Güneş ve Benzer Yıldızların Yaşam Döngüsü Nasıldır?

Dünya’nın En Büyük Mercan Kolonisi Keşfedildi

Dijital Oyun Oynamayı Ne Kadar Seviyorsun?

Kas-İskelet Yaralanmalarında Bir Biyolojik Tedavi Yöntemi: PRP Nedir?

4005-Yenilikçi Eğitim Uygulamaları Destekleme Programı’nın 2024 Yılı Çağrısı Yayınlandı!

4004-Doğa Eğitimi ve Bilim Okulları Destekleme Programı’nın 2024 Yılı Çağrısı Yayınlandı!

Kâğıt Bardaklar Gerçekten Kâğıttan mı Yapılıyor?

Güneş Sistemini Tanıyalım: Neptün

Doç. Dr. Selçuk Topal

11/07/2024

Güneş sisteminde Güneş’e yakınlığı ile sekizinci ve son sıradaki gezegen olan Neptün’ü daha yakından tanımak ister misiniz?

NASA/JPL

Neptün’ün Genel Özellikleri

Neptün, gözlem araçlarıyla yapılan doğrudan gözlemlerle keşfinden önce konumu matematiksel olarak tahmin edilen ilk gezegendir. Neptün’ün gökyüzündeki konumunu matematiksel olarak doğru şekilde tahmin eden ilk kişi 1846 yılında Fransız astronom Jean-Joseph Le Verrier oldu. Le Verrier bu sonucu Berlin Gözlemevi’nde çalışan astronom Johann Gottfried Galle’e iletti. Aynı yıl Galle ve asistanı Heinrich Louis d’Arrest, Neptün’ü teleskopla gözlemeyi başardı. Günümüzde Neptün’ün keşfi daha çok Le Verrier’ye atfedilir.

gezegenler

adventtr/iStock.com

Neptün, Güneş sisteminin sekizinci ve en dışta bulunan gezegenidir.

Neptün, Dünya’ya Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığının yaklaşık 30 katı bir mesafede bulunur. Jüpiter ve Satürn’den sonra en büyük kütleli üçüncü gezegendir ve dört gaz devi gezegenden çapı en küçük olanıdır. Uranüs gibi Neptün de hem gaz hem de buz devidir.

Neptün’ün en büyük uydusu Triton, gezegenin keşfinden sadece 17 gün sonra, 10 Ekim 1846 tarihinde William Lassell tarafından keşfedildi. Aynı zamanda Güneş sisteminin yedinci en büyük doğal uydusu olan Triton yaklaşık Plüton büyüklüğündedir ve çapı 2.710 km’dir.

modest

NASA / Jet Propulsion Lab / U.S. Geological Survey

Triton’un Voyager 2 tarafından çekilen görüntüsü

Neptün, keşfinden sonraki ilk 165 yıllık yörünge dönemini 2011 yılında tamamladı. Gezegen, ilk kez ve sadece Voyager 2 uzay aracı tarafından, 1989 yılında ziyaret edildi. Voyager 2’nin ziyaretinden önce Neptün’ün sadece iki uydusu keşfedilmişti. Voyager 2 ve yer-tabanlı güçlü teleskoplar sayesinde gezegenin toplamda 16 doğal uydusu keşfedildi.

Diğer gaz devleri gibi Neptün de halkalara sahiptir. Bilinen 6 halkası gezegenin merkezinden 42.000 km ile 63.000 km arasında değişen mesafelerde bulunur. Neptün’ün halkaları gezegene yakınlıklarına göre sırasıyla şu isimleri almıştır: Galle, Le Verrier, Lassell, Arago, Galatea ve Adams. En geniş halka olan Lassell’in genişliği 4.000 km’dir.

neptün halkaları

NASA/ JPL

Neptün’ün halkaları

Neptün’ün Atmosferi

Diğer gaz devlerine benzer şekilde Neptün atmosferinde en bol bulunan gazlar hidrojen ve helyumdur. Geriye kalan moleküllerin büyük bir çoğunluğu metandır. Neptün görsel dalga boyunda bakıldığında mavi renkte görünür. Uranüs’te olduğu gibi Neptün’e mavi rengini veren, metan gazıdır. Ancak Neptün’ün maviliği Uranüs’ünkine kıyasla daha parlaktır.

Atmosfer basıncının 0,1 bar olduğu bölgede sıcaklık minimum -223 santigrat derece iken 1 bar atmosfer basıncında sıcaklık -199 santigrat derece olur. Atmosfer basıncının 1 bar olduğu bölgenin 2.000 km üzerinde basınç milyarda bire düşer ve sıcaklık ise 480 santigrat dereceye çıkar. Atmosferin iç katmanlarına inildikçe artan basınçla birlikte sıcaklık da artar. Gezegenin merkezine yakın bölgede sıcaklık 7.000 santigrat derece ve basınç ise 5 milyon bar değerine ulaşır.

