Jüpiter’in Neden Bu Kadar Çok Uydusu Var?

Güneş sistemindeki diğer tüm gezegenlerin toplam kütlesinin iki katından daha büyük bir kütleye sahip olan Jüpiter, sayısız uyduyu sahip olmasına yardımcı olacak eşit derecede büyük bir yerçekimi kuvvetine sahiptir.

Haber Merkezi / Gökbilimcilere göre, gaz devinin şu an onaylanmış 79 uydusu var. Bu, Satürn’ün 82 doğrulanmış uydu sayısından daha az. Ancak, gökbilimciler sürekli olarak yenilerini keşfetmeye devam ettikleri için, hangi gezegenin daha çok uyduya sahip olduğu yarışı hala devam ediyor.

Satürn, gökbilimcilerin 20 yeni uydu keşfettiği 2019’da Jüpiter’den bu alanda tacı çaldı. Ancak, Carnegie Bilim Enstitüsü’ne bağlı gökbilimciler tarafından 2017’de Jüpiter çevresinde on iki yeni uydu keşfedildi. Dahası, Jüpiter’in güneş sistemindeki en fazla sayıda uyduya sahip olduğuna inanmak için iyi nedenler var.

Eylül 2020’de British Columbia Üniversitesi’nden gökbilimciler, çapı 800 metrenin üzerinde olan 45 aday uydu belirlediler. Ancak araştırmacılar gökyüzünün yalnızca küçük bir alanını incelediler ve Jüpiter’in yörüngesinde dönen bu küçük uydulardan 600’den fazla olabileceği sonucuna vardılar.

Bu aday uydular şu anda araştırılıyor, bu da yörüngelerini güvenilir bir şekilde doğrulamak için oldukça fazla zaman alacak. Ancak gökbilimciler uydularını kataloglamakla meşgulken, Jüpiter’in neden bu kadar çok uydusunun olduğunu anlamak için iyi bir zaman. Jüpiter’i bu alanda bu kadar özel kılan ne?

Jüpiter’in bu kadar çok uyduya sahip olmasının nedeni, Dünya’ya 300 kat daha büyük bir kütleye sahip olmasının çok ilgisi var. Dünya’nın ilk ve tek uydusu Ay, milyarlarca yıl önce devasa bir proto-gezegenin Dünya’ya çarpmasından sonra oluşmuştur. Ancak çoğu uydu, özellikle de gaz devlerinin çevresindeki, bu kadar heyecan verici bir geçmişe sahip değil.

Güneş’in etrafındaki dönüşünü 11.86 yılda tamamlıyor

Jüpiter ve onun gibi diğer devasa gezegenler, ufacık asteroitlerden volkanik aktiviteye sahip tam teşekküllü mini gezegenlere kadar değişen kayalık nesneleri ‘yakalama’ çekimine sahiptir. Kütlesi sayesinde sadece çok güçlü bir çekim kuvvetine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda Güneş’ten de oldukça uzaktadır. Güneş’ten Dünya’dan yaklaşık 5 kat daha uzaktadır ve her 11.86 yılda Güneş etrafında tam bir dönüş tamamlar.

Bu mesafe, Jüpiter’in daha büyük bir etki veya kontrol alanı olmasına izin verir, çünkü Güneş’in yerçekimi etkisi uzaklaştıkça zayıflar. Jüpiter’in, Pasiphae ve Sinope’de olduğu gibi, 23,5 milyon mil kadar uzakta yörüngesinde dönen uyduları olması şaşırtıcı değil. Bu arada, güneşe en yakın iki gezegen olan Venüs ve Merkür’ün hiç uydusu yoktur, Dünya’nın ise bir uydusu ve Mars’ın iki küçük uydusu vardır.

Jüpiter’in birçok uydusundan en büyük dördü özellikle öne çıkıyor; Callisto, Io, Europan ve Ganymede; 1610’da ilk keşfeden İtalyan gökbilimci Galileo Galilei’nin onuruna Galile uyduları olarak adlandırılır.

Bu dört uydudan üçü Ay’dan daha büyüktür ve biri Ganymede, güneş sistemindeki en büyük uydudur. Aslında, Jüpiter’in en az 3.100 kilometre çapında olan bu en büyük dört uydusunun tümünü görmek için tek ihtiyacınız olan normal bir teleskop.

Jüpiter’in ‘Enerji Krizinin’ Arkasındaki Sır

Yeni bir araştırma, Jüpiter’in onlarca yıldır gökbilimcileri şaşırtan ‘enerji krizinin’ çözümünü ortaya çıkardı. Gökbilimciler, gaz devinin üst atmosferinin ayrıntılı bir küresel haritasını oluşturdular ve Jüpiter’in güçlü auroralarının gezegen çapında ısıtma sağlamaktan sorumlu olduğunu doğruladılar.

Haber Merkezi / Nature’da yayınlanan yeni araştırma , Jüpiter’in on yıllardır astronomları şaşırtan ‘enerji krizi’nin çözümünü ortaya çıkardı.

