Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki gezegenler


Güneş Sistemi

Güneş Sistemi'ndeki gezegenler

Bilim dünyası, 1919 yılından bu yana gök cisimlerine verilen adlar konusunda hakem kabul edilen Uluslararası Gökbilim Birliği (IAU)'nin yaklaşımı doğrultusunda Güneş Sistemi'nin 9 üyesini gezegen adıyla benimsemiştir:

• Merkür
• Venüs
• Yer
• Mars
• Jüpiter
• Satürn
• Uranüs
• Neptün
• Plüton (yapılan oylamada dünya astronomları tarafından listeden çıkarıldı) Güncelleme= Güneş Sistemi

• Xena (zeyna) 10' ncu gezegen olma yolunda ...

Yörünge Özellikleri Yarı büyük eksen 57.910.000 km.
0,387 A.Ü. Günberi 46.000.000 km.
0,307 A.Ü. Günöte 69.820.000 km.
0,467 A.Ü. Yörünge dışmerkezliği 0,206 Yörünge eğikliği 7o Dolanma süresi 87,97 gün
0,241 yıl Kavuşum süresi 115,9 gün Yörünge hızı
en yüksek
ortalama
en düşük
58,98 km/saniye
47,87 km/saniye
38,86 km/saniye
Gözlem Özellikleri
Görünür parlaklık
en yüksek
en düşük
-1,9
+2,6 Yer'e en yakın konumda Yer'e Uzaklık 77.300.000 km.
0,52 A.Ü. Görünür çap 13 ark saniye Yer'e en uzak konumda Yer'e Uzaklık 221.900.000 km.
1,48 A.Ü. Görünür çap 4,5 ark saniye
Fiziksel Özellikler
Ekvator çapı 4879,4 km.
(0,38 x Yer) Basıklık 0 Hacim 0,0562 x Yer Kütle 0,0553 x Yer Yoğunluk 5,43 g/cm3
(0,98 x Yer) Eksen eğikliği 0o Dönme süresi 58,65 gün Yerçekimi 3,7 m/s2
(0,38 x Yer) Kurtulma hızı 4,43 km/saniye
(0,39 x Yer) Beyazlık
(albedo) 0,11 Yüzey sıcaklığı
en yüksek 730 K (457oC)
ortalama 440 K (167oC)
en düşük 100 K (-173oC)

Merkür Güneş sistemi'nin Güneş'e en yakın gezegenidir. Büyüklük açısından 9 gezegen arasında sekizinci sırayı alır, yalnız Plüton Merkür'den daha küçüktür. Adını Roma mitolojisinde ticaret ve yolculuk tanrısı ve tanrıların habercisi olarak bilinen Merkür'den alır. Çıplak gözle izlenebilen 5 gezegenden biri (diğerleri Venüs, Mars,Jüpiter ve Satürn, ) olarak eski çağlardan beri insanoğlunun dikkatini çekmiştir. Yer benzeri ya da 'kaya' yapılı gezegenler sınıfına girmektedir. Güneş'e yakınlığı nedeniyle yeryüzünden izlenmesi güçtür ve hakkında bilinenler sınırlıdır. Uydusu bulunmamaktadır.




Merkür, Güneş'e uzaklığı yaklaşık 46 milyon ile 70 milyon kilometre arasında değişen oldukça eliptik bir yörünge izler. Plüton'dan sonra Güneş sistemi'nin gezegenleri arasında gözlenen en yüksek dışmerkezlik değerine sahip bu yörüngenin milyonlarca yıllık bir çevrim içinde zaman zaman daha da basıklaşarak dışmerkezlik derecesinin günümüzdeki 0,21'den 0,5 düzeyine dek yükselebildiği sanılmaktadır.
Tüm gezegenlerin yörüngelerinde gözlenen günberi noktasının yer değiştirme hareketinin, Merkür yörüngesi sözkonusu olduğunda klasik mekanik kuramının öngördüğünden daha hızlı olduğu farkedilmiştir. Bu farklılık Einstein'ın görelilik kuramı ile açıklanabilmiş ve bu kuramı destekleyen bulgulardan biri olarak kabul edilmiştir.




Merkür, Güneş sistemi'nin iç gezegenler olarak adlandırılan diğer dört üyesi gibi katı bir yapıya sahiptir. 5,43 g/cm3 olan yoğunluğu Yer ile karşılaştırılabilecek denli yüksektir ve Yer'den sonra Güneş Sistemi'nde karşılaşılan en büyük değerdedir. Merkür Güneş'e yakınlığı nedeniyle güneş ışınlarının güçlü etkisi altındadır ve sıcak bir gezegendir. Yüzey ısısı uzun süren Merkür günü sırasında 450oC üzerindeki düzeylere çıkabilirken, etkili bir atmosferin yokluğu nedeniyle gece -170oC'ye kadar düşmektedir. Gezegenin koyu bir yüzeyi vardır, ve 0,11 düzeyindeki beyazlık derecesi ile üzerine düşen güneş ışınlarının ancak onda birini yansıtır.






Merkür yüzeyinin en dikkat çeken özelliği tüm gezegen üzerine dağılmış irili ufaklı çarpma kraterleridir. İlk bakışta Ay yüzeyine benzetilebilecek bu görünümün, daha dikkatli bir incelemede bir çok farklılıklar içerdiği anlaşılır. Ay'da olduğu gibi kraterlerin yoğun bir şekilde iç içe geçtiği alanlar arasında, krater yoğunluğunun çok düşük olduğu, yumuşak engebeli geniş düzlükler yer alır. Bu bölgeler kraterlerin sık olduğu bölgelere göre daha alçakta yer alırlar ve Ay'daki 'deniz'lere benzer şekilde, büyük çarpmalar sonucunda gezegen içinden yüzeye çıkan lav akıntıları ile oluştukları sanılır. Gerek bu oluşumların, gerekse büyük kraterlerin çoğunun, Güneş Sistemi içinde büyük çarpışmaların sürdüğü 4,5 ile 3,8 milyar yıl öncesini kapsayan dönemde meydana geldiği düşünülür. 3,8 milyar yıl öncesinden günümüze, Güneş Sistemi büyük çarpışmaların sıklığının azaldığı, nisbeten sakin bir döneme girmiştir. Merkür üzerindeki en büyük çarpışma izi, 1300 km. çapındaki Caloris Havzasıdır. Bu dev lav denizi 100 km. çapında bir gökcisminin çarpması ile gezegenin manto tabakasından yüzeye çıkan sıvılaşmış materyel ile oluşmuş, bu arada şok dalgalarının gezegen boyunca yayılarak diğer yüzünde odaklanması sonucunda Caloris Havzasının tam karşı kutbunda 500.000 km.2 lik bir alan son derece engebeli bir hal almıştır. Ayrıca düzlükler üzerinde yüzlerce kilometre uzunluğunda ve yüksekliği 2-3 km.yi bulan kırıklar dikkati çeker. Bunlara, gezegenin soğuması sırasında küçülen hacminin neden olduğu sanılmaktadır. Kırıkların bazı kraterlerin içinden de geçmeleri krater oluşum döneminden daha sonra meydana geldiklerini düşündürür.

Gezegen yüzeyinin en dışta kalan bir kaç metre kalınlığındaki kısmının, Ay yüzeyindekine benzer biçimde çok küçük göktaşlarının milyarlarca yıldır süren bombardımanı sonucunda ince bir toz haline gelmiş regolit tabakası olduğu varsayılır. Aynı Ay'da gözlendiği gibi az sayıdaki genç kraterin, ışınsal olarak kendilerini çevreleyen parlak beyaz çizgilerin ortasında yer aldığı görülür. Bu çizgiler, çarpma sırasında 'kirli' regolitin üzerine sıçrayan taze materyel ile ilişkilidir.





