Uranüs
Uranüs, 1781 yılında İngiliz
astronom William Herschel tarafından bulundu. Mitolojide Uranüs, Satürn'ün
babasıdır ve Olimpos'un ilk hükümdarıdır. Uranüs'ün bir önemi de bilinen tarih
içinde ilk bulunan gezegen olmasıdır. Güneş'e uzaklığı, Satürn uzaklığının iki
katı olduğundan, gezegenin görünen parlaklığı, âletsiz görme sınırındadır.
Dolayısıyla çok iyi gözlem koşullarında ve çok iyi görebilen kişiler tarafından
çıplak gözle ancak farkedilebilir. İşte bu nedenle Uranüs’ün bulunması
teleskopların keşfini beklemiştir.
Uranüs küçük bir teleskopla
bakıldığında dahi kolayca görülür. Özellikle teleskopun büyütme gücü
arttırıldığında, gezegen arka fondaki yıldızlardan tamamen farklı gözükür, çünkü
nokta bir kaynak değil bir disk şeklindedir. Herschel, Uranüs'ü kendi yaptığı
15.7 cm'lik aynalı bir teleskopla keşfetti. Herschel 1787 yılında Uranüs'ün iki
uydusunu da keşfetti. Bu uydulara, Titania ve Oberon isimleri verildi. 1851
yılında bulunan diğer iki uydusuna ise Ariel ve Umbriel adları verilmiştir. Bu
isimler, Shakespeare'in yapıtlarındaki peri isimleridir. 1948 yılında bulunan
beşinci Uranüs uydusuna Miranda adı verildi.
Şekil 3.31: Voyager 2 tarafından çekilmiş Satürn
halkasının ayrıntılı görüntüsü. Halkalardaki ayrıntıyı görebilmek için
bilgisayarda renkler biraz daha belirginleştirilmiştir. Halkaların bu farklı
renklerini bilim adamları tam olarak açıklayamamaktadır.
Jüpiter ve Satürn'de yakın uydular
ve halka ekvator düzleminde bulunur. Buradan hareketle Uranüs uydularının
yörüngelerini incelediğimizde, Uranüs’ün dönme ekseninin eğimininin 98°
yöresinde olduğu görülür. Dönme ekseninin bu büyük eğimi daha sonraları yapılan
tayfsal çalışmalarla da kanıtlanmış, özellikle Voyager 2 uzay sondasının 1986
yılında gezegenin yakınından geçerken aldığı fotograflarda da görülmüştür. Bu
fazla eğime nasıl bir olayın neden olduğu kesin olarak bilinmemektedir. Özgün
olarak küçük bir eğimle Güneş etrafında dolanan Uranüs'e eğer Yer büyüklüğünde
bir cisim eğik olarak çarpmış ise bugünkü gözlenen duruma gelebileceği
modellerle gösterilebilmektedir. Böyle bir olayın yakın zamanda meydana gelmiş
olması olanaksızdır, fakat güneş sisteminin ilk zamanlarında gezegenler
çevresinde bol miktarda madde vardı ve böyle bir çarpışmanın olasılığı
fazlaydı.
Yapılan değişik gözlemlerden
Uranüs'ün kalın bir atmosferi olduğu uzun zamandır bilinmektedir. Görsel bölgede
gezegeni incelediğimizde sadece bulutların üstünü görürüz. Eğer Uranüs'ün yüzeyi
varsa, bulutlar olmasa dahi kalın atmosferden dolayı biz bu yüzeyi göremeyiz.
Atmosfer, başlıca molekül hâlindeki hidrojenden meydana gelmiştir. Gözlenen
atmosferin %85'i hidrojen geri kalanı ise hemen hemen helyumdan oluşmuştur. Bu
kimyasal yapı; Satürn, Jüpiter ve Güneş'deki ile aynıdır. Metan ve karbonun
atmosferde var olduğu kesin olarak gözlenmiştir.
Troposferde sıcaklık çok düşüktür
ve bu sıcaklıkta metan yoğunlaşarak bulut parçacıkları oluşmaktadır. Atmosferin
üst katmanlarında gözlenen sisin, mikron büyüklüğündeki parçacıklardan meydana
geldiği sanılmaktadır. Bununla beraber kimyasal bileşimi bilinmemektedir. Ya bu
yüksekliklerde yoğunlaşan metan ya da Güneş’in moröte ışınları ile oluşan bazı
yeni moleküller, söz konusu sisin yapısını oluşturabilir.
