Kuiper Kuşağı Nedir? Güneş Sisteminin Sınırındaki Nesneler Arasında Neler Bulunur?

Gaz devi Neptün'ün ötesinde, buzlu cisimlerle dolu bir uzay bölgesi yatar. "Kuiper Kuşağı" olarak bilinen bu soğuk alan, Güneş Sistemi'nin ilk zamanlarının kalıntılarıdır ve içerisinde trilyonlarca nesneyi barındırır.

1943'te gök bilimci Kenneth Edgeworth, Neptün'ün ötesinde kuyruklu yıldızların ve daha büyük cisimlerin var olabileceğini öne sürdü ve 1951'de gökbilimci Gerard Kuiper, Güneş Sistemi'nin uzak ucunda, bir buzlu cisim kuşağının varlığını öngördü. İkilinin varlığını öne sürdüğü halkalar, bugün Kuiper Kuşağı veya Edgeworth-Kuiper Kuşağı olarak biliniyor.

NASA

Kuiper Kuşağu, muazzam boyutuna rağmen, ancak 1992'de, gök bilimcier Dave Jewitt ve Jane Luu tarafından keşfedilebildi. Çift, 1987'den beri NASA'nın deyişiyle, "Neptün'ün ötesinde loş nesnelere ulaşmak için gökyüzünü inatla tarıyordu." Çift, gördükleri ilk nesneyi "Gülen Yüz" olarak adlandırdılar, ancak daha sonra bu cisim "1992 QB1" olarak kataloglara geçti.

O zamandan beri gök bilimciler, bölgedeki birkaç merak uyandırıcı Kuiper Kuşağı nesnesini ve potansiyel cüce gezegenleri keşfettiler. NASA'nın New Horizons görevi, daha önce saklı kalmış gezegenleri ve nesneleri ortaya çıkarmaya devam ederek, bilim insanlarının bu eşsiz Güneş sistemi kalıntısı hakkında daha fazla bilgi edinmesine yardımcı oluyor.

Kuiper Kuşağı'nın Oluşumu

Güneş Sistemi oluşurken; gaz, toz ve kayaların çoğu, Güneş'i ve gezegenleri meydana getirmek için bir araya geldi. Gezegenler, daha sonra artık maddenin çoğunu Güneş'e veya Güneş sisteminin dışına süpürdü. Ancak Güneş sisteminin kenarındaki nesneler, Jüpiter gibi çok büyük gezegenlerin yer çekimi etkisine giremeyecek kadar uzaktaydı ve bu nedenle Güneş'in yörüngesinde yavaşça dönerken konumlarını korumayı başardılar. Kuiper Kuşağı ve onun kardeşi olan; daha uzak ve küresel olan Oort Bulutu, Güneş sisteminin başlangıcından kalan kalıntıları içerir ve Kuiper Kuşağı'nın doğuşuna dair değerli bilgiler sağlayabilir.

steemit

Güneş Sistemi'nin doğuşu hakkında öne sürülen modellerden biri olan Nice Modeli'ne göre Kuiper Kuşağı, Neptün'ün şu anda yörüngede olduğu yerin yakınında, Güneş'e Neptün'den daha yakın bir yerde oluşmuş olabilir. Bu modelde gezegenler, Neptün ve Uranüs'ün yer değiştirdiği ve Güneş'ten uzaklaşarak dışarıya doğru hareket ettiği özenli bir dans yapıyorlardı. Gezegenler Güneş'ten uzaklaştıkça kütle çekimleri, Kuiper Kuşağı nesnelerinin çoğunu yanlarında taşımış olabilir ve buz devleri göç ederken önlerindeki minik nesneleri yönlendirmiş olabilir. Sonuç olarak, Kuiper Kuşağı'ndaki nesnelerin çoğu, oluştukları bölgeden Güneş Sistemi'nin daha soğuk kısımlarına taşındı.

Kuiper Kuşağı'nın en kalabalık bölümünün boyutu, Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığının 42 ile 48 katı arasındadır. Bu bölgedeki nesnelerin çoğunun yörüngesi sabittir; ancak bazı nesneler zaman zaman Neptün'e çok yaklaştıklarında rotaları biraz değişir.

Bilim insanları, 100 kilometreden daha büyük çapa sahip binlerce cismin, çoğu kısa dönemli kuyruklu yıldız olan trilyonlarca küçük cisimle birlikte bu kuşak içinde, Güneş etrafında dolaştığını tahmin ediyorlar. Bölge, ayrıca birkaç cüce gezegen içerir. Cüce gezegenler, asteroit olarak sınıflandırılmak için çok büyük; ancak bir gezegen olarak sınıflandırılmak için çok küçüktür.

Kuiper Kuşağı Nesneleri

Plüton, sınıflandırılması gereken ilk Kuiper Kuşağı nesnesiydi; ancak o zamanlar bilim insanları, diğer Kuiper Kuşağı nesneleri keşfedilene kadar bu durumun farkına varmadılar. Jewitt ve Luu, Kuiper Kuşağı'nı keşfettikten sonra, gök bilimciler çok geçmeden Neptün'ün ötesindeki bölgenin buzlu kayalar ve küçük nesnelerle dolu olduğunu gördüler.

Sedna

Plüton'un yaklaşık dörtte üçü büyüklüğünde bir Kuiper Kuşağı nesnesi olan Sedna, 2004 yılında keşfedildi. Sedna, Güneş'ten o kadar uzaktadır ki, Güneş'in etrafında bir yörüngesini yaklaşık 10.500 yılda tamamlar. Sedna, yaklaşık 1770 km genişliğindedir ve 12,9 milyar kilometre ile 135 milyar kilometre arasında değişen, eksantrik bir yörüngede Güneş'in etrafını turlar.

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünden Sedna'yı ve birkaç diğer Kuiper Kuşağı nesnesini keşfeden (ve Plüton'un da gezegenlik statüsünü yitirmesine sebep olan) gökbilimci Mike Brown, yaptığı bir açıklamada şöyle diyor:

O mesafeden bakıldığında Güneş o kadar küçük görünüyor ki onu gökyüzüne bir iğne başı tutarak tamamen gölgeleyebilirsiniz.

Eris

Temmuz 2005'te gökbilimciler, Plüton'dan biraz daha küçük olan, Kuiper Kuşağı nesnesi Eris'i keşfettiler. Eris, 580 yılda Güneş etrafındaki bir yörüngesini tamamlar ve Güneş'e olan uzaklığı Dünya'nınkinden yaklaşık olarak 100 kat daha fazladır.

Eris'in keşfi, bazı astronomlar için Plüton'u tam ölçekli bir gezegen olarak kategorize edilip edilemeyeceği sorununu ortaya çıkardı. Uluslararası Astronomi Birliği'nin ( IAU) 2006 tanımına göre bir gezegen, çevresini asteroitler gibi artıklardan temizleyecek kadar büyük olmalıdır. Kuiper Kuşağı ile çevrili Plüton ve Eris, bunu başaramıyordu. Sonuç olarak 2006 yılında Plüton, Eris ve en büyük asteroit Ceres, IAU tarafından cüce gezegenler olarak yeniden sınıflandırıldı.

European Southern Observatory

Haumea

Kuiper Kuşağı'nda 2008'de Haumea ve Makemake adlı iki cüce gezegen daha keşfedildi.

Ancak gök bilimciler, Haumea'nın cüce gezegen statüsünü yeniden değerlendiriyorlar. 2017 yılında Haumea, Dünya ve parlak bir yıldızın arasından geçtiğinde bilim insanları onun yuvarlak bir şekilden çok, uzun bir şekle sahip olduğunu fark ettiler. IAU'nun tanımına göre, yuvarlaklık cüce gezegen olmanın kriterlerinden biridir. Haumea'nın uzamış şekli, hızlı dönüşünün bir sonucu olabilir; Haumea'da bir gün yaklaşık sadece 4 saat sürer. İspanya Granada'daki Endülüs Astrofizik Enstitüsü'nden gökbilimci Santos Sanz, şöyle anlatıyor:

Bu durumun, cüce gezegen tanımını değiştirip değiştirmeyeceğini bilmiyorum. Sanırım evet, ama muhtemelen zaman alacak.

NASA

Gezegen 9

Gezegen 9, Dünya'nın yörüngesinden yaklaşık 600 kat, Neptün'ün yörüngesinden yaklaşık 20 kat daha uzakta olan bir mesafede Güneş'in etrafında döndüğü düşünülen varsayımsal bir uzay cismidir. Karşılaştırma olarak, Neptün'ün yörüngesi, en yakın noktasında Güneş'ten 4.34 milyar kilometre uzaklıktadır.

Bilim insanları, Gezegen 9'u henüz gözlemlemediler. Varlığı, Kuiper Kuşağı'nda diğer nesneler üzerinde gözlenen yer çekimi etkileri ile anlaşıldı. Pasadena'daki Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden bilim insanları Mike Brown ve Konstantin Batygin, 2016 yılında Astronomical Journal'da yayınlanan bir çalışmada Gezegen 9'un kanıtlarını açıkladı.

Orada başka bir nesne varsa, Washington D.C.'deki Carnegie Bilim Enstitüsü'nden gök bilimciler Scott Sheppard'ın ve Kuzey Arizona Üniversitesi'nden Chadwick Trujillo'nun yakında onu bulacakları düşünülüyor. İkili 2014 yılında Plüton'un ötesinde cüce bir gezegen olan Gezegen X'in varlığını önerdikten sonra, son 6 yıllarını Güneş Sistemi'nin kenarındaki sönük nesnelerin derin araştırması üzerinde çalışarak geçirdi.

Şimdiye kadar Sheppard ve Trujillo, Güneş Sistemi'nin kenarındakilerin yaklaşık %80'ini oluşturan 62 nesne keşfetti. Geçen sene ikili, lakabı "Goblin" olan cüce gezegen 2015 TG387'yi ve şimdiye kadar bilinen en uzak Kuiper Kuşağı nesnesi olan "FarOut" lakaplı 2018 VG18'i keşfettiler. 2019'da Sheppard gayri resmi olarak "FarFarOut" olarak bilinen daha da uzak bir nesnenin keşfini duyurdu. Sheppard yaptığı açıklamada şunları söylüyor:

Bu uzak nesneler, bizi Gezegen X'e götüren ekmek kırıntıları gibidir. Onlardan ne kadar fazlasını bulabilirsek, dış Güneş Sistemi'ni ve yörüngelerini şekillendirdiğini düşündüğümüz olası gezegeni o kadar iyi anlayabiliriz; bu, Güneş Sistemi'nin evrimi hakkında bilgimizi yeniden tanımlayacak bir keşif.

Yeni Ufuklardan Bir Ziyaret

Küçük boyutları ve uzak konumları nedeniyle, Kuiper Kuşağı nesnelerini Dünya'dan tespit etmek zordur. NASA'nın uzay tabanlı Spitzer teleskopundan alınan kızılötesi ölçümler, en büyük Kuiper Kuşağı nesnelerinin boyutlarının anlaşılmasında yardımcı oldu.

NASA, Güneş sisteminin doğuşundan kalan bu uzak kalıntıları görüntüleyebilmek için New Horizons görevini başlattı. Uzay aracı 2015 yılında Plüton'a ulaştı ve birden fazla Kuiper Kuşağı nesnesini incelemek amacıyla yoluna devam etti.

1 Ocak 2019'da New Horizons, 2014 MU69 adlı Kuiper Kuşağı nesnesinin yanından geçti. MU69'dan alınan ilk görüntüler, birbirine yapışmış iki yuvarlak top ile kardan adam benzeri bir yapıyı andırıyordu. Bu görüntüler, Güneş sistemindeki küçük kayalık ve buzul cisimlerin yer çekimi tarafından yavaşça bir araya getirildiğini öne süren bir gezegen oluşumu teorisi olan Çakıltaşı Birikimi (İng: "Pebble Accretion") fikrini doğruluyor gibiydi. Ancak, yakın geçişten bir ay sonra yayınlanan görüntüler çiftin başlangıçta düşünüldüğünden daha düz olduğunu, kartopundan çok iki hamburger köftesi gibi olduğunu öne sürdü. Bu nesnelerin oluşumları sırrını korumaktadır.

NASA

New Horizons baş araştırmacısı Alan Stern yaptığı açıklamada şunları belirtti;

Yeni görüntüler, böyle bir nesnenin nasıl oluşturulabileceğine dair bilimsel bulmacalar yaratıyor. Güneş'in etrafında dönen böyle bir şeyi daha önce hiç görmemiştik.

Space

2014 MU69, New Horizons'ın ziyaret ettiği son nesne olmayabilir. Ekip, uzay aracının başka bir Kuiper Kuşağı nesnesinin yakınından uçmak için yeterli yakıta sahip olduğunu belirtti. NASA'nın uzatılmış bir görevi onaylaması gerekecek ancak başka bir nesneyi ziyaret etmek, bilim insanlarının Kuiper Kuşağı hakkında daha geniş bir anlayış kazanmasına yardımcı olacaktır. Stern Aralık 2018'de yaptığı bir web yayınında şu açıklamayı yaptı:

Yakıtımız var ve uzay aracının sağlığı çok iyi, yani ileride parlak bir gelecek olduğunu düşünüyorum.