Juno, Jüpiter’in Sırlarını Açıklıyor

Geçmişten günümüze birçok araç uçsuz bucaksız evreni keşfetmek için uzaya gönderildi. Bu araçlar Merkür, Venüs, Mars, Neptün, Satürn, Plüton ve Ay hakkında veriler topladı ve bugün de toplamaya devam ediyor. Ayrıca yakın zamanlarda uzay araçları gezegenlerin yanı sıra asteroitleri ve kuyrukluyıldızları da yakından incelemeye başladı. 

Günümüzde hâlâ aktif olarak veri toplamaya devam eden uzay araçlarından biri de Juno. NASA tarafından 2011 yılında uzaya gönderilen bu araç 2016 yılında Jüpiter’in etrafında yörüngeye girdi ve Güneş Sistemi’nin en büyük gezegeni hakkında veri toplamaya başladı. 

Juno’nun yaptığı araştırmaların temel amacı, Jüpiter’in yapısını ve oluşum sürecini daha iyi anlamak. Uzay aracı, bu amaçla üç yıldır gezegenin atmosferini, çekirdeğini ve manyetik alanını incelemeye ve topladığı verileri Dünya’ya göndermeye devam ediyor. Juno’nun görevinin 2021 yılında sonlanması planlanıyor. 

Juno, Jüpiter’i ve Çekirdeğini Araştırıyor

Juno’nun kamerası JunoCam tarafından çekilen Jüpiter fotoğrafı

Gaz devi türü gezegenlerin bir örneği olan Jüpiter’in bileşimi incelendiğinde çok büyük oranda (yaklaşık %99) hidrojenden ve helyumdan oluştuğu görülür. Su buharı, amonyak, sülfür, metan ve diğer maddelerin oranıysa çok azdır. Hidrojen ve helyum gezegenin atmosferinde gaz hâlinde bulunur. Gezegenin bu uçucu gazları tutabilmesini sağlayan şeyse devasa kütleçekimidir. Çapı Dünya’nınkinin yaklaşık 11 katı olan Jüpiter’in kütlesiyse Dünya’nınkinin yaklaşık 317 katıdır. Diğer gaz devleri gibi Jüpiter’in de katı bir yüzeyi yoktur. Atmosfer basıncının yaklaşık 1 bar olduğu yüzey, gezegenin atmosferinin “tabanı” olarak kabul edilir. Jüpiter’in bu “yüzeyindeki” kütleçekim ivmesi, yeryüzünde deniz seviyesindeki kütleçekiminin yaklaşık 2,5 katıdır. 

Hidrojen gazı çok yüksek sıcaklık ve basınç altında metalik hidrojen olarak adlandırılan, elektriği iletebildiği bir hâlde bulunur. Jüpiter’in derinlerindeki yüksek basınç ve sıcaklık koşulları altında da yüksek miktarda metalik hidrojen bulunduğu ve gezegenin manyetik alanının kaynağının da hızlı bir biçimde dönen metalik hidrojen olduğu düşünülüyor. 

Jüpiter’in merkezinde çok küçük de olsa bir çekirdek olduğu tahmin ediliyor. Ancak bu tahminin ne ölçüde doğru olduğu bilinmiyor. Juno’nun görevlerinden biri de Jüpiter’in manyetik alanını ve kütleçekimi özelliklerini inceleyerek Jüpiter’in merkezinde çekirdeğin bulunup bulunmadığını keşfetmek. 

Juno’nun bir diğer önemli görevi de gezegenin atmosferinde ne kadar su olduğunun tespit edilmesi. Güneş’le hemen hemen aynı zamanlarda oluştuğu tahmin edilen Jüpiter’deki su miktarı gezegenin oluşum sürecinin daha iyi anlaşılmasını sağlayacak. Çünkü bu bilgiyi kullanarak Jüpiter’in Güneş’ten ne kadar uzakta oluştuğunu tahmin etmek mümkün.