Radar incelemeleri Merkür'ün kuzey kutup bölgesinde yansıtıcılık derecesi beklenmedik derecede yüksek alanlar ortaya çıkarmıştır. Bu bulgunun, güneş ışınlarının ulaşamadığı krater yamaçlarında buz halinde korunmuş su varlığına işaret ettiği iddia edilmiş, ancak bu varsayım kanıtlanamamıştır. Merkür'ün oluştuğu koşullarda suyun yoğunlaşması mümkün olamayacağından, eğer bu varsayım doğruysa, suyun sonradan gezegene çarpan göktaşı ve kuyrukluyıldızlar tarafından taşınmış olması gerekir.





Merkür'ün yüzeydeki kurtulma hızı gezegenin düşük kütlesi nedeniyle Yer'in ancak % 40'ı kadardır. Bu düzeydeki bir çekim gücü, gezegen yüzeyindeki 400oC yi aşan sıcaklıklar karşısında gazların uzaya kaçmasına engel olamayacak denli güçsüzdür. Bu nedenle Merkür'ün çoğunlukla orta ağırlıktaki elementler içeren (oksijen, sodyum, potasyum) son derece seyrek bir atmosferi bulunmaktadır. Bu atmosfer durağan olmaktan çok, Merkür'ün konumunda etkisi güçlü olan güneş rüzgarı ve yüksek yüzey ısıları nedeniyle gezegen yüzeyinden koparılan ve kısa sürede uzay boşluğuna kaybedilen atomlardan oluşmuş, sürekli yenilenen bir yapıdadır. Bu şekliyle, Merkür atmosferini Yer'in egzosferi ile karşılaştırmak olasıdır.





Merkür'ün küçük boyutuna oranla önemli sayılabilecek bir manyetik alanı bulunmaktadır. Ekseni Merkür'ün dönüş eksenine 11o eğimli, kutupları Yer'in manyetik kutuplarına göre ters yerleşmiş durumda, yani kuzey manyetik kutbu gezegenin coğrafi güney kutbuna komşu olan ve gezegen yüzeyinde Yer manyetik alanının % 1'i kadar güçlü bu alan, Merkür çevresinde küçük bir manyetosfer oluşturmaya yeterlidir. Manyetosfer, Güneş rüzgarı adı verilen ve güneş kökenli hızlı parçacıkların oluşturduğu plazma akımının, gezegenin manyetik alanın etkisi ile saptırılarak engellendiği bölgedir. Manyetosferin en dışında, plazma akımının yavaşlayarak hızının ses hızının altına indiği ve yön değiştirdiği bir şok dalgası gözlenir. Merkür'ün manyetik alanı güneş rüzgarı ile gelen parçacıkları yakalayıp gezegen çevresinde tutacak kadar güçlü olmadığı için, Van Allen kuşakları yoktur.
Küçük bir gezegen olan Merkür'ün çekirdek sıcaklığının bir manyetik alan oluşturmak için gerekli olan sıvı demir kütlesini barındırmaya izin vermeyecek kadar düşük olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, bugün gözlenen manyetik alanın gezegen içindeki aktif bir manyetik dinamo tarafından sağlanmak yerine, çok önceleri mıknatıslanmış olan katı haldeki çekirdek tarafından sürdürüldüğü görüşü ortaya atılmıştır.





Gözlem koşullarının güçlüğü, Merkür'ün teleskopla ayırdedilebilen yüzey yapılarının hareketlerine dayanarak dönüş periyodunun hesaplanmasını zorlaştırmıştır. 1960'lı yıllara gelinceye dek gezegenin kendi ekseni etrafında dönüşünün, Güneş çevresindeki hareketi ile 'kilitlenmiş' şekilde 88 günde tamamlandığına inanılıyordu. Gezegenin bir yüzünün sürekli karanlıkta kalarak çok düşük sıcaklıkta bulunması ile sonuçlanacak bu durum, 1962 yılında radyo gökbilim tekniklerinin Merkür'ün gece yüzünde sıcaklığın hiç bir zaman -160oC nin altına düşmediğini ortaya koyması ile tartışmalı hale geldi. 1965 yılında radar incelemeleri, gezegenin dönüş hızının yaklaşık 59 günlük bir devir ile uyumlu olduğunu gösterdi. İtalyan gökbilimci Giuseppe Colombo bu sürenin Merkür'ün yörünge periyodunun 2/3 ü kadar olduğuna dikkati çekerek, gezegenin alışılmamış bir dönüş-yörünge kilitlenmesi olabileceğini bildirdi. Bu, Mariner 10 uzay sondasının 1974 yılında Merkür'ü ziyareti sırasında doğrulandı. Bugün, Merkür'ün kendi etrafındaki dönüşünü 58,65 günde tamamladığı bilinmektedir. Yörünge ve dönüş periyodlarının bu şekilde 3:2 oranındaki senkronizasyonu, gezegenin oldukça eliptik yörüngesinin yol açtığı önemli yörünge hızı değişimleri ile daha uyumlu görülür. Bu şekilde, 1:1 oranındaki bir kilitlenmenin özellikle günberi dönemindeki hızlanma sırasında yol açacağı librasyon hareketleri ve buna bağlı güçlü gel-git etkileri ve iç gerilimler önlenmiş olmaktadır.

Merkür'ün bu dönüş biçimi ilginç sonuçlar doğurur. Gezegen kendi ekseni etrafında bir dönüşünü tamamladığı 58,65 günlük süre içinde Güneş çevresindeki dönüşünün de üçte ikisini gerçekleştirdiği için, güneşin görünür hareketi çok daha yavaş olmaktadır. Merkür'ün herhangi bir noktasında güneşin iki doğuşu arasında geçen süre dünya ölçülerine göre 176 gündür; diğer bir deyişle gezegenin bir günü iki yılına eşittir. Bunun yanı sıra aşırı eliptik yörünge nedeniyle değişen yörünge hızı, gezegenin güneş çevresindeki açısal hızının bazen kendi etrafındaki açısal hızı aşmasına, yani güneşin görünür hareketinin ters yöne dönmesine yol açar; gezegenin bu eliptik çizgi üzerinde güneşe yaklaşıp uzaklaşmasıyla güneşin görünür boyutunun da değişmesi tabloya eklendiğinde Merkür üzerinde geçen bir günün öyküsü iyice renklenir:

Caloris Havzası, güneşin meridyenden yani öğle noktasından geçişi ile günberi geçişinin aynı zamana geldiği bir konumdadır. Merkür'ün her iki yılında bir, bu bölge öğle ile yaz ortasını bir arada yaşayarak gezegenin (ve Güneş Sistemi'nin) en sıcak yeri olur. Caloris Havzası'ndaki bir gözlemci güneşin doğudan yükseldikçe büyüdüğünü ve doğudan batıya doğru hareketinin yavaşladığını görür. Güneş en yüksek noktayı geçtikten ve alçalmaya başladıktan kısa bir süre sonra durur ve geriye doğru hareket etmeye başlar. En yüksek noktadan bu kez ters yönde ikinci geçişinde en büyük görünür çapa ulaşır ve batıdan doğuya alçalırken yeniden küçülmeye başlar. Bir süre sonra tekrar yavaşlayarak durur ve doğudan batıya alışılmış hareketine döner. Batı-doğu doğrultusundaki bu geriye hareket dünya ölçüleriyle bir kaç gün sürmüştür. Güneş öğle çizgisinden üçüncü kez geçer ve batıya doğru alçalırken küçülmeye devam eder. Güneş battığında bir Merkür yılı dolmuştur. İkinci yıl Caloris Havzasının gecesi boyunca geçer, güneş doğudan yükselmeye başladığında yeni bir yıla girilmiştir.

