Uzayın derinliklerinde yeni güneş sistemleri arayan gökbilimciler bir yandan da gerçekleştirdikleri bilgisayar programlarıyla toz parçacıklarının arasındaki gezegenleri bulabilmek için yeni yöntemler deniyor. Bu modellerin artması ile birlikte gezegen sistemlerinin oluşumu ve değişimi de görülebilir.
NASA’nın Goddard Uçuş Merkezi’nden Astrofizikçi Marc Kuchner: “Gezegenlerin doğrudan gözlenmesi çok zordur, ancak Neptün gibi bir gezegen daha kolay bulunabilir. Çünkü Neptün’ün kütle çekimi toz bulutu arasında boşluklar oluşturur. Bu modellerin bize başka yıldızların çevresinde dolanan Neptün büyüklüğündeki gezegenlerin keşfi yolunda yardımcı olacağını umuyoruz” diyor.
Güneş Sistemi’ndeki tozlu bölge Neptün’ün ilerisinden başlayan ve Plüton’u da içine alan soğuk ve buzlu cisimlerden oluşmuş Kuiper Kuşağı’dır. Bilim insanları Vega ve Fomalhaut gibi yıldızların çevresinde de böylesi disklerin olduğunu düşünüyor.
Washington’daki Carnegie Bilim Enstitüsü’nden Christopher Stark: “Modellerimiz ve Kuiper Kuşağı’nın şu anki görüntüsü, Güneş Sistemi’nin çok daha genç olduğu zaman neye benzediği hakkında ipuçları veriyor. Yani bu şekilde geçmişe yolculuk yaparak güneş sisteminin nasıl değiştiğini görebiliriz” diyor.
Kuiper Kuşağı’ndaki cisimler arada sırada birbiriyle çarpışarak şekillerinde değişiklere yol açarken aynı zamanda uzaya tozlu parçalar bırakırlar. Ancak Güneş ve gezegenlerin kütle çekimlerinin etkisinde bulunan bu tozu görmek kolay değildir.
Bazıları güneş ışığından etkilenmezken bazıları ise güneş rüzgarı nedeniyle dışa doğru savrulurlar. Tam olarak ne olacağı ise parçacığın büyüklüğüne bağlıdır. Ayrıca bu kargaşa sırasında toz parçacıkları birbirleriyle de çarpışıp yok olabilir.
“İnsan bu çarpışma hesaplarının yapılamayacağını hisseder. Biz böyle bir hesabı yapmak için yeni bir yöntem bulduk” diyor Kuchner.
NASA’nın süper bilgisayarları yardımıyla araştırmacılar gezegenler, güneş, güneş rüzgarı ve birbirini etkileyen 75 000 toz parçacığının davranışını belirledi.
Örnek olarak alınan toz parçacığının boyutu 1.2 mm yani bir iğne deliğinden bunun 1000 katı küçük olan boyutlara kadar değişiyor. Benzetim sırasında toz parçacıkları şimdiki Kuiper Kuşağı örnek alınarak üç farklı yörüngeye yerleştirildi.
Ortaya çıkan şekil, uzaktan güneş sistemine kızılötesiyle bakan birinin göreceği görüntüyü andırıyordu.
Neptün’e yakın parçacıklar rezonansa uğrayarak gel-git hareketi yaparlar. Bu ise gezegenin yakınındaki tozlu bölgeyi nasıl temizlediğini gösterir.
”Öğrendiğimiz bilgilerden biri de Kuiper Kuşağı’nın Güneş Sistemi’ndeki böylesi çarpışmalar sonucunda oluştuğudur. Çünkü çarpışmalar sonucunda büyük nesneler parçalanıp küçülerek ileri doğru atılmaktadır. Neptün’ün çevresindeki görece yoğun toz halkasının nedeni de budur.
Kuiper Kuşağı gençlik zamanlarında daha hareketli olduğundan daha fazla çarpışma gerçekleşiyordu. Bu da zamanla daha fazla tozlu yapının oluşması ve daha fazla toz parçacığı ise yine daha fazla çarpışma demektir.
Çarpışma sayısının giderek arttığı modelde araştırmacılar, maddenin 10, 100 ve 1000 kat daha fazla çarpışmaya uğradığını ve giderek daha toz parçacıkları üretildiğini gördüler. Bilim insanları bu durumun Kuiper Kuşağı yaşının sırasıyla 700 milyon, 100 milyon ve 15 milyon yıl öncesini gösterdiğini düşünüyor.
“Biz gördüklerimiz sonucunda adeta şoka uğradık” diyor Kuchner.
Çarpışmalar ile daha yoğun bir toz diskine bürünen Kuiper Kuşağı gibi bölgelerin özellikle Fomalhaut yıldızı çevresindeki parlak diskte de olduğu düşünülüyor.
“Diğer yıldızların çevresinde bu türden diskleri görmüştük. Sonraki adımımız Fomalhaut ve diğer yıldızların toz disklerinin içinde bulunabilecek olan gezegenlerin keşfi olacak” diyor Stark.
Araştırmacılar Güneş Sistemi’nin tam bir modelini yapabilmek için çalışmalarına asteroit kuşağı, Jüpiter’in binlerce Truva asteroitini de ekleyerek genişletmeyi planlıyor.
Kaynak: NASA