Neptün atmosferine ulaşan güneş enerjisinin iki katı miktarda enerji gezegenden uzaya yayılır. Bu ilave enerji gezegenin iç kısımlarında üretilir.

Neptün, Güneş sisteminde rüzgâr hızı en yüksek olan gezegendir. Gezegenin dönme yönünde esen rüzgâr saatte 360 km’ye ulaşabilirken aksi yönde esen rüzgâr saatte maksimum 2.520 km’ye ulaşabilir. Bu değer, ses hızının neredeyse iki katıdır.

Voyager 2 tarafından Neptün’ün güney yarı küresinde neredeyse Dünya büyüklüğünde iki adet karanlık oval yapı gözlendi. Bu yapıların en büyüğüne Jüpiter’deki Büyük Kırmızı Leke’ye benzer şekilde Büyük Kara Leke adı verildi.

neptün kara leke

JPL

Neptün’ün Büyük Kara Leke görseli

En yüksek hızlı rüzgârlar bu yapıya yakın bölgelerde ölçüldü. Başlarda Büyük Kara Leke’nin Jüpiter’deki Büyük Kırmızı Leke gibi uzun yıllar atmosferde kalacağı düşünülüyordu ancak Voyager 2’nin gözleminden birkaç yıl sonra Hubble Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemlerde lekenin kaybolduğu anlaşıldı. Diğer taraftan bu kez kuzey yarı kürede farklı bir kara leke ortaya çıkmıştı.

Neptün’ün Kütlesi ve Büyüklüğü

Neptün’ün kütlesi Dünya’nın kütlesinden 17 kat daha büyüktür. Gezegenin çapı Uranüs’ün çapından sadece birkaç yüz metre daha küçüktür ve kütlesi Uranüs’ün kütlesinden %17 daha büyüktür. Çapı Dünya’nınkinin yaklaşık 4 katıdır ve içine yaklaşık 64 tane Dünya sığabilir.

Neptün, Güneş sisteminde çıplak gözle görülemeyen tek gezegendir. Dünya’ya uzaklığı diğer gaz devlerine kıyasla çok daha fazla olduğundan gezegenin görünen açısal çapı Ay’ın görünen çapından ortalama 780 kat daha küçüktür. Bu büyük uzaklık nedeniyle gökyüzünde çıplak gözle görülebilen en sönük yıldızdan 50 kat daha sönük görünür. Neptün’e Dünya’ya ulaşan güneş ışığı miktarının binde biri ulaşır. Neptün’den bakan bir gözlemci için Güneş’in parlaklığı, Dünya’dan bakan birinin algıladığına kıyasla 900 kat daha sönük olacaktır. Güneş’e olan uzaklığı nedeniyle Neptün’de gün ortası, Dünya’daki alacakaranlığa benzer. Bu nedenlerle Neptün, teleskop olmaksızın yani çıplak gözle görülemez.

Neptün’ün Yörüngesi

Neptün’de bir gün yaklaşık 16 saat sürer ve gezegenin Güneş etrafındaki bir turu yani bir Neptün yılı 165 Dünya yılına eşittir. Neptün’ün Güneş’e olan uzaklığı, cüce gezegen Plüton’dan daha fazla olur. Bunun nedeni Plüton’un çok basık bir elips yörüngeye sahip olmasıdır. Her 248 yılda bir 20 yıllık bir süre boyunca Plüton, Neptün’ün yörüngesinin içinde yani Güneş’e Neptün’den daha yakın bir noktada bulunur. Örneğin 1979 – 1999 yılları arasında Plüton, Neptün’e kıyasla Güneş’e daha yakındı.

Neptün’ün eksen eğikliği yani dönme düzlemi ile Güneş etrafındaki yörünge düzlemi arasındaki açı 28 derecedir. Bu açı, Dünya ve Mars’ın eksen eğikliği değerlerine yakındır. Bu nedenle bir Neptün yılı boyunca gezegenin her iki yarı küresinin aldığı güneş ışığı miktarı değişir ve buna bağlı olarak mevsimler oluşur. Ancak her mevsim yaklaşık 41 yıl sürer.

Güneş’e ortalama olarak 4,5 milyar km uzaklıkta bulunan gezegen, Uranüs’e düşen güneş ışığı miktarının yarısından daha az miktarda güneş ışığı alır. Dünya’ya en yakın konumunda 4,3 milyar km mesafede yer alırken en uzak konumda 4,7 milyar km uzaklıkta bulunur. Neptün, yörüngesi çembere en yakın ikinci gezegendir (ilki Venüs’tür). Bu nedenle Güneş’e en yakın ve en uzak noktaları arasındaki mesafe farkı Güneş’e olan ortalama uzaklığına kıyasla çok küçüktür. Ayrıca yörüngenin çembere yakın olması mevsim sürelerinin (41 yıl) birbirine neredeyse eşit olmasına neden olur.