Caloris Havzasının 90 derece doğusunda bulunan bir gözlemci için gün çok farklı başlar. Büyük ve sıcak bir güneş doğudan yavaşça yükselmeye başlar, ancak bir süre sonra durarak yeniden alçalır, batarken en büyük çapa ulaşır, dünya ölçüleriyle 2 gün sonra tekrar doğar ve yükseldikçe görünür büyüklüğünün azaldığı gözlenir. Öğle çizgisinden geçerken en küçük halini almıştır, batıya doğru alçaldıkça tekrar büyümeye başlar. Batıdan battıktan kısa bir süre sonra aynı noktadan tekrar en büyük şekliyle doğduğu gözlenir, batı ufkundan bir süre yükseldikten sonra yeniden alçalır ve bir Merkür yılı boyunca görünmemek üzere batar.

• Eski çağlardan günümüze ulaşan kaynaklarda Merkür Ay, Güneş, Venüs, Mars, Jüpiter, ve Satürn ile birlikte, görünür hareketlerinin diğer yıldızlardan farklılığıyla tanınan 7 gökcisminden biri olarak gösterilir. Bu yönüyle, antik gökbilim için olduğu kadar astroloji açısından da önem taşıyan gezegen, birçok dilde haftanın yedi gününe adını veren gökcisimlerinden biri olarak, tarihöncesinden günümüze insan kültüründe yerini korumuştur. Eski Yunan'da sabah yıldızı olarak görüldüğünde Hermes, akşam yıldızı olarak görüldüğünde ise Apollo olmak üzere iki ayrı ad taşımaktaydı. Pisagor sayesinde bu iki yıldızın aslında aynı gökcismi olduğunu öğrenen ilkçağ dünyası, Merkür ve Venüs'ün Güneş çevresinde döndüğünü ileri süren Heraklit ile ilk kez güneşmerkezli görüş ile tanıştı. Romalılar ise gezegene Hermes'in Roma mitolojisindeki eşdeğeri olan ayakları kanatlı haberci tanrı Merkür'ün adını verirken büyük olasılıkla Merkür'ün sabah ufku ile akşam ufku arasındaki hızlı geçişlerinden etkilenmişlerdi.
• 1639'da İtalyan gökbilimci Giovanni Battista Zupi basit bir teleskop yardımı ile Merkür'ün evreleri olduğunu farketti. Gezegenin Güneş etrafında döndüğünü bildirdi.
• 1880'lerde İtalyan gökbilimci Giovanni Schiaparelli atmosferin olumsuz etkilerini en aza indirebilmek amacıyla, Merkür'ün gökyüzünde yüksekte bulunduğu gündüz saatlerinde teleskopla yaptığı gözlemlerle, Merkür yüzeyindeki koyu ve açık renkli bölgeleri gösteren ilk 'albedo haritası'nı çizdi ve Merkür'ün dolanma süresi ile kendi etrafında dönme süresinin eşit olduğunu iddia etti.
• Yunan asıllı ve Türkiye doğumlu Fransız gökbilimci Eugène Michel Antoniadi 1934 yılında yayınladığı kitabında Merkür'ün o zamana kadar yapılmış en ayrıntılı albedo haritasını sundu ve gezegenin dikkate değer bir atmosferi bulunduğunu öne sürdü.
• 1962 yılında Michigan Üniversitesinden W.E. Howard, gezegenin kızılötesi ve radyo ışınımları ölçümlerine dayanarak Merkür'ün gece yüzünün hiç bir zaman güneş ışığı almayan bir yüzeyden beklendiği kadar soğuk olmadığını, bu nedenle 88 günlük dönüş süresi iddialarının akla yakın olmadığını ileri sürdü.
• 1965'te Gordon H. Pettengil ve Rolff B. Dyce Porto Rico'daki Arecibo radyoteleskopu yardımıyla yaptıkları radar incelemeleri ile gezegenden yansıyan ışınların Doppler kaymasını ölçerek Merkür'ün kendi ekseni etrafındaki dönüşünü yaklaşık 59 günde tamamladığını hesapladılar. Bu bulgu üzerine İtalyan bilim adamı Giuseppe Colombo bugün kabul edilen 3:2 yörünge-dönüş senkronizasyonu görüşünü ortaya attı.
• 1991 yılında Arecibo radyoteleskopundan yapılan radar gözlemlerinde gezegenin kutup bölgelerinde donmuş halde su bulunabileceğini düşündüren bulgular elde edildi.

Bugüne dek Merkür'e gönderilen tek uzay aracı 1973 yılında fırlatılan Mariner 10 uzay sondasıdır. Sonda, Şubat 1974'te Venüs yakın geçişini gerçekleştirdikten ve gezegenle ilgili bilimsel gözlemler yaptıktan sonra, Güneş çevresinde Merkür yörüngesi ile kesişen ve yörünge dönemi Merkür'ün periyodunun tam iki katı olan eliptik bir yörüngeye girerek bu çizgi üzerinde her 176 günde bir Merkür'le karşılaşmaya başladı. 29 Mart 1974, 21 Eylül 1974 ve 16 Mart 1974 tarihlerinde gerçekleşen üç yakın geçişte gezegen hakkında çok değerli bilgiler elde edildi:

• Merkür'ün kütlesi, çapı, dönüş süresi duyarlı olarak ölçüldü.
• Gezegenin daha önce bilinmeyen manyetosferi keşfedildi, ince atmosferi hakkında veriler toplandı.
• Ayrıntılı fotoğraflar çekildi, gezegenin yüzey haritası çıkarıldı. Ancak sondanın her geçişinde Merkür aynı konumda bulunduğundan, yüzeyin ancak yarıya yakın bölümü haritalanabildi.

Üçüncü geçişte gezegene 327 km. yaklaşan sonda, bu geçişten kısa bir süre sonra yakıtının bitmesi ile görevini sonlandırdı. 1975 yılından bu yana bağlantı kurulamayan Mariner 10, sabit yörüngesinde her iki Merkür yılında bir gezegenle aynı noktada buluşmaya devam etmektedir.





Yer'den Merkür'e gönderilen uzay araçları, gezegenin Güneş'e yakın konumu nedeniyle, gezegen çevresinde yörüngeye girebilmek için çok yüksek enerjiye gereksinim duymaktadır. Bu nedenle, Mariner 10 programında, gözlemler için çok az zaman tanıyan hızlı yakın geçişler ile yetinmek zorunda kalınmıştır.