Görsel dalgaboylarında, Yer’e dönük
olan kutup bölgesi, diğer bölgelere göre daha parlak gözükmektedir. Yine bu
kutup bölgesi kırmızıötesi bölgede daha parlak görülmektedir. Bu durum,
kutuplardan çıkan sıcak gazların yükseldiği ve kutuplardan uzaklaştıkça tekrar
aşağıya doğru yöneldiği şeklinde yorumlanmaktadır. Uranüs'de mevsimsel değişim,
dönme ekseninin büyük eğiminden dolayı diğer gezegenlere oranla çok
farklıdır.
Gezgin 2 uzay sondası; Uranüs'ün
ışınımı, manyetik alanı, halkaları ve uyduları hakkında çok şey keşfetmiştir.
Fakat çok ince olan halkaları görüntülemede birçok zorluklar meydana çıkmıştır.
Uranüs'ün yüzeyi, aracın kameraları ile görüntülendiğinde, herhangi belirgin bir
olguya rastlanmadı, fakat bulutlar görülüyordu ve bunların hareketleri
incelenerek rüzgâr hızları bulundu. Orta enlemlerde yönleri gezegenin dönme yönü
ile aynı olan bulut hızlarının saniyede 50 ile 150 metre arasında olduğu
saptandı. Bu hız, gezegenin ekseni etrafındaki dönme hızından daha düşüktür. Bu
ise, ekvator bölgesindeki rüzgârın yönünün ters olduğunu gösterir.
Şekil 3.32: Voyager 2 Uranüs’ün ilk
fotograflarını 1986 yılında gönderdiğinde bilim adamları çok şaşırdılar, çünkü
yüzeyinde belirgin bir olgu yoktu. Sol tarafta ilk çekilen fotoğraflardan biri
görülmektedir. Sağ tarafta ise bu fotoğraflar daha sonra ayrıntıları görebilmek
amacıyla bilgisayarda renkler belirginleştirilmiştir. Turuncu renkte görülen
bölge Uranüs’ün kutup bölgesidir.
Gezgin 2'deki gözlem aygıtları,
gezegenin sıcaklığını ve aklık derecesini de duyarlılıkla ölçtü. İç yapıdan
kaynaklanan ısı az da olsa yüzeyden kaybolmaz. İç yapıdan gelen ısı,
konveksiyondan ötürü atmosferik hareketlere neden olur. Uranüs'de yayınlanan
enerjinin tamamı Güneş’ten soğurulan enerji olduğu için, yüzeyde bu tür
atmosferik hareket görülmemektedir.
Uranüs'ün iç yapısında bulunan
buzun, hidrojen ve helyumlu bileşiklerle beraber karışmış bir şekilde olduğu
tahmin edilmektedir. Toplam kütlenin %25'i ile %70'i arasında bir bölümünün buz
olduğu ileri sürülmektedir. Kayalık materyal ise toplam kütlenin %15 ile
%50'sini kapsar. Eger buz yüzdesi fazla ise kayalık materyal azdır. Ayrıca
kayalık materyalin gezegenin çekirdek bölgesinde toplanmış olması
mümkündür.
1977 yılında Uranüs'ün bir yıldızı
örtmesi sırasında yapılan gözlemlerden, gezegenin halkaları keşfedildi. Gezegen
yıldızı örtmeden önce ve sonra yıldızın ışığında değişimler gözlenmişti. Yapılan
bu gözlemlerden halkanın boyutları öğrenilmişti. Fakat bu ince ve belki de
değişir bir yapıya sahip halkanın birçok özellikleri, Gezgin 2'nin gezegeni
ziyaretine kadar bilinmiyordu. Uzay sondası, bu halkayı ilk kez görüntüledi ve
bilinen halkanın dışındaki iki halkayı daha keşfetti.
Uranüs'ün halkaları çok karanlıktır
ve üzerine düşen ışığın sadece %5'ini yansıtır. Buradan da halkayı oluşturan
materyalin kirli su buzu olduğu anlaşılmaktadır. Aslında parlak olan su buzunun
karanlık gözükmesine neden, içerisinde metan bulundurmasıdır. Uranüs'ün halkası
çok dardır. Satürn halkasının genişliği binlerce km iken Uranüs'ün halkası 10 km
genişliğindedir. Son bulunan halkaların çok ince toz parçacıklarından oluştuğu
da yine radyo gözlemlerinden anlaşılmıştır.
