir. Jüpiter’in iki küçük uydusu olan Adrastea ve Metis yörüngeleri bu halkanın sınırını oluşturur.
“Gossamer Halkaları” ise çok sönük, ama en geniş olan halkalardır. İki geniş halkadan oluşur ve bu halkalar birbirlerinin içine girmiştir. Amalthea ve Thebe uydularından saçılan çok ince mikroskobik toz parçacıklarından oluştuğu tahmin ediliyor. Sınırı Amalthea uydusunun yörüngesinde biten Amalthea Gossamer Halkası 129.200 kilometre ile 182.000 kilometre arası genişlikte uzanır. Öte yandan sınırı Thebe uydusunun yörüngesinde biten Thebe Gossamer Halkası da 129.200 kilometreden başlar ve 226.000 kilometreye kadar ulaşır. Thebe uydusunun yörüngesini de küçük bir miktar geçmiştir. Aslında her ne kadar ince ve dar bir yapıya sahip olsa da Ana Halka, diğer halkalar arasında en parlak olanıdır. Halkaların görünme olasılıkları da genel olarak büyük oranda bakış geometrisine bağlıdır.
Üç farklı katman
İlginç olarak, Güneş Sistemi’ndeki dev gaz gezegenlerin halkalarının kompozisyonları birbirlerinden farklılık gösteriyor. Satürn halkalarının büyük oranda su buzu parçacıklardan oluştuğu tahmin edilse de Uranüs ve Neptün’ün halkaları daha çok organik bileşikler olan metan buzundan oluştuğu sanılıyor. Ancak Jüpiter’in halkalarının, daha katı parçacıklardan oluştuğu düşünülüyor. Bunun sebebi büyük ihtimalle halkaların içinde bulunan bu dört küçük uyduya yakından geçen asteroitlerin çarpmalarından dolayı etrafa saçılan ipliksi, tüy gibi hafif toz parçacıkları nedeniyle oluşmuş olabilir. Diğer gezegenlerin halkalarıyla kıyaslandığında Jüpiter’in halkaları sadece üç katmandan oluşmuş olduğundan gerçekten çok basit bir yapıya sahip olduğunu söyleyebiliriz.
Belki de bu halkaların yapısından dolayı bu dört uydu hem küçük, hem de patates şekilli. Metis yaklaşık 50 kilometre çapa sahipken, Adrastea yaklaşık 20 kilometre çapa sahip çok küçük uydular. Gossamer Halkaları’nı oluşturan Amalthea yaklaşık 150 kilometre büyüklükte iken Thebe ise yaklaşık 100 kilometre civarındadır. Halkaları meydana getiren buz parçacıkları 100 ile 1000 yıl içerisinde buharlaşıyor, o nedenle dış uzaydan bir şekilde Jüpiter ile yörüngesi kesişen asteroitler sayesinde halkalara sürekli yeni madde ekleniyor denebilir. Böylece aktif bir halka yapısı oluşuyor.
Dev gaz gezegenlerin halkalarının gizemleri, gezegenlere yakın geçen misyonların çektiği fotoğraflar ile her geçen yıl daha da açığa kavuşuyor. Öte yandan Keck Teleskopu gibi yerde bulunan bazı büyük teleskoplar ile Hubble Uzay Teleskobu halkaların gözlemlerini yapabiliyor. Böylece daha büyük resme bakılıp, kütleleri ve yoğunlukları farklı metotlarla tespit edilebiliyor. Özellikle Cassini’nin Satürn halkalarına yakın geçişi ve Juno’nun diğer Jüpiter yakın geçişlerinden gelen fotoğraflar yayınlandıkça da halkalar hakkında daha detaylı bilgilere ulaşacağız.
Bu yazı Atlas Dergisi için yazılmıştır, dergi sayfalarını indirmek için pdf’i tıklayınız.
Uzay Atlası (Atlas – Temmuz 2017)