Juno, üzerindeki mikrodalga radyometre cihazı ve termal kamerayla gezegenin atmosferini de inceliyor. Mikrodalga radyometre cihazları atmosferdeki gazların yaydığı ısı enerjisini ölçen çok hassas alıcılardır. Termal kameralar ise kızılötesi ışınları yani ısı enerjisini kullanarak cisimlerin sıcaklığını, yapısını ve hareketini tespit eder. Bilim insanları Jüpiter’deki oksijen miktarının Dünya’dakinin yaklaşık 20 katı kadar olabileceğini düşünüyor. 

Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesi

Jüpiter’in en belirgin özelliklerinden biri de atmosferindeki Büyük Kırmızı Leke’dir. Dev bir noktaya benzeyen bu leke aslında Jüpiter’in ekvatorunun 22 derece güneyinde 340 yıldır süren şiddetli bir fırtınadır. Fırtına o kadar geniş bir alana yayılmıştır ki yeryüzü teleskoplarıyla bile gözlemlenebilir. Juno’nun elde ettiği verilere göre Büyük Kırmızı Leke’nin çapı Dünya’nınkinin 1,5 katı kadardır. Fırtına ise atmosferin 300 km derinlerine kadar iniyor. 

Juno, Jüpiter’in Atmosferini Yakından İnceliyor

Jüpiter’in atmosferinin dış kısımlarında dıştan içe doğru donmuş amonyak kristalleri (NH₃), amonyum hidrosülfür (H₅NS) ve sudan (H₂O) oluşan bir bulut tabakası bulunur. Jüpiter fotoğraflarında görülen kırmızı, turuncu ve diğer renklerdeki şeritlerin sebebinin atmosferin bu kısmında gerçekleşen kimyasal tepkimeler olduğu düşünülüyor. 

Gezegenin atmosferinin en dış kısmını meydana getiren bu gaz bulutları bir seviyeye kadar teleskoplarla incelenebilse de bulutun kalınlığının 71 kilometre civarında olması atmosferin daha derinlerinin incelenmesini zorlaştırıyor. Ancak Juno’daki mikrodalga radyometresi bu zorluğun üstesinden gelmeyi başarıyor. Bilim insanları Juno’nun Dünya’ya gönderdiği bilgileri kullanarak dev gezegenin atmosferinin üç boyutlu bir haritasını çıkarmayı planlıyor. 

Jüpiter ile ilgili en çok merak edilen şeylerden biri gezegenin nasıl oluştuğu. Bu konuda bugüne kadar ortaya atılmış iki hipotez var. Kimilerine göre önce kuyrukluyıldız, asteroit, donmuş madde ve uzaydaki diğer maddeler kütleçekimi etkisiyle kümeleşerek bir çekirdek oluşturdu. Etraftaki maddeler zamanla bu çekirdeğin üzerinde biriktikçe çekirdeğin kütleçekimi giderek arttı. Öyle ki bir süre sonra çekirdek hidrojen, helyum gibi uçucu gazları bile yakalayarak kendine bağlamaya başladı. Bu süreç Jüpiter’in oluşmasıyla sonuçlandı. Kimilerine göreyse Jüpiter’in oluşum sürecinin başlangıcında bir çekirdek yoktu. Bu hipoteze göre başlangıçta Güneş’in etrafında dönen geniş bir gaz ve toz bulutu vardı. Bu bulut soğudukça ve yoğunlaştıkça gaz ve toz parçacıkları belirli bölgelerde yoğunlaşmaya başladı. Jüpiter bu yoğun gaz ve toz bulutlarının zamanla büyüyerek kümeleşmesiyle ortaya çıktı. 

Kaynaklar:

• https://www.missionjuno.swri.edu/jupiter/
• https://www.jpl.nasa.gov/missions/juno/
• https://www.nasa.gov/mission_pages/juno/where
• https://www.earthmagazine.org/article/juno-unveils-jupiters-secrets