Bir Cismin Gezegen Olup Olmadığını Nasıl Belirleniyor?

Güneş Sistemi’nde 8 gezegen vardır. Bunların dördü katı bir yüzeye sahip, iç gezegenler olan Merkür, Venüs, Mars ve Dünya; dördü de gazdan oluşan dış gezegenler Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün’dür. Evvelce Plüton da Güneş Sistemi'nin gezegenleri ortasında kabul ediliyordu lakin birtakım nedenlerden ötürü gezegen tarifini kaybetti.

Plüton’un gezegen unvanını kaybetmesi, 2006 yılında gerçekleşti. Üstünde kalp deseni olan bu şirin gezegenin 'gezegenlikten' çıkarılması, ilkokul hayatında Plüton’u gezegen olarak öğrenen insanların, 1930’da gezegeni keşfeden Clyde Tombaugh’ın varislerinin ve hayranlarının, genel olarak bu küçük gezegene sempati besleyen insanların, Çarşı’nın ve daha pek çok kişinin reaksiyon göstermesine neden oldu.

Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), yaptığı toplantıda Plüton’un gezegen olmadığına karar verdi. Bu olaydan evvel üzerinde anlaşılmış bir gezegen tarifi yoktu. Özetle gezegen olduğu fikri akla yatan her şeye gezegen diyorduk. Pekala artık neye gezegen diyoruz?

Uzaydaki objeleri bakınca tanımak kolaydır. Ay esasen en büyükleri, herkes biliyor. Küçük parıldayıp sönen, çabucak her gece birebir yerde duran noktalar aslında devasa birer yıldız. Işığı sabitse gezegen, muhtemelen de Venüs -bizde seher yıldızı diye de bilinir. Işığı sabit ve hareketliyse uçak ışığı, gök cismi değil.  Buluta benzeri silik hareler de nebulalar. Bir de sonsuz boşluk. Bakarak görebildiklerimiz bu kadar. 

Gezegenlerin bu kadar yakın vakitte tanımlanmış olmasının elbette bir sebebi var: Şimdiye kadar bulduğumuz gezegenler iki elin parmaklarını geçmiyordu. Artık öbür sistemlerdeki gezegenleri bile gözlemleyebiliyoruz. Çağdaş sistemler, bizim bakarak göremediğimiz yapıları bile algılamayı sağlıyor.

 

Bilim insanları, 'Gezegen nedir?' sorusuna cevap vermek için bir grup sorular belirledi;

1- Güneş’ten öbür yıldızların da etraflarında dönen dünyaları var mı? Varsa bu yapılara da gezegen denilebilir mi? 

2- Güneş Sistemi’ne geçmişte dahil olan fakat kütleçekimi nedeniyle sistemden uzaklaşmış olan yıldızsız yapılar da gezegen olarak kabul edilebilir mi? 

3- Kendi Güneş Sistemimiz içerisinde, Neptün’ün ötesinde öbür cisimler var mıydı ve Plüton onların tipik bir örneği miydi?

Bu soruların büyük çoğunluğu için net, bilimsel ve kesin yanıtlar var. Örneğin Neptün’ün ötesinde yüzlerce cisim var. Bunların renkleri kırmızıdan maviye uzanan bir skalada değişiyor. Güneş Sistemi’ni bir nesil üzere saran bu yapıya Kuiper Nesli ya da Kuiper Kemeri ismi veriliyor. 

Yeterince büyük olan her cisim, hidrostatik istikrar ismi verilen noktaya kadar cisimleri çekiyor. Bu da bizim bildiğimiz eliptik yörüngelerin ortaya çıkmasını sağlıyor. Bu kütle çekim, cisimlerin pozisyonlarını ve unvanlarını değiştiriyor. Örneğin evvelce Kuiper Kuşağı’nın iri kıyım üyelerinden olan Triton, bugün Neptün’ün uydusu haline gelmiştir. 

