Araştırma: Dokuzuncu gezegenin sırrı Uranüs'te gizli olabilir

Kimberley M. S. Cartier

Uranüs eliptik bir yörüngeye, benzeri olmayan hava sistemlerine ve sıra dışı halkalara sahiptir ve yörüngesindeki uydular yer altı okyanusları barındırıyor olabilir. Bu uzak gezegene yolculuk yaparken toplanan veriler, Neptün’den daha ötedeki bir yörüngede döndüğünden şüphelenilen ve bulunması güç olan dokuzuncu gezegenin bulunmasına yardım edebilir.

İsviçre’de bulunan Zürih Üniversitesi’ndeki doktora öğrencilerinin oluşturduğu bir araştırma ekibine kalırsa, sahip olduğumuz teknolojilerle, olası bir araştırma görevinin Jüpiter’den Uranüs’e yolculuk aşamasında derlenen konumsal veriler, arama penceresini bin kat küçültebilir ve yüksek güçlü teleskoplarla gezegeni avlamayı çok daha mümkün bir hale getirebilir. Ekibin ulaştığı sonuçlar, NASA’nın Uranüs’e yapılmasını önerdiği öncü misyonun, Uranüs sisteminin ötesine uzanan bilimsel keşiflerin önünü açabileceğini ortaya koyuyor.

İki gökbilimci, 2016 yılında Güneş Sistemi’nin dış kesimlerindeki birkaç küçük buzul gök cisminin birbirinin yörüngelerini rastgele olamayacak kadar iyi takip ettiğini keşfetti. Bilgisayar modellemesi ve ardından yapılan gözlemler, Neptün'ün yörüngesinin çok ötesindeki görünmeyen bir cismin kütleçekimsel olarak bu cisimleri hizalanmaya yönlendirebileceğini ortaya koydu. Gökbilimciler, varsayımsal gök cismini ‘dokuzuncu gezegen’ diye adlandırdılar ve o zamandan beridir yerini bulmak için çabalıyorlar. (Öte yandan, tüm gökbilimciler onun varlığı hususunda hemfikir değil.)

Gezegen, eğer orada bir yerlerdeyse, fazlasıyla loş olmalı. Buna karşın, onu tespit edebilecek düzeyde yüksek bir güce sahip olan teleskoplar, geniş kapsamlı aramalardan ziyade nokta hedeflemeye uygun, dar görüş alanlarına sahipler. Araştırmanın ortak yazarı Jozef Bucko, gökbilimcilerin tam olarak nereye bakacaklarını bilmeleri gerektiğini ve şu andan itibaren büyük önem taşıyan teleskop gözlem zamanını kazanmak için arama ızgarasının fazlasıyla geniş bir gökyüzü alanını kapsıyor olması gerektiğini belirtiyor: “Gözlemsel gökbilimcileri bir teleskopa odaklanmaya ve dokuzuncu gezegeni aramaya ikna etmek ziyadesiyle pahalı bir iş ve güçlü gerekçelere yaslanmanız gerekiyor.”

NASA’nın önerdiği Uranüs Yörüngesi ve Araştırma Görevi’nin devreye gireceği yer de işte burası. Dış Güneş Sistemi’ne doğru gerçekleştireceği seyahat esnasında, merkezde görevli teknisyenlere nerede olduğunu, hangi hızlarda yol aldığını ve yerleşik sistemlerin durumunu bildirmek için arada sırada Dünya’daki bir alıcı istasyona sinyal gönderebilir. Standart prosedür böyledir. Görev ekipleri, bir uzay aracını rotasında tutmak için bunun gibi mesafe tayin verilerini kullanırlar; zira gezegenler, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar gibi yeterli kütleçekimi etkisine sahip olan herhangi bir cisim onu güzergâhından saptırabilir.

Araştırma yazarlarından Deniz Soyuer, “Eğer Güneş Sistemi’nde bir kütleçekimsel anomali mevcutsa, bu durumda 9. Gezegen uzay aracının yörüngesini etkileyecektir” diyor. Gezegenin kütleçekimi, uzay gemisinin Uranüs’e doğru 10 ilâ 15 yıllık seyahati esnasında sürat ya da istikamette yaşanan küçük bir değişim biçiminde kaydedilen etkisiyle, uzay aracını ustaca kendisine doğru çekebilir. Dokuzuncu gezegen, teorik olarak Dünya’nın kütlesinin 6.3 katı büyüklüğe sahip ve Güneş’e olan mesafesi Dünya-Güneş arasındaki mesafenin 460 katı olabilir. Tüm bunlar hesaba katıldığında, gezegenin “bir uzay aracının yörüngesi üzerinde şüphesiz biçimde yadsınamaz bir etkisi olacaktır” diyor.