1980'lerin sonlarına doğru NASA bilim adamlarından Chen-Wan Yen, bir uzay sondasını Merkür çevresinde yörüngeye sokmaya olanak tanıyabilecek ekonomik uçuş yolları tasarladı. MESSENGER bu plan üzerine kurulmuş karmaşık ve uzun bir rota izleyerek Mart 2011'de Merkür etrafında yörüngeye girmek üzere, 3 Ağustos 2004'te fırlatıldı. Gelişmiş bilimsel aygıtlarla donatılan sonda, yörüngeye girmeye uygun bir açı ve hız elde edebilmek için gerekli kütleçekim yardım manevralarını 1 kez Yer, 2 kez Venüs ve 3 kez de Merkür yakın geçişi ile gerçekleştirecektir. 1 yıl sürmesi planlanan yörünge etkinlikleri şu konular üzerinde yoğunlaşacaktır:

Merkür'ün tüm yüzeyinin yüksek çözünürlüklü (250 metre/piksel) görüntülerinin elde edilmesi En azından gezegenin bir bölümünün topografik haritasının çıkarılması Yüzey bileşenlerinin gezegen üzerinde dağılımı Çekim alanının ayrıntılı haritası Manyetik alanın 3-boyutlu modeli Çeşitli elementlerin yüksekliğe göre dağılımı Kutuplarda kraterlerin güneş almayan alanlarında korunmuş uçucu bileşenlerin araştırılması





ESA (Avrupa Uzay Ajansı) tarafından 2012 yılında fırlatılması planlanan ve Merkür'ün kendi ekseni etrafında dönüşünü aydınlatan Giuseppe Colombo'nun onuruna adlandırılan BepiColombo uzay aracı iki ayrı sondadan oluşacaktır. Merkür çevresinde iki değişik yörüngeye oturtulması planlanan sondalardan birinin gezegenin manyetosferi, diğerinin ise yüzey ve atmosferi ile ilgili gözlemler yapması öngörülmektedir.





Uluslararası Gökbilim Birliği (IAU), Merkür üzerindeki yüzey şekillerine verilen adların belli kurallara göre seçilmesini önermektedir:

• Kraterler: Ölmüş sanatçıların (besteci, ressam, yazar) adları
• Dağlar: 'Caloris' (Latince 'sıcak' sözcüğünden)
• Sırtlar: Merkür araştırmalarına katkıda bulunmuş ölmüş bilim adamları
• Ovalar: Merkür gezegeninin veya tanrı Merkür'ün çeşitli dillerde adları
• Uçurumlar: Keşiflerde veya bilimsel araştırmalarda kullanılan ünlü gemilerin adları
• Vadiler: Radyoteleskop adları

Merkür, Güneş çevresinde yaklaşık 88 gün süren dolanma süresi ve 116 günlük kavuşum dönemi ile, gökyüzündeki görünür hareketini yılda üç kez yineler. Bir alt gezegen olması nedeniyle ile her zaman Güneş'e yakın konumdadır ve gözlenmesi Güneş'in parlak ışığı nedeniyle oldukça güçtür. -1,9 kadir derecesine varabilen parlaklığı ile en parlak yıldızlardan ve bazen Satürn, Mars ve hatta Jüpiter'den daha ışıklı olabilmesine karşın hiç bir zaman karanlık bir zemin üzerinde izlenemediği için, her kavuşum döneminin en fazla bir kaç gün süren bir kısmında, en yüksek batı ya da doğu uzanımı esnasında çıplak gözle görülebilir.

Bu gözlem koşulları, doğu uzanımı için güneşin batışını izleyen, batı uzanımı için ise güneşin doğuşundan az önceki kısa bir süre için gerçekleşir. Bu nedenle her 116 günlük dönemde Merkür bir kez 'akşam yıldızı', bir kez de 'sabah yıldızı' olarak izlenir. En yüksek uzanım, yörünge dışmerkezliğinin yüksek olması nedeniyle 18o ile 28o arasında değişir, ancak 28o bile rahat bir gözlem için yeterli değildir. Özellikle tutulum düzleminin ufka daha yakın olduğu yüksek enlemlerden gezegenin görülmesi çok zordur.

Gözlem noktası Yer ekvatoruna yaklaştıkça Merkür'ün sabah ya da akşam alacakaranlığında ufuktan yüksekliği artacağı için çıplak gözle görülebilmesi daha kolay olur. Merkür'ün oldukça eliptik yörüngesinin uzun ekseninin Yer yörüngesine göre konumuna bağlı olarak, dünyanın güney yarıküresinin sonbahar başlangıcına denk gelen döneminde, gezegenin olası en yüksek batı uzanımı ile 7olik yörünge eğikliğinin üst üste gelmesi sayesinde Merkür için en uygun gözlem koşulları oluşur. Aynı şekilde olası en yüksek doğu uzanımı ile yörünge eğikliği açısının birbiri üzerine eklenmesi, yine güney yarıküreden bu kez kış aylarında gezegenin rahat gözlenmesine olanak sağlar. Yüksek dışmerkezlik nedeniyle yörünge hızı dolanma sırasında çok değişir ve kavuşum süresi Yer'in Merkür yörüngesine oranla konumuna göre bir kaç gün kayabilir.

Yer atmosferinin olumsuz etkilerini en aza indirebilmek amacıyla, teleskop kullanılarak yapılan profesyonel gözlemler Merkür'ün ufuktan iyice yüksekte bulunduğu gün ortası saatlerinde gerçekleştirilir. Tam güneş tutulmaları çok kısa süre için de olsa güneşe çok yakın konumdaki gezegenin gün ortasında çıplak gözle izlenebilmesine olanak sağlar.
Kısıtlayıcı etmenler nedeniyle, yeryüzünden yapılan gözlemler en güçlü teleskoplar kullanıldığında dahi Merkür'ün yüzey şekilleri hakkında yeterli bilgi sağlayamamış ve elimizdeki bilgilerin büyük kısmı Mariner 10 uzay sondası tarafından sağlananlarla sınırlı kalmıştır.





Bir teleskopla izlendiğinde Merkür'ün Ay ve Venüs gibi evreleri olduğu görülür. Gezegenin yeryüzüne en uzak ve Güneş'in arkasında bulunduğu üst kavuşum anında görünen yüzeyinin tümü aydınlandığından ışıklı bir daire şeklinde 'dolun' evresi söz konusudur. Bu aynı zamanda uzaklık nedeniyle Merkür'ün görünür çapının en az olduğu dönemdir. En iyi gözlem koşullarının oluştuğu en yüksek uzanım anında gezegen bir yarımdaire şeklinde görülür. Güneş ile Yer arasında kaldığı dönemlerde ise karanlık yüzünü göstererek bir 'hilal' şekli alır. Hilalin en ince olduğu dönemler gezegenin dünyaya en yakın olduğu ve görünür çapının en büyük olduğu dönemlerdir, ancak bu esnada güneş ışınları gezegenin görülmesini engeller.





Merkür her yıl ortalama üç kez alt kavuşum konumundan geçtiği halde, yörüngesinin tutulum düzlemine 7 derecelik bir açı yapması nedeniyle güneş diskinin önünden geçişi nadiren gerçekleşir. Merkür yörüngesinin tutulum düzlemini kestiği noktalar, yani yörüngenin çıkan ve inen düğümleri ile Güneş ve Yer'in düz bir çizgi üzerinde yer almasını gerektiren bu durum her yüzyılda 12-14 kez ve yalnız Mayıs ve Kasım ayları içinde gözlenir. Güneş diski üzerinde küçük bir siyah beneğin ilerlemesi şeklinde izlenen bu olay, Merkür'ün yörünge hızının daha düşük olduğu günöte noktasına daha yakın olan Mayıs geçişlerinde daha yavaş olur ve 9 saat kadar sürebilir.






Bazı özellikleri, Merkür'ü eşsiz kılmaktadır:

• Güneş Sistemi'nin Güneş'e en yakın gezegenidir
• En büyük çekirdeğe sahip ve demir oranı en yüksek gezegenidir.
• Yüzeyinde sıcaklık farklarının en büyük olduğu gezegendir.