Öte yandan uzayı algılama marifetimiz de epey arttı. Artık oluşmakta olan yıldız sistemlerini canlı canlı izleyebiliyoruz. (Olduğu kadar natürel, aslında yer yer milyarlarca yıl önceye bakıyoruz.) Yaptığımız simülasyonlar da epey isabetli sonuçlar veriyor. Gezegenlerin evvel çekirdekleri, sonra katmanları oluşuyor. Gereğince husus toplamayı başaran gezegenler daha sonra etraflarına gaz toplayıp gaz devlerine dönüşebiliyor. Erken periyot gezegen adayları birbirleriyle birleşiyor, çarpışıyor ve bizimki üzere dünyalar en sonunda hayatta kalanlardan oluşuyor. 

Kendi sistemimiz dışında da yüzlerce gezegen bulduk. Elimizdeki dev dataya ve incelemelere bakarak şu anda genel olarak bulması kolay öte gezegenleri bulduğumuz söylemek kolay. Kısa yörüngelerde dönen, genelde düşük kütleli yıldızların gezegenlerini bulduk. Sonuç olarak dört farklı gezegen tipi belirlendi. 

  • Düşük kütleli gezegenler: Dünya, Merkür üzere boyutu küçük, kütlesi az, ya atmosferi olmayan ya da ince bir atmosfere sahip gezegenler.
  • Orta-kütleli  gezegenler: Dünya’dan büyük, harika dünya olarak isimlendirilen, Satürn uzunluğuna ulaşabilen ve kalın atmosferli gezegenler
  • Yüksek-kütleli gezegenler: Jüpitervari dev yapılardır, kendi kütleçekimsel alanları vardır. 
  • Çekirdeğinde ağır hidrojen izotoplarına konut sahipliği yapanlar: Bu cisimlerin artık kütlesi çok artmıştır. Kahverengi cüceler ya da başarısız/olamamış yıldızlar olarak da isimlendirilirler. 

Buraya kadar her şey bilgiydi. Buradan sonrasında sorulacak soru şu: Gezegen ile gezegen olmayan bir cisim ortasında çizgiyi nerede çekiyoruz? 

Bu sorunun karşılığı biraz karışık. Hayli yaygın bir görüşe nazaran hidrostatik denkleme giren her cisim gezegendir. Bu durumda karşımıza bir öteki sorun çıkıyor: Güneş Sistemi’ne 107 gezegen daha eklememiz gerekir. Bu cisimlerin 19’u uydudur. 

Bir öteki görüş ise bizim gezegenlerimize benzeyen yapıların, yerlerinden bağımsız olarak gezegen kabul edilmesini destekliyor. Hem bu görüş hem de bir cisim etrafında dönmeyen gezegen olup olmayacağı konusunda tartışmalar devam ediyor. 

Peki IAU ne yaptı? Gidip idareten bir tarif buldu.

Bir cismin gezegen olarak kabul edilmesi için şu üç kurala uyması gerekiyor:

1- Hidrostatik denkleme dahil olması ya da eliptik form çizecek kütlesinin bulunması,

2- Güneş’in ve sırf Güneş’in etrafında dönmeli

3- Yörüngesini öbür gezegenimsi ya da rakip gezegenlerden temizlemiş olmalıdır. 

Yani yalnızca Güneş’in gezegeni olabiliyor. Üstelik yörüngesini temizlemiş olma kavramı bu değerlendirmeyi bizim sistemimiz içinde bile ölçümü sıkıntı ve tartışmalı hale getiriyor. Birtakım uzmanlara nazaran bu hususta yapılacak çalışmalarda coğrafik özellikler de değerli durumda. 

Jean Luc Margot’un tartışmaları bir adım ileri götüren teklifi ise gezegen tarifini genişletiyor.

Jean Luc Margot'a bir gezegen olmanın koşulları şu formda:

  • Bir yıldızın etrafında dönmeliler. 
  • Kütle ve yörünge uzaklığı konusunda kendi yörüngelerinde dominant olmalılar
  • Yörüngelerindeki yıkıntıları 10 milyar yıl içinde temizleyebilecek olmalılar
  • Yörüngeleri, yıldızları var olduğu sürece bozulmadan kalabilmeli. 

Bu sistem, büyük ihtimalle geniş ölçekte en uygulanabilir ve en açık gözlemlenebilirliğe sahip formül olacak. 

Bu tariflerin hiçbiri ne yazık ki Plüton’u yine gezegen yapmaya yetmeyecek. Tahminen bir istisna yapıp ona özel bir konum verirler ancak umutları düşük tutmakta yarar var. 

Başa dön tuşu