MESAFE ARTTIKÇA ETKİSİ DE ARTIYOR

2016 yılında 9. Gezegen fikrini ortaya atan bilim insanlarından biri ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde astronom olan Mike Brown, dokuzuncu gezegeni bulmak amacıyla uzay aracı menzil verilerini kullanma fikrinin birkaç yıldan beridir tartışıldığını aktarıyor. Gökbilimciler, gezegeni tam anlamıyla saptayabilmek amacıyla NASA’nın Cassini görevinin Satürn’e varıncaya kadarki mesafe tayin verilerine başvurmayı denediler; ne var ki araştırılması gereken çok geniş bir alan söz konusu.

Araştırmaya dahil olmayan Brown, “Bu makale, uzay aracını çok geniş mesafelerde gözlemleyerek bu fikre güzel bir bakış açısı sağlıyor” diyor. Uzay aracının Jüpiter ve Uranüs arasında 2 milyar kilometreden fazla yol kat etmesi gerekecek. “İyi haberlerden biri şu ki, (Dünya’ya olan) mesafe ne kadar büyük olursa, dokuzuncu gezegenin etkisi de o kadar büyük olur; hâl böyleyken mesafeyi Uranüs’e kadar uzatmak size bir avantaj sağlar” diye ekliyor.

Araştırmacılar, Cassini döneminin teknolojisini kullanan bir Uranüs misyonunun seyir aşamasında toplanan verilerin arama ızgarasını 0,2 kare dereceye dek daraltabileceğini hesapladılar. Araştırma ekibi, hâlâ gökyüzünde geniş bir alanın söz konusu olduğunu, buna karşın Cassini’nin Satürn’e yaptığı yolculukla daha önce mümkün olandan bin kat fazla gelişme yaşandığını belirtiyor.

Ekip, eğer daha modern teknolojiler değişen verilerdeki parazit düzeyini azaltabilirse, arama aralığının şimdikinden 20 kat daha küçülebileceğinin altını çiziyor. Soyuer, “Dokuzuncu gezegeni, insanları teleskoplarını ona doğrultmaya ikna edebileceğiniz bir yere konuşlandırabilmek için aslında çok fazla ilerlemeye ihtiyaç yok” diyor. Yeni araştırma, 2023 Avrupa Yerbilimleri Birliği Genel Kurulu’nda sunuldu ve Kraliyet Astronomi Derneği’nin aylık bülteninde yayınlanmak üzere önerildi.

YARATICI ÇÖZÜMLER

Araştırmanın ortak yazarı Lorenz Zwick, mesafe tayin verilerinin dokuzuncu gezegeni tam olarak nasıl ortaya çıkarabileceğine ilişkin büyük belirsizliğin, uzay aracındaki teknolojiden ziyade Dünya’daki sınırlamalarla alâkalı olduğunu belirtiyor. Uzun bir seyir sırasında, çoğunlukla maliyetlerde tasarruf sağlayan bir tedbir olarak mesafe tayin verileri nadiren toplanır.

Zwick, mesafe tayin verilerini ne kadar sık toplarlarsa, bilim insanlarının dokuzuncu gezegene o kadar kesin bir şekilde odaklanabileceklerini ve Uranüs’le bağlantısı olmayan diğer araştırmaları gerçekleştirebileceklerini ifade ediyor. Araştırmacılar, sık biçimde veri toplamanın sağladığı faydaların, mevcut maliyetlerden çok daha fazla olacağını savunuyorlar.

Bucko, kendi modellerinin sadece Güneş’in ve dış Güneş Sistemi gezegenlerinin kütleçekimsel etkilerini hesaba katan basit bir kavramsal kanıt olduğunu kabul ediyor. Soyuer, araştırma ekibinin diğer Güneş Sistemi nesnelerinin neden olduğu etkileri de içeren daha karmaşık hesaplamalar gerçekleştirmeyi planladığını ve NASA’nın ‘New Horizons’ [Yeni Ufuklar] görevinden elde edilen ve Plüton’a kadar olan verileri kullanarak modellerini bir testten geçirmeyi umduklarını dile getiriyor.

Brown, “İnsanların, nihayet Güneş Sistemi’nin kıyısındaki bu saptanması güç gezegeni takip edebileceğimiz farklı yollara ilişkin böyle yaratıcı şekilde düşünmeleri muhteşem” diyor.

Yazının orijinali eos.org sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)