Yörünge Özellikleri
 

Yörünge Özellikleri

Yarı büyük eksen 108.210.000 km.
0,723 A.Ü. Günberi 107.480.000 km.
0,718 A.Ü. Günöte 108.940.000 km.
0,728 A.Ü. Yörünge dışmerkezliği 0,006 Yörünge eğikliği 3,39o Dolanma süresi 224,7 gün
0,615 yıl Kavuşum süresi 583,92 gün Yörünge hızı
ortalama 35,02 km/saniye
Gözlem Özellikleri
Görünür parlaklık
en yüksek
en düşük
-4,4
-3,3 Yer'e en yakın konumda Yer'e Uzaklık 38.200.000 km.
0,25 A.Ü. Görünür çap 66 ark saniye Yer'e en uzak konumda Yer'e Uzaklık 261.000.000 km.
1,74 A.Ü. Görünür çap 9,7 ark saniye
Fiziksel Özellikler
Ekvator çapı 12103,6 km.
(0,95 x Yer) Basıklık 0 Hacim 0,086 x Yer Kütle 0,0815 x Yer Yoğunluk 5,24 g/cm3
(0,95 x Yer) Eksen eğikliği 177,36o (ters dönüş) Dönme süresi -243 gün (ters yönde) Yerçekimi 8,87 m/s2
(0,91 x Yer) Kurtulma hızı 10,36 km/saniye
(0,93 x Yer) Beyazlık
(albedo) 0,65 Yüzey sıcaklığı
ortalama

737 K (464oC) Venüs Gezegeni (Arapça kökenli eski adıyla Zühre, Hristiyanlık öncesi Roma Astrolojisinde Lucifer), Güneş Sistemi'nde Güneş'e uzaklık bakımından ikinci gezegendir. Eski Roma tanrıçası Venüs'ün (Eski Yunan Mitolojisi'nde Afrodit) adını almıştır.
Büyüklüğü açısından Dünya ile benzerlik gösterdiğinden Dünya ile kardeş gezegen olarak da bilinmektedir. Gökyüzünde Güneş'e yakın konumda bulunduğundan ve yörüngesi Dünya'nınkine göre Güneş'e daha yakın olduğundan yeryüzünden sadece Güneş doğmadan önce veya battıktan sonra görülebilir. Bu yüzden Venüs Akşam Yıldızı veya Sabah Yıldızı olarak da isimlendirilir. Bir diğer adı da 'Çoban yıldızı'dır. Görülebildiği zamanlar, gökyüzündeki en parlak cisim olarak dikkat çeker.


Venüs, Güneş'e yaklaşık 108 milyon kilometre uzaklıkta oldukça dairesel bir yörünge üzerinde, bir devrini 224,7 günde tamamlar. Güneş sistemi'nin gezegenleri arasında gözlenen en düşük dışmerkezlik oranı, 0,007 ile Venüs yörüngesine aittir.




Venüs, Güneş sistemi'nin iç gezegenler olarak adlandırılan diğer dört üyesi gibi katı bir yapıya sahiptir. 5,25 g/cm3 olan yoğunluğu Yer'e oranla biraz düşüktür, gezegen Yer'den yalnızca % 5 daha küçük olan çapı ve Yer kütlesinin % 80' ini aşan kütlesi ile, dünyamızla karşılaştırılabilecek boyutlardadır. Çapı, ekvator ya da kutuplar arasında ölçüldüğünde hemen hemen aynıdır. Gezegenin Yerküre gibi basık olmaması, kendi ekseni etrafında dönüş hızının çok yavaş olması ile uyumludur. Güneş'e en yakın gezegen Merkür'e oranla birim yüzey başına ancak dörtte bir oranında güneş ışını almasına, ve yansıtıcılık değeri yüksek atmosferinin 0,65 gibi yüksek bir beyazlık (albedo) derecesi ile gezegen üzerine düşen güneş ışınlarının üçte ikisini yansıtmasına karşın bu yoğun atmosferin neden olduğu güçlü bir sera etkisi altındadır ve sıcak bir gezegendir. Yüzey ısısı 480oC (750 K) ile Güneş sistemi gezegenleri arasında saptanan en yüksek değerdir, ve yoğun atmosferin koruyucu etkisi sayesinde gündüz-gece arasında ve enlemler boyunca önemli farklılık göstermez.





Venüs üzerine indirilmiş bir çok uzay sondası olmasına karşın, gezegen yüzeyindeki olumsuz koşullar, aygıtların uzun süreli veri sağlamasına olanak tanımamıştır. Elde sismik verilerin bulunmayışı gezegenin iç yapısı hakkındaki bilgilerimizi kısıtlar. Diğer yer benzeri gezegenler gibi, Venüs'te de katı bileşenlerin yoğunluklarına göre yüzeyden derine doğru tabakalar halinde yerleşmiş olduğu düşünülür. Buna göre en içte büyük kısmını demir ve nikelin oluşturduğu bir metal çekirdek, çevresinde daha hafif silikat 'kaya'lardan oluşan bir manto tabakası ve en dışta en hafif kayaların oluşturduğu kabuk tabakası yer alması beklenir. Venüs'ün yoğunluğunun Yer'e oranla daha düşük olmasına karşın, kütlesinin, dolayısıyla kütleçekim güçlerinin ve derin tabakalardaki sıkışma oranının da az olması hesaba katıldığında, bileşiminin Yerküre'dekine çok benzer olması gerektiği ortaya çıkar. Dikkate değer bir manyetik alanın bulunmayışı en azından çekirdek kısmında sıvı halde demir bulunmadığını, varsa da bu katmanda konveksiyon akımlarına yol açacak bir iç ısı kaynağı olmadığını düşündürür. Venüs'ün boyut ve kütlesine dayanarak oluşturulan modeller, çekirdek yarıçapının 3200 km. kadar, yani gezegen yarıçapının % 55' i kadar olduğunu varsayar.






Venüs'ün yoğun atmosferi, yüzey yapılarının incelenmesine olanak tanımaz. 1960'lardan başlayarak dünya yüzeyinden yapılan Doppler araştırmaları, 1970'lerde Pioneer Venus Orbiter uzay aracının radar incelemeleri ve 1989'da Magellan uzay aracının ayrıntılı radar verileri gezegenin yüzey şekilleri ve jeolojisi hakkında değerli bilgiler sağlamıştır.





Bu araştırmalarda, Venüs yüzeyinin çoğunlukla fazla engebeli olmayan alanlardan oluştuğu anlaşılmıştır. Referans olarak alınacak bir deniz düzeyi bulunmadığından, Venüs üzerindeki coğrafi oluşumların yükseklik ve derinlikleri, tüm yüzey şekillerinin ortalama yükseltisine denk gelen hayali bir küre yüzeyine göre belirlenir. Gezegenin yükseltiler haritası incelendiğinde, yüksek dağlar, geniş yükselti alanları ve çukurluklar gözlenmekte, ancak yüzeyin % 80 den fazlasının yükselti açısından ortalama yükselti düzeyine komşu 1000 metrelik bir aralıkta yer aldığı dikkati çekmektedir. Ortalamadan 2000 metre ve daha yüksek alanların toplamı ise tüm gezegen yüzeyinin % 2 sini geçmez.