Neptün’ün İç Yapısı

Neptün, dört gaz devi arasında en yüksek ortalama yoğunluğa sahip gezegendir ve yoğunluğu Dünya’nın yoğunluğunun yaklaşık üçte biridir. Bu nedenle Neptün’ün iç kısımlarının yoğun ve akışkan buzlu materyallerden oluştuğu düşünülür. İç yapısı bakımından diğer gaz devlerinden daha çok Uranüs’e benzer.

Neptün’ün bir manyetik alana sahip olduğu, 1989 yılında Voyager 2 ile anlaşıldı. Dünya’dakine benzer olarak Neptün’ün manyetik alanı bir çubuk mıknatısa benzetilebilir. Ancak Neptün’ün manyetik kutuplarının konumları Dünya’nınkinin tersidir. Eğer Neptün’de olsaydınız pusuladaki okun ucu gezegenin coğrafi güney kutbunu gösterirdi.

Uranüs’e benzer şekilde Neptün’ün manyetik kutuplarını birleştiren hayali eksen ile gezegenin dönme ekseni arasında büyük bir açı vardır ve hayali eksen, gezegenin merkezi ile tam olarak çakışmaz. Bu açı farkı Neptün’de 47 derecedir ve manyetik kutupları birleştiren hayali eksen, gezegenin merkezinden yarıçapın %55’i (Uranüs için bu değer %30’dur) kadar daha uzakta bulunur. Bu alışılmadık manyetik alan nedeniyle bu iki gezegendeki manyetik alanın gezegen merkezinde değil de daha üst katmanlarda üretildiği düşünülüyor. Diğer gaz devlerinde olduğu gibi Neptün’ün manyetik kutuplara yakın bölgelerindeki atmosfer katmanında da Aurora yapıları oluşur.

Keşiflerle Neptün

Neptün’ün çok soğuk olduğu, bu nedenle bir hava sistemine sahip olmadığı düşünülüyordu. Ancak Voyager 2 uzay aracının elde ettiği veriler sayesinde Güneş sisteminde en hızlı rüzgârların estiği gezegenin Neptün olduğu anlaşıldı.

Triton, Neptün’ün etrafında gezegenin dönme yönüne ters istikamette tur atar. Triton, Güneş sistemindeki büyük doğal uydular arasında böyle bir yörüngeye sahip tek uydudur. Bu nedenle Triton’un geçmişte Kuiper Kuşağı’nda olduğu ancak daha sonra Neptün’ün kütle çekim etkisi nedeniyle gezegenin etrafında bir yörüngeye yerleştiği düşünülüyor.

Voyager 2 sayesinde Triton’un yüzeyinden uzaya saçılan gayzerler ve uydunun ince bir atmosfer katmanına sahip olduğu keşfedildi. Triton’un atmosferinin bu niteliği daha sonra yapılan yer-tabanlı gözlemlerle de doğrulandı. -235 santigrat derece yüzey sıcaklığına sahip olan Triton’un atmosferinin giderek ısındığı keşfedilse de bunun nedeni henüz bilinmiyor.

Kızılöte dalga boyunda gözlem yapan James Webb Uzay Teleskobu (JWST) 2022 yılında Neptün’ü gözlemledi. Atmosferin üst katmanlarında metan buzundan oluşan bulutlar ve ekvator hattı üzerinde ise ince parlak çizgi şeklindeki yapılar detaylı şekilde gözlendi. JWST sayesinde ayrıca gezegenin yüksek enlemlerinde süreklilik gösteren ve gezegeni saran bulut yapıları ilk kez gözlendi.

Neptün’ün güney kutbundaki sıcaklığın gezegenin diğer bölgelerine kıyasla 10 santigrat derece daha yüksek olduğu keşfedildi. Bu sıcaklık farkının mevsimsel olduğu ve güney yarı kürede onlarca yıldır devam eden yaz mevsiminin bir sonucu olarak ortaya çıktığı düşünülüyor.

Neptün Hakkında Bilmeniz Gereken 10 Şey:

Teleskopla keşfinden önce konumu matematiksel olarak tahmin edilen ilk gezegendir.
Güneş sisteminin 8. ve sonuncu gezegenidir.
Bilinen 16 doğal uydusu ve 6 halkası vardır.
Bugüne kadar sadece Voyager 2 tarafından ziyaret edilmiştir.
Güneş sisteminde çıplak gözle görülemeyen tek gezegendir.
Kütle olarak Güneş sisteminin üçüncü en büyük, çap olarak ise dördüncü en büyük gezegenidir. İçine 64 tane Dünya sığabilir.
Atmosferinde elmas yağmurları olduğu düşünülmektedir.
Güneş sisteminde rüzgârların en hızlı estiği gezegendir. Rüzgâr hızı ses hızının iki katına çıkabilir.
Gezegenin iç katmanlarında kütlenin büyük bir çoğunluğu yoğun ve akışkan buzlu materyallerden oluştuğundan buz devi olarak adlandırılır.
Dört gaz devi arasında ortalama yoğunluğu en yüksek gezegendir.