Hawai’deki Keck Gözlemevi’nden gelen verileri kullanan gökbilimciler, gaz devinin üst atmosferinin en ayrıntılı ancak küresel haritasını oluşturdular ve ilk kez Jüpiter’in güçlü auroralarının gezegen çapında ısıtma sağlamaktan sorumlu olduğunu doğruladılar.

Araştırma ekibinden Dr James O’Donoghue, araştırmaya ilişkin yaptığı değerlendirmede, “İlk olarak Leicester Üniversitesi’nde Jüpiter’in en üst atmosferinin küresel bir ısı haritasını oluşturmaya çalıştık. Sinyal, o zamanlar Jüpiter’in kutup bölgelerinin dışında herhangi bir şeyi ortaya çıkaracak kadar parlak değildi, ancak bu çalışmadan öğrendiğimiz derslerle bunu başardık.” ifadelerini kullandı.

Açıklamasına, “Keck teleskopunu kullanarak olağanüstü ayrıntılı sıcaklık haritaları ürettik. Önceki çalışmalardan beklendiği gibi, aurora içinde sıcaklıkların çok yüksek başladığını gördük, ancak şimdi Jüpiter’in aurora alanının yüzde 10’dan daha azını kaplamasına rağmen gözlemleyebiliyoruz. gezegen, her şeyi ısıtıyor gibi görünüyor” ifadeleriyle devam eden O’Donoghue, “Bu araştırma, Leicester’da başladı ve Japonya’daki JAXA’da sona ermeden önce Boston Üniversitesi ve NASA’da devam etti. NASA’nın Jüpiter yörüngesindeki Juno uzay aracından ve JAXA’nın bir gözlemevi olan Hisaki uzay aracından elde edilen veriler bu çalışmayı başarılı kıldı” dedi.

Araştırma ekibindeki bir diğer gök bilimci Dr Stallard’da araştırmaya ilişkin şunları söyledi; Dev gezegenin tepesindeki ince atmosferde çok uzun süredir devam eden bir bilmece var. Son 50 yılda, her Jüpiter uzay görevinde, yer tabanlı gözlemlerle birlikte, sürekli olarak ekvator sıcaklıklarını çok fazla sıcak olarak ölçtük.

Bu ‘enerji krizi’ uzun süredir devam eden bir sorundu; modeller, auroradan ısının nasıl aktığını düzgün bir şekilde modelleyemiyor mu, yoksa ekvator yakınında bilinmeyen başka bir ısı kaynağı var mı? Bu araştırma, bu bölgeyi benzeri görülmemiş bir ayrıntıyla nasıl haritaladığımızı açıklıyor ve Jüpiter’de ekvatoral ısıtmanın doğrudan auroral ısıtma ile ilişkili olduğunu gösterdi.”

Aurora, yüklü parçacıklar bir gezegenin manyetik alanına yakalandığında meydana gelir. Bunlar, ışık ve enerjiyi serbest bırakmak için atmosferdeki atomlara ve moleküllere çarparak gezegenin manyetik kutuplarına doğru alan çizgileri boyunca spiraller çizerler. Jüpiter’de, volkanik uydusu Io’dan fışkıran malzeme, Güneş Sistemi’ndeki en güçlü auroraya ve gezegenin kutup bölgelerinde muazzam ısınmaya yol açıyor.

Jovian auroraları uzun zamandır gezegenin atmosferini ısıtmak için başlıca aday olmasına rağmen, gözlemler şimdiye kadar bunu doğrulayamamıştı. Üst atmosferik sıcaklığın önceki haritaları, yalnızca birkaç pikselden oluşan görüntüler kullanılarak oluşturulmuştur. Bu, gezegen genelinde sıcaklığın nasıl değişebileceğini görmek için yeterli bir çözünürlük değildi, sadece ekstra ısının kaynağına dair birkaç ipucu veriyordu.

Araştırmacılar, farklı uzamsal çözünürlüklerde atmosferik sıcaklığın beş haritasını oluşturdular; en yüksek çözünürlüklü harita, iki derece boylam ‘yüksek’ ve iki derece enlem ‘geniş’ kareler için ortalama sıcaklık ölçümünü gösteriyor. Gök bilimciler 10.000’den fazla bireysel veri noktasını taradı, yalnızca yüzde beşten daha az bir belirsizliğe sahip noktaları haritaladı.

Gaz devlerinin atmosferlerinin modelleri, ekvatordan kutuplara doğru çekilen ve kutup bölgelerinde alt atmosferde biriken ısı enerjisiyle dev bir buzdolabı gibi çalıştıklarını öne sürüyor. Bu yeni bulgular, hızla değişen auroraların, kutup yönündeki akışa karşı enerji dalgalarını harekete geçirebileceğini ve ısının ekvatora ulaşmasına izin verebileceğini gösteriyor.

Leicester Üniversitesi’ndeki uzay bilimciler, Jüpiter’in atmosferik ısınmasının ardındaki mekanizmayı ortaya çıkarmak için Japon Uzay Ajansı (JAXA), Boston Üniversitesi, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve Ulusal Bilgi ve İletişim Teknolojileri Enstitüsü’nden (NICT) meslektaşlarıyla birlikte çalıştı.