Venüs yüzeyinde, küçük boyutta bir çok yükseltinin yanı sıra kıta büyüklüğünde iki önemli yükselti alanı saptanmıştır. Bunlardan büyük olanı Aphrodite Terra olarak adlandırılmış ve alan bakımından Güney Amerika kıtası ile karşılaştırılabilir ölçektedir. Ishtar Terra ise bunun yarısı büyüklüktedir. Aphrodite Terra, gezegen ekvatoru boyunca doğu-batı yönünde 15.000 km. boyunca uzanan ince uzun bir alandır. Batı kesiminde yüksekliği 8.000 metreyi bulan dağlar yer alırken, doğusunda 6.000 km. boyunca ekvatora paralel uzanan ve yükseltisi -2.500 ile +2.500 metre arasında değişen dev bir vadiler ve sırtlar dizisi bulunur. Kuzey kutbuna yakın yerleşimdeki Ishtar Terra üzerinde ise ortalama yükseltisi 3.000 metreyi geçen Lakhsmi Planum adlı geniş bir yayla ve Venüs'ün en yüksek noktasının bulunduğu Maxwell Montes adında dev bir dağ kütlesi yer alır. Bu dağın zirvesi, Venüs'ün ortalama yükseltisinin 11.000 metre üzerine yükselir.
Çukurluklar, yükselti alanlarının arasında, geniş alçak düzlükler şeklindedir ve kuzey yarıkürede daha belirgindirler. Gezegenin en alçak noktaları, ortalama yükselti düzeyinin 3.000 metre kadar altında bulunur.
Bunların dışında daha da az engebeli üçüncü bir arazi tipi vardır. Geniş dolgu ovaları görünümündeki bu düzlükler ortalama yükseltiye yakın veya biraz aşağıda yer alan, volkanik kökenli oldukları düşünülen alanlardır.venüs güzelliğin gezegenidir





Radar haritaları, Venüs üzerinde yüzlerce kilometre uzanan, düşey doğrultuda ise bin metreyi aşan yükselti farklarına yol açan kırıklar, yarıklar, yamaç ve uçurumlar ortaya çıkarmıştır. Bu yapılar, yoğun atmosferin yıkıcı etkileri altında yüzey şekillerinin çok uzun ömürlü olmasının beklenmediği bir gezegen için, kabuk tabakasında önemli bir hareketliliğin belirtisi olarak alınabilir.

Ancak yüzey oluşumlarının hiç biri, Yerküre üzerindekine benzer bir levha tektoniği etkinliği ile ilişkili olabilecek özelliklerde değildir. Kırık ve kıvrımların gezegen yüzeyinin en çok beşte biri kadar olan sınırlı bir alanda gözlenmesi, bu oluşumlara neden olan süreçlerin küresel olmaktan çok yerel etkinliklerle sınırlandığını düşündürür. Değişik bir yorumda, Yerkabuğunu şekillendiren ve sayısı onikiyi bulan levhaların hareketini içeren 'Yer levha tektoniği‘ ile karşılaştırılabilecek, bir tek levhanın dinamiği ile tanımlanan bir 'Venüs levha tektoniği' kavramı ortaya atılmıştır. Bir başka yaklaşım, Venüs'teki kabuk hareketlerini 'tektonizm' sözcüğü ile açıklamak olmuştur.

Levha hareketliliği olmaksızın önemli kabuk deformasyonlarının ortaya çıkabilmesi, Venüs kabuğunun yerkabuğuna oranla ince ve kırılgan olmasına bağlanmıştır. Bunda gezegen yüzeyinin 500oC' ye varan sıcaklığının kabuğun kalın bir tabaka halinde katılaşmasına ve yeterince sertleşmesine izin vermemesinin payı olduğu da ileri sürülmüştür. Ancak Magellan uzay aracı tarafından sağlanan bulgular Venüs'ün kabuk tabakasının yerkabuğuna benzer şekilde çoğu yerde 30-40 km. kalınlığında olduğunu göstermektedir. Aydınlatılmayı bekleyen bir diğer konu da Venüs'ün, yerkabuğunun levha hareketlerini kolaylaştıran astenosfer benzeri bir katmandan yoksun olduğu iddiasıdır. Magellan sondasının kütleçekim analizlerinin işaret ettiği bu durum, kabuk tabakasının doğrudan doğruya gezegen içinden gelen yerel ve sınırlı ancak güçlü konveksiyon akımlarının etkisi altında kalmasını açıklayabilir. Böylece Yer'deki yüzey şekilleri öncelikle yerkabuğunu ilgilendiren süreçlerle açıklanırken, Venüs'ün yüzey şekillerinin manto tabakasının etkinliği ile belirlenmesi söz konusu olabilir.






Venüs yüzey şekillerinin ancak beşte biri tektonik süreçlere bağlanabilirken, gezegen yüzeyinin % 80 inin volkanik etkinlikler sonucu şekillenmiş olduğu düşünülmektedir. Geniş lav düzlükleri Venüs'te en yaygın yüzey şeklidir. Bu düzlükler içine dağılmış durumda sayısız yanardağlar yer alır. Bunlardan en az yüz tanesi dünya ölçülerine göre dev denebilecek boyutta 'kalkan yanardağ'lardır. Küçük boyutlardaki yanardağ sayısının ise milyonları bulabileceği sanılır. Venüs'e özgü bir yüzey şekli ise 'taç' (corona) adı verilen 100-300 km. çapında halka benzeri yükseltilerdir. Bunların, kabuk tabakasının yükselen bir magma sütununun itmesi ile kabarıp, sonradan orta kısmının içe doğru çökmesi sonucunda bir taç şeklini almasıyla oluştuğu düşünülmektedir.

Venüs kabuğunda levha hareketliliği olmadığından yanardağ etkinliği yalnızca yükselen magma sütunlarının bulunduğu sıcak noktalarda gerçekleşir. Günümüzde etkin olan, ya da yakın tarihlerde etkin olduğu tahmin edilen yanardağlar, radar yansıtıcılığı yüksek taze lav akıntıları yardımıyla tanınırlar. Yeryüzünde olduğu gibi Venüs'te de genç yanardağların, düşey/yatay boyut oranlarının yaşlı olanlardan daha yüksek olduğu ve daha keskin hatlar taşıdıkları görülür; ancak Venüs yanardağları tipik olarak yüksekliklerine oranla çok geniş alanlara yayılırlar. Gerek 'lav kalkanları'nın, gerekse 'lav kubbeleri'nin dünyadaki benzerlerine göre çok büyük boyutlarda olduğu Venüs'te, lav baskınları ile oluşmuş düzlüklerin de dünyadaki örneklerle karşılaştırıldıklarında hem tek tek, hem de toplam alan bakımından çok daha büyük oldukları görülür. Ayrıca lav akıntılarının açtığı vadiler, kanallar ve bu yapıların oluşturduğu karmaşık ağlara rastlanır. Baltis Vallis adı verilen vadinin uzunluğu 7.000 kilometreyi bulmaktadır.




Magellan uzay sondası tarafından saptanan çoğunluğu volkanik kökenli sayısız kraterin arasında, 840 kadar çarpma krateri bulunmaktadır. Yer yüzeyinde bilinen çarpma kraterleri sayısına oranla oldukça fazla olan bu sayı, Merkür, Mars ve Ay ile karşılaştırıldığında, önemsiz sayılacak ölçüde azdır. Bu bulgu kısmen, Venüs yüzeyinin, Yer yüzeyi kadar olmasa da nisbeten genç olması ile açıklanabilir. Bir yandan volkanik etkinliklerle, diğer yandan yoğun atmosferin aşındırıcı etkileri ile sürekli olarak şekillenmekte olan gezegen yüzeyinin ortalama yaşı 400 milyon yıl kadar, yani gezegenin ve Güneş sistemi'nin tahmin edilen yaşının onda birinden azdır. Venüs yüzeyindeki en eski oluşumların 800 milyon yıldan daha yaşlı olmadıkları sanılmaktadır. Bu, Merkür, Mars ve Ay'ın kraterlerinin büyük bir kısmının oluştuğu Güneş Sistemi'nin çalkantılı gençlik döneminde gerçekleşen, ve günümüzden 3,8 milyar yıl önce sona eren büyük çarpışmaların kaydının tümüyle silindiği anlamına gelir. Tektonik etkinliğin ve suyun aşındırıcı etkisinin daha yoğun olduğu Yer yüzeyinde bu tahrip daha şiddetli olmuş ve günümüze yok olmadan ulaşan çarpma kraterlerinin büyük bir bölümü de tanınmayacak derecede aşınmaya ve değişime uğramıştır. Venüs yüzeyindeki çarpma kraterlerin büyüklüklerine göre dağılımı da ilginçtir. Gezegen üzerine düşen göktaşlarının boyutları küçüldükçe sıklıklarının artması beklenirken, Venüs yüzeyi çarpma kraterlerinin sıklığında, 20 km. çapın altına inildiği ölçüde belirginleşen bir azalma dikkat çeker. 2 km. çapındaki kraterlerin sayısı beklenenin 30.000' de biri kadardır. 2 km.den daha küçük çaplı çarpma kraterine rastlanmaz. Bunun nedeni yine yoğun atmosferdir. 100 metreden daha küçük boyuttaki göktaşları atmosferin neden olduğu sürtünme nedeniyle parçalanarak gezegen yüzeyine varmadan etkinliklerini yitirirler. Ancak 1 kilometreyi aşan boyutlardaki gök cisimleri atmosferden fazla etkilenmeden yüzeye ulaşırlar. Bu nedenle Venüs yüzeyinde görülen kraterler ancak bu koruyucu kalkanı aşabilecek boyuttaki cisimlerin çarpması ile oluşan büyük kraterlerdir. Kraterlerin çevresinde çarpma sırasında yüzeyden sıçrayan materyelin çoktüğü radar yansıtıcılığı yüksek alanlar vardır, ancak atmosfer sürtünmesinin bu maddelerin uzun mesafelere gitmesine izin vermemesi nedeniyle diğer gezegen ve uydularda görülene oranla dar bir alanda sınırlı kalırlar.


Venüs bulutlarının Pioneer Venus Orbiter tarafından morötesi dalga boyunda elde edilen tipik 'V' görüntüsü


Yeryüzünden yapılan amatör gözlemlerde dahi, Venüs'ün önemli bir atmosfer tabakasına sahip olduğunu gösteren bir çok bulguya rastlanabilir. Rus bilim adamı Lomonosov 1761 yılında bu tür verilere dayanarak Venüs'ün atmosferi olduğunu ileri süren ilk kişi olmuştur. Gözlem olanaklarının geliştiği ve gezegenler hakkında elde edilen bilginin giderek arttığı izleyen yıllarda, Venüs'ün gözlenmesini olanaksız kılan bu atmosfer tabakası 1930'larda tayfölçüm tekniklerinin uygulanabilir duruma gelmesi ile sırlarını açığa çıkarmaya başlamış, ancak 1960'larda radar teknolojisinin kullanılması ile gökbilimcilerin önünde bir engel olmaktan çıkmıştır. Son kırk yıl içinde yapılan bir çok uzay uçuşu, Venüs atmosferi üzerinde bilinenlerin çok artmasını sağlamıştır.



Yer benzeri gezegenler içinde en yoğun atmosfere sahip olanı Venüs'tür. Gezegen yüzeyinde atmosfer basıncı 90 bar civarındadır, diğer bir deyişle Yer yüzeyinde ölçülen basıncın 90 katı kadardır. 480oC (750 K) düzeyine varan sıcaklık gece ve gündüz arasında hemen hemen hiç değişmez. Yoğun bulutlar gelen güneş ışınlarının üçte ikisini uzaya yansıtırken geri kalan kısmının tamamına yakınını soğurarak sera etkisine katkıda bulunurlar. Böylece güneş ışınlarının ancak % 2,5 kadarının ulaşabildiği Venüs yüzeyi oldukça loş görünümdedir. Gezegen yüzeyinde rüzgar hızı 1 km/saat'i nadiren geçer. Oysa uzaydan bakıldığında en üst bulut tabakalarının Venüs çevresinde bir dönüşü dört günde tamamlayacak şekilde düzenli bir hareket içinde oldukları görülür, bu bulut tepelerinin bulunduğu 65 km. yükseltide doğu-batı yönünüde yaklaşık 400 km/saat düzeyinde bir rüzgar hızı anlamına gelmektedir. Ayrıca bu sürekli akıma dikey yönde, biri kuzey yarımkürede, diğeri güney yarımkürede olmak üzere iki büyük akım sistemi bulunur. Bulutların üst sınırında ekvatordan kutuplar yönünde, bulutların alt sınırında ise kutuplardan ekvator yönünde sürekli bir çevrim oluşturan bu 'akım hücreler'i sıcaklığın tüm gezegen üzerine eşit dağılımından sorumludur. Kuzey-güney ve doğu-batı doğrultusundaki bu büyük akım sistemlerinin bir araya gelmesi ile Venüs'e özgü V biçiminde bulut şekilleri oluşur. Gezegenin sarı-turuncu rengi bulutların kükürt içeriği ile ilişkilidir.

• Troposfer (0-65 km.): Gezegen yüzeyinden, bulut tepelerinin bulunduğu 65 km. yükseltiye kadar olan atmosfer bölümüdür. Bu boyutlarıyla Venüs troposferi, Yer troposferinden en az beş kat daha yükseğe çıkar. Bulutlar sülfürik asit damlacıklarından oluşurlar ve en yoğun oldukları yükseltiler 48-52 km. arasındadır. Bu alanda basınç yaklaşık olarak Yer yüzeyindeki atmosfer basıncı kadar, sıcaklık ise 100oC nin biraz üzerindedir. Bulutların altında 30 kilometre düzeyine kadar inen bir pus tabakası bulunur. Atmosferin daha alçak kesimlerinin ise oldukça berrak olduğu tahmin edilir.
• Stratosfer ve mezosfer (65-95 km.): Bulut tepeleri sıcaklığın -30oC, basıncın ise 0,2 bar civarında olduğu 65 km. yükseltidedir ve bu düzey troposferden stratosfere geçişi belirler. Bu katmanda klor atomlarının etkinliği sonucunda, daha üst düzeylerde karbon dioksitin güneşten gelen morötesi ışınların etkisi ile parçalanmasından ortaya çıkan oksijen atomları yeniden ortamdan uzaklaştırılır. Venüs atmosferinde ozon tabakasının yokluğunu açıklayan bu durum, insan yapımı klorlu bileşiklerin Yer atmosferindeki ozon tabakasına zararlarının anlaşılmasına yardımcı olmuştur.
• Termosfer-iyonosfer (95 km. ve üstü): Venüs yüzeyinden 95 kilometere yükseğe çıkıldığında, -100oC' ye kadar düşmüş olan sıcaklık yükseklikle yeniden artmaya başlar. Burası termosferin başlangıcıdır. Yükseklik arttıkça güneş kaynaklı morötesi ışınların atmosfer bileşenleri üzerindeki etkisi belirginleşir. 120 km. de karbondioksitin ayrışması ile karbon monoksit ve oksijen oluşumu en üst noktaya çıkar. 160 km. de ise oksijen atmosferin temel bileşenidir. İyonize gazların sıcaklığı yüksekliğe paralel olarak artar ve 240 km.de 2000 K' e ulaşır. Bu koşullarda hidrojen, helyum gibi hafif elementlerin uzaya kaçışı gerçekleşir

Rupert Wildt'in kızılötesi tayfölçüm yöntemleri ile Güneş Sistemi'nin çeşitli gezegenleri üzerinde yaptığı incelemeler, daha 1932 yılında Venüs atmosferinin temel bileşeninin karbon dioksit (CO2) olduğunu ortaya çıkarmıştır. Ancak yoğun bulut örtüsü, yeryüzünden yapılan incelemelerin atmosferin derinlikleri hakkında bilgi vermesini engellediğinden, gerçekçi ölçümler ancak 1960'lı yıllardan başlayarak gezegen atmosferi içine giren uzay sondaları yardımıyla gerçekleştirilebilmiştir. Önceki yıllarda ortaya atılan bir çok senaryonun aksine Venüs atmosferinin son derece kuru olduğu ve atmosferin su içeriğinin en fazla 20-30 ppm (2-3 x 10-5)civarında bulunduğu, karbon dioksitten (% 96,5) sonraki ikinci önemli bileşenin ise azot (%3,5) olduğu anlaşılmıştır. Eser miktarda kükürt dioksit (SO2), argon (Ar) ve karbon monoksit (CO) bu gazlara eşlik eder. Gezegen yüzeyine çarpan kuyruklu yıldızların taşıması beklenen su miktarı gözlenen değerin çok üzerindedir. Bu önemli su kaybının açıklaması, su moleküllerinin güneş ışınlarının etkisiyle fotolize uğrayarak parçalanması, ortaya çıkan oksijenin gezegen yüzeyindeki indirgeyici metallerle birleşerek, hafif olan hidrojenin ise atmosferin üst tabakalarından uzaya doğru kaçarak ortamdan uzaklaşmaları şeklinde olabilir.



Venüs'e ait bir manyetik alan saptanamamıştır. Bir gezegenin manyetik alanını oluşturan dinamo etkisinin gerçekleşmesi için gezegenin içinde konveksiyon akımlarının yer aldığı akışkan bir metal tabakaya sahip olması ve bu sistemin belli bir hızla dönmesi gerekir. Venüs'te manyetik alan bulunmayışının bir kaç açıklaması olabilir:

• Venüs'ün çekirdeği sıvı bir tabaka içermeyip tümüyle katı haldeki metallerden oluşmuş olabilir.
• Sıvı bir metal katmanı varsa da, konveksiyon akımlarına neden olacak güçte bir iç ısı kaynağı bulunmayabilir.
• Sıvı ve içinde konveksiyon akımlarının bulunduğu bir katman varsa da Venüs'ün kendi etrafında dönüş hızı dinamo etkisini oluşturmaya yetersiz kalıyor olabilir.

Venüs'ün manyetik alanı olmamakla birlikte güçlü iyonosferi Güneş rüzgarı adı verilen ve güneş kökenli hızlı parçacıkların oluşturduğu plazma akımını saptırarak engelleyebilecek güçtedir. İyonosferin dışında, plazma akımının yavaşlayarak hızının ses hızının altına indiği ve yön değiştirdiği bir şok dalgası gözlenir. Daha içeride, iyonopoz adı verilen ve atmosfere ait iyonların güneş rüzgarının girmesini tümüyle engellediği küçük bir alan bulunur. Bu bölge, manyetik alanı olan gezegenlerde gözlenen manyetopoz alanının eşdeğeridir. Güneş rüzgarı, iyonosfer düzeyinde Venüs atmosferi ile doğrudan etkileşim halinde bulunduğu için, bu etkiyle atmosferden koparılan madde miktarı manyetosferi olan gezegenlere oranla fazladır.

Venüs'ün kendi ekseni etrafında dönüşü
 

Venüs yüzeyini kaplayan bulutlar, gezegenin dönüş hızının doğrudan gözlemle saptanabilmesini olanaksız kılarlar. Gezegenin kendi etrafında dönüş yönü 1956 yılında yeryüzünden yapılan Doppler incelemeleri ile, kesin dönüş hızı ise 1960'ların başında yine yeryüzünden yapılan radar gözlemleri ile saptanabilmiştir. Venüs, Güneş Sistemi üyelerinin gerek yörüngeleri boyunca, gerekse kendi etraflarında dönüşleri sırasında çoğunlukla izledikleri yönün aksine, yani saat yönünde döner. Kendi etrafında bir dönüşünü ters yönde 243,01 dünya gününde tamamlayan gezegenin bu hareketi Güneş etrafındaki 224,7 günlük hareketi ile birleştirildiğinde, Venüs üzerinde bir günün uzunluğunun, yani Güneş'in iki doğuşu arasında geçen sürenin Yer ölçüleri ile 116,8 gün olması gerektiği hesaplanır. Bu bilgilere, güneşin batıdan doğup, batı-doğu yönünde ilerleyerek doğudan battığını da eklemek uygun olur.
Gezegenlerin kendi etraflarında saatin aksi yönündeki dönüş tercihlerinin Güneş Sistemi'nin oluşum döneminde sahip olduğu açısal momentuma göre belirlenmiş olduğu yaygın olarak kabul edilen bir olgudur. Bu anlayışa göre, Venüs'ün ters yöndeki dönüşünün sonradan gerçekleşmiş büyük ölçekli bir çarpışmanın sonucu olduğu ortaya atılmıştır. Ancak Venüs dönüş ekseninin gezegenin yörünge düzlemine hemen hemen dik oluşu, yani Güneş Sistemi'nin ilksel açısal momentum doğrultusuna sadık kalmış konumu, rastgele bir çarpışma sonucu ortaya çıkabilecek bir dönüş biçimine çok uygun değildir. Ayrıca beş Venüs gününün Venüs'ün Yer ile kavuşum dönemine eşit olması (5 x 116,8 = 584) ve buna bağlı olarak gezegenin her alt kavuşumda dünyaya aynı yüzünü göstermesini de rastlantılar ile açıklamak zordur. Bununla birlikte, Yer'in Venüs üzerindeki kütleçekimsel gücünün böyle bir rezonansa yol açacak kadar önemli olabileceği de sanılmamaktadır.

Venüs'ün tanınmasının tarihçesi

• Eski çağlardan günümüze ulaşan kaynaklarda Venüs Ay, Güneş, Merkür, Mars, Jüpiter, ve Satürn ile birlikte, görünür hareketlerinin diğer yıldızlardan farklılığıyla tanınan 7 gökcisminden biri olarak gösterilir. Bu yönüyle, antik gökbilim için olduğu kadar astroloji açısından da önem taşıyan gezegen, birçok dilde haftanın yedi gününe adını veren gökcisimlerinden biri olarak, tarihöncesinden günümüze insan kültüründe yerini korumuştur. Günümüze ulaşan en eski gökbilimsel belge olan ve M.Ö. 7.ci yüzyıla ait olduğu sanılan Ammisaduqa tabletinde Babillilerin M.Ö. 1700-1400 yılları arasında yaptıkları Venüs gözlemlerinden söz edilir. Eski Mezopotamya, Orta Amerika ve Uzak Doğu kültürlerinde Venüs'ün önemli bir yeri olmuştur. Eski Yunan'da sabah yıldızı olarak görüldüğünde 'Phosphorus', akşam yıldızı olarak görüldüğünde ise 'Hesperus' olmak üzere iki ayrı ad taşımaktaydı. Pisagor sayesinde bu iki yıldızın aslında aynı gökcismi olduğunu öğrenen ilkçağ dünyası, Venüs ve Merkür'ün Güneş çevresinde döndüğünü ileri süren Heraklit ile ilk kez güneşmerkezli görüş ile tanıştı.
• 1610'da İtalyan gökbilimci Galileo Galilei basit bir teleskop yardımı ile Venüs'ün evreleri olduğunu farketti. Daha sonraki gözlemlerinde gezegenin evrelerindeki değişikliklere paralel olarak görünür boyutunun da değiştiğini gözleyen Galilei, bu bulguları gezegenin Güneş etrafında döndüğünün kuvvetli göstergeleri olarak kabul etti.
• 1761