Galileo Uyduları 1 – Io
Yazar: Arif Bayırlı
(6 oy, ortalama: 4,83 / 5)7 Ocak 1610 gecesinde, bundan yaklaşık 400 yıl önce, Galileo yaptığı teleskobunu öncelikli hedefi Ay’dan Jüpiter’e doÄŸrulttuÄŸunda yüz yıllardır kabul görev evren modelini yerinden salladığının farkında mıydı acaba? Evrendeki tek merkezin Dünya olduÄŸu yönündeki yaygın inanışa karşıt Jüpiter’in etrafında gördüğü 3 küçük yıldız ona bambaÅŸka bir evrenin ipuçlarını veriyordu. Gördüğü üç küçük yıldız daha sonra Io, Europa ve Ganymede olarak adlandırılacak olan Jüpiter’in üç uydusuydu.
1609 yılında Hollanda’da bir optikçinin tasarımından esinlenerek kendi teleskobunu yapan Gallileo, ilk gözlemlerine Ay ile baÅŸladı. Ay’ın yüzeyindeki kraterlerin ve tepelerin resimlerini çizen Galileo teleskobunu her geçen gün daha verimli kullanabileceÄŸi bir alet haline getiriyordu. (Aynı dönemlerde Londra’dan gözlemler yapan Thomas Harriot da 6 kez büyüten teleskobu ile gözlemler yaparak Ay’ın yüzeyinin resmini çekmiÅŸtir fakat bunları yayınlamamıştı)
Galileo’nun Ay çizimleri (Kaynak : Galileo Project)
Bir çok optik kusurunu düzelttiÄŸi teleskobunu Jupiter’e 7 Ocak 1610′da Jupiter’e çeviren Galileo ilk önce ÅŸaÅŸkınlığa uÄŸradı. Jupiter’in yanında onunla paralel hizalanmış 3 tane daha parlak cisim vardı. Ä°lk baÅŸta bunları arka plandaki yıldızlar olduÄŸunu düşündü. Jupiter o dönemde Dünya’ya göre karşı konumdaydı, yani Dünya ve Jüpiter gezegeni GüneÅŸ’in aynı tarafında bulunuyorlardı ve bu nedenle Jüpiter Ay’dan sonra gökyüzündeki en parlak cisimlerdendi. Ä°lk gözleminin ardından bir sonraki gün Jüpiter’e tekrar baktığında gezegenin ters yönde hareket etmesi gerektiÄŸini düşünen Galileo, Jüpiter’in doÄŸudan batıya hareket etmesini ve üç parlak yıldızı geride bırakmasını bekliyordu. Fakat Jüpiter’e baktığında üç parlak cismin de gezegenin batısında kaldığını gördü. Yani Jüpiter batıya doÄŸru deÄŸil, doÄŸuya doÄŸru hareket ediyor gibi görünüyordu. Ä°lerleyen haftalarda Galileo üç ÅŸey daha keÅŸfetti:
- Küçük yıldızlar Jüpiter’i sürekli takip ediyorlardı.
- Bu takip sırasında konumları birbirine ve Jüpiter’e göre deÄŸiÅŸiyordu.
- Üç küçük yıldıza 15 Ocak gecesi bir tane daha eklenmişti. (Callisto)
Bu gözlemlerinin ardından Galileo bunların yıldız değil, Jüpiter etrafında dolanan uydular olduğunu fark etti ve Mart ayının ortalarında yayınladığı Siderius Nuncius kitabında bunlardan bahsederek "ünlü" oldu.
Bu yazı dizisinde bu 4 uydu hakkında bilgi vermeye çalışacağım. Öncelikle Io’dan baÅŸlayalım.
IO
Jüpiter’in vahÅŸi doÄŸaya sahip uydusu Io, ismini antik Yunan tanrılarından Zeus’un (Jüpiter) aşık olduÄŸu ve eÅŸi kıskanç Hera’dan saklamak için bir buzağıya dönüştürdüğü bakireden alıyor. Io, GüneÅŸ sisteminin en volkanik gökcismi olma özelliÄŸine sahip. 70′li yıllarda GüneÅŸ sisteminin derinlerini incelemek için gönderilen Voyager sondaları, uydunun ilk görüntülerini aldıklarıda karşılaÅŸtıkları manzara herkesi çok heyecanlandırmıştı. Uydunun yüzeyi diÄŸer uydularda görüldüğü gibi kraterle deÄŸil aktif volkan ve lavlarla kaplıydı. Patlamalarla yukarı çıkan bu lavlar yörüngeden kaçma hızının yarısına kadar ulaÅŸabiliyor ve yüzeyin 300 km üstüne kadar fışkırabiliyor.
Voyager 2 tarafından Temmuz 1979′da Io’ya yakın geçiÅŸ sırasında Loki volkanı patlama esnasında görüntülendi (soldaki mavi parlaklık)
Dünya’nın uydusu Ay’dan biraz daha büyük olan Io, Jüpiter’in en büyük üçüncü uydusu ve gezegene uzaklık bakımından beÅŸinci sırada yer alıyor.
Io her ne kadar yörüngesi boyunca sürekli aynı yüzünü dev gezegen Jüpiter’e dönük olsa da diÄŸer uydular Ganymede ve Europa’nın etkisiyle düzensiz bir eliptik yörüngeye sahip. Yörüngesindeki bu düzensizlikler nedeniyle Jüpiter ile arasındaki mesafenin sürekli deÄŸiÅŸmesi uydu yüzeyinde çok büyük gelgit etkilerinin hissedilmesine yol açıyor. Dünya’da Ay’ın etkisiyle okyanuslarda gözlenen en büyük yükselme 18 m civarındayken, Io’nun katı yüzeyinde oluÅŸan en büyük gelgitler 100 metreye ulaÅŸabiliyor! Yani uydunun katı yüzeyi 100 metre inip yükselebiliyor!
Io’nun volkanik yüzeyi (Kaynak : NASA – PhotoJournal)
Ä°ÅŸte bu gelgitlerin oluÅŸturduÄŸu sıkışmalar büyük bir ısınmaya neden oluyor ve Io’nun yüzeyinin altının büyük bir basınçla sıvı kalmasına neden oluyor. Bu sıvı açık bir yol bulduÄŸunda büyük fışkırmalarla yüzeye ulaşıyor ve yüzeyin 2000 Kelvin (2.273 Santigrad derece) dereceye kadar ısınmasına yol açıyor. Io’nun yüzeyi sürekli kendini yeniliyor, lavlar kraterleri dolduruyor ve sıvı kayalar yüzeye yayılıyor. Uydu yüzeyini oluÅŸturan materyal konusunda kesin bilgi bulunmamakla birlikte deÄŸiÅŸen renk kompoziyonlarına baÄŸlı olarak erimiÅŸ sülfür ya da silikat kaya olduÄŸu sanılıyor. Sülfürdioksit’ten oluÅŸan atmosferinde suya herhangi bir ÅŸekilde rastlanmıyor ve uydunun etrafında güçlü bir manyetik alan oluÅŸturan demirden katı bir çekirdeÄŸi olduÄŸu düşünülüyor.
Galileo uydusu tarafından Io’da Tvashtar Catena bölgesinde 1999′da görüntülenen volkan patlaması (Kaynak NASA – PhotoJournal)
Io’yu Jüpiter’den 220 000 km uzakta tutan yörüngesi zaman zaman Jüpiter’in devasa manyetik alan çizgilerini keserek uydunun bir elektrik jenaratoru gibi davranmasına neden oluyor. Bu durum uydu etrafında 400 000 volt gerilim oluÅŸturabiliyorken 3 milyon amper akım üretebiliyor. Bu akım en düşük dirençli yolu seçerek Jüpiter’in manyetik alan çizgilerinden gezegenin atmosferinin üst katmanlarına girip büyük ÅŸimÅŸekler oluÅŸturuyor.
Jüpiter dönüşü sırasında devasa manyetik alanı Io’nun üzerinden geçip uydunun yüzeyinden saniyede 1 tona yakın maddeyi koparır. Bu kopan madde manyetik alanda iyonize olarak (elektronlarını kaybederek) halka ÅŸeklinde yüksek enerjili bir "plazma torus" adı verilen bulut oluÅŸturur. Bu buluttan kopan parçacıklar manyetik alan çizgilerini takip ederek Jüpiter’in kutuplarında görülen Auroralara (Kuzey Işıkları) sebep oluyor. Ayrıca bu halka yapıdan kaçan iyonlar Jüpiter’in manyetosferinin beklenenden iki kat daha büyük olmasına da neden oluyor.
Kaynaklar
