Beiträge von burakakay

Meteorolojik Model Güncelleme Saatleri
06:30-08:15 (GFS Sabah)
09:00-10:00 (ECMWF Sabah)
12:30-14:15 (GFS Öğlen)
18:30-20:15 (GFS Akşam)
21:00-22:00 (ECMWF Akşam)
00:30-02:15 (GFS Gece)

  • HF Evren Köşesi

    Yıldızlararası Nesneler ve Haydut Gezegenler Güneş Sisteminde Nasıl Sıkışabilir?

    Oumuamua 2017'de Güneş Sistemimizi geçtiğinde bunu yapan ilk doğrulanmış Yıldızlararası Nesne (ISO) oldu. Sonra 2019'da Comet 2l/Borisov aynı şeyi yaptı. Bunlar Güneş Sistemimizi ziyaret eden tek iki doğrulanmış ISO'dur. Güneş Sistemimizin uzun tarihinde çok daha fazla ISO ziyaret etmiş olmalı ve gelecekte çok daha fazlası ziyaret edecek. Açıkçası orada bunlardan daha fazla nesne var ve yakında açılacak olan Vera Rubin Gözlemevi'nin çok daha fazlasını keşfetmesi bekleniyor.

    Güneş'in, bazı gezegenlerin uydularını yakaladığı gibi, bir ISO'yu veya haydut bir gezegeni yakalaması da mümkün olabilir.

    Her şey faz uzayına dayanıyor.

    Olgun, sakin Güneş Sistemimiz aniden başka bir üye kazanırsa ne olur? Bu, nesnenin kütlesine ve sonunda kendisini içinde bulduğu yörüngeye bağlı olacaktır. İlginç bir düşünce deneyi; Borisov ve Oumuamua daha küçük nesnelerken, Güneş Sistemimize katılan daha büyük bir haydut gezegen yörünge kaosu yaratabilir. Potansiyel olarak Dünya'daki yaşamın gidişatını değiştirebilir, ancak bu oldukça düşük bir ihtimaldir.

    Bu senaryo ne kadar olası? Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy'deki yeni bir araştırma notu, Güneş Sistemimizin bir ISO'yu nasıl yakalayabileceğini özetliyor. " Güneş sistemine kalıcı yakalama " başlıklı notun yazarları, Yeshiva Üniversitesi Matematik Bilimleri Bölümü'nden Edward Belbruno ve eski NASA çalışanı ve şu anda Space Science Endeavours'tan James Green.

    Faz uzayı, Güneş Sistemimiz gibi dinamik bir sistemin durumunu tanımlayan matematiksel bir gösterimdir. Faz uzayı, hem konumu hem de momentumu temsil eden koordinatları kullanır. Güneş etrafındaki tüm olası yörünge yapılandırmalarını içeren çok boyutlu bir uzay gibidir. Faz uzayı, hem konumu hem de momentum özelliklerini izleyerek dinamik bir sistemin durumunu yakalar. Güneş Sistemimizin faz uzayı, bir ISO'nun kendisini Güneş'e kütleçekimsel olarak bağlı bulabileceği yakalama noktalarına sahiptir.

    Faz uzayı karmaşıktır ve Hamilton mekaniğine dayanır . Yörünge eksantrikliği, yarı büyük eksen ve yörünge eğimi gibi şeyler hepsi ona beslenir. Faz uzayı en iyi çok boyutlu bir manzara olarak anlaşılır.

    Güneş Sistemimizin faz uzayında iki tip yakalama noktası bulunur: zayıf ve kalıcı.

    Zayıf yakalama noktaları, bir nesnenin geçici olarak yarı kararlı bir yörüngeye çekilebileceği uzaydaki bölgelerdir. Bu noktalar genellikle nesnelerin yerçekimi sınırlarının dış kenarlarının birleştiği yerlerdir. Yörüngesel bir benimsemeden çok yerçekimi dürtmelerine benzerler.

    Kalıcı yakalama noktaları, bir nesnenin kalıcı olarak sabit bir yörüngeye yakalanabileceği uzaydaki bölgelerdir. Bir nesnenin açısal momentumu ve enerjisi, bir yörüngeyi korumasına izin veren kesin bir yapılandırmadır. Gezegen sistemlerinde, bu kalıcı yakalama noktaları son derece uzun süreler boyunca devam eden kararlı yörünge yapılandırmalarıdır.

    Güneş Sistemimizin faz uzayı son derece karmaşıktır ve birçok hareket eden gövde ve bunların değişen koordinatlarını içerir. Faz uzayı koordinatlarındaki ince değişiklikler, nesnelerin kalıcı yakalama durumları ile zayıf yakalama durumları arasında geçiş yapmasına izin verebilir. Aynı şekilde, ISO'lardaki veya başıboş gezegenlerdeki ince farklar onları bu noktalara götürebilir.

    Yazarlar araştırma notlarında bir ISO'nun kalıcı olarak yakalanmasını şu şekilde açıklıyorlar: "Küçük bir cisim olan P'nin Güneş S etrafında yıldızlararası uzaydan kalıcı olarak yakalanması, P'nin asla yıldızlararası uzaya geri kaçamaması ve tüm gelecek zamanlar boyunca Güneş Sistemi içinde tutularak Güneş'le çarpışmadan hareket etmesi durumunda gerçekleşir." Puristler hiçbir şeyin tüm gelecek zamanlar için aynı olamayacağını belirteceklerdir, ancak bu nokta geçerlidir.

    Diğer araştırmacılar bu senaryoyu araştırdılar, ancak bu çalışma bir adım daha ileri gidiyor. "Kalıcı olarak yakalanmanın yanı sıra, P zayıf bir şekilde de yakalanıyor," diye yazıyorlar. Bu, çözülmesi zor olduğu bilinen üç cisim problemi etrafında dönüyor . Ayrıca, Jüpiter'i üçüncü cisim olarak kullanan önceki araştırmaların aksine, bu çalışma galaksinin gelgit kuvvetini P ve S ile birlikte üçüncü cisim olarak kullanıyor. Makalelerinde "Bu gelgit kuvveti, düşündüğümüz hız aralığı ve Güneş'ten uzaklık için faz uzayının yapısı üzerinde önemli bir etkiye sahip," diye açıklıyorlar.

    Makale faz uzayının ve ISO yakalamanın teorik doğasına odaklanmaktadır. "Sonsuz zaman boyunca meydana gelen kalıcı zayıf yakalama adı verilen özel bir kalıcı yakalama türünün dinamik ve topolojik özelliklerini" incelemektedir. Kalıcı zayıf yakalamadaki bir nesne asla kaçmaz, ancak tutarlı ve kararlı bir yörüngeye asla ulaşamaz. Yıldızla çarpışmadan yakalama kümesine asimptotik olarak yaklaşır.

    Haydut gezegenlerin büyük sayılarda var olma olasılığı konusunda pek fazla tartışma yok. Yıldızlar, sonunda daha geniş bir alana dağılan gruplar halinde oluşur. Yıldızlar gezegenlere ev sahipliği yaptığı için, bu gezegenlerden bazıları, eş doğumlu yıldızlar birbirlerinden biraz ayrılmadan önce kütle çekimsel etkileşimler yoluyla dağılacaktır.

    Yazarlar, "Herhangi bir güneş sisteminin nihai mimarisi, yakın karşılaşmaların gezegenleri ve küçük gök cisimlerini sistemden çekip, haydut gezegenler olarak adlandırılan gezegenler yaratabilmesi nedeniyle, bitişikteki oluşan yıldız sistemlerinin yıldız geçişlerine ek olarak gezegen-gezegen saçılmasıyla şekillenecektir" şeklinde açıklıyor.

    Yazarlar, "Birlikte ele alındığında, gezegenlerin erken gezegen-gezegen saçılmasından ve yıldız karşılaşmalarından kaynaklanan gezegen atılması ve daha sonraki çok gezegenli güneş sisteminin evrimi yaygın olmalı ve yıldızlararası uzayda serbestçe yüzen, belki de yıldız sayısını aşan çok sayıda başıboş gezegenin varlığına dair kanıtları destekliyor" diye yazıyor ve bu iddianın tartışmalı olduğunu belirtiyorlar.

    Peki tüm bunlar ne anlama geliyor?

    Araştırmacılar Güneş Sistemi'nin faz uzayı için bir yakalama kesiti geliştirdiler ve ardından Güneş Sistemimizin yakınında kaç tane başıboş gezegen olduğunu hesapladılar. Güneş'in etrafında altı parseklik bir yarıçapa kadar uzanan Güneş komşuluğumuzda 131 yıldız ve kahverengi cüce var. Gökbilimciler bunların en azından birkaçının gezegenlere ev sahipliği yaptığını ve hepsinin henüz tespit etmediğimiz gezegenlere ev sahipliği yapabileceğini biliyorlar.

    Her milyon yılda, yıldız komşularımızdan yaklaşık ikisi Dünya'ya birkaç ışık yılı mesafeden gelir. Yazarlar, "Ancak, önümüzdeki 50.000 yıl içinde altı yıldızın yakından geçmesi bekleniyor" diye yazıyor. Oort Bulutu'nun dış sınırı yaklaşık 1,5 ışık yılı uzaklıktadır, bu nedenle bu yıldız karşılaşmalarından bazıları buluttan nesneleri kolayca yerinden oynatabilir ve onları iç Güneş Sistemi'ne doğru gönderebilir. Bu daha önce birçok kez gerçekleşti, çünkü bulut muhtemelen uzun dönemli kuyruklu yıldızların kaynağıdır.

    8 gezegeniyle bilinen Güneş Sistemi, trilyonlarca kuyrukluyıldız içeren büyük bir küresel kabuğun içinde küçük bir alanı kaplar - Oort Bulutu. Yerçekimi bozulmaları kuyrukluyıldızları buluttan çıkarır ve bazılarını Güneş Sistemi'nin içlerine gönderir. Resim Kredisi: Wikimedia Commons8 gezegeniyle bilinen Güneş Sistemi, trilyonlarca kuyrukluyıldız içeren büyük bir küresel kabuğun içinde küçük bir alanı kaplar - Oort Bulutu. Yerçekimi bozulmaları kuyrukluyıldızları buluttan çıkarır ve bazılarını Güneş Sistemi'nin içlerine gönderir. Resim Kredisi: Wikimedia Commons

    Araştırmacılar, Güneş Sistemi'nin faz uzayında bu nesnelerden bazılarının veya ISO'ların veya başıboş gezegenlerin kalıcı zayıf yakalamaya ulaşmasını sağlayabilecek açıklıklar tespit ettiler. Bunlar, Güneş'in Tepe küresindeki açıklıklar , Güneş'in çekim gücünün uyduları yakalamak için baskın çekim kuvveti olduğu bir bölge. Bu açıklıklar, Güneş'ten 3,81 ışık yılı uzaklıkta, galaktik merkez yönünde veya tam tersidir.

    Yazarlar, "Bu açıklıklar aracılığıyla yıldızlararası nesnelerin Güneş Sistemi'ne kalıcı olarak zayıf bir şekilde yakalanması mümkündür," diyor. "Güneş'in etrafında kalıcı bir yakalama için Hill'in küresi içinde kaotik bir şekilde hareket ederlerdi ve bu sonsuz sayıda döngüyle keyfi olarak uzun bir zaman alırdı." Bu nesneler Güneş'le asla çarpışmazdı ve kalıcı olarak yakalanabilirlerdi. "Haydut bir gezegen, tespit edilmesi mümkün olabilecek gezegenlerin yörüngelerini bozabilir," diye sonuca varıyorlar.

    ISO'ları ve başıboş gezegenleri anlamanın henüz erken dönemlerindeyiz. Bunların orada olduğunu biliyoruz, ancak kaç tane olduklarını veya nerede olduklarını bilmiyoruz. Vera Rubin Gözlemevi bu nesne popülasyonuna gözlerimizi açabilir. Hatta bazı bölgelerde nasıl kümelendiklerini ve diğerlerinden nasıl kaçındıklarını bile gösterebilir.

    Bu çalışmaya göre, eğer Güneş Tepesi küresindeki açıklıklardan herhangi birine yakınlarsa, kalmaya karar veren bir ziyaretçimiz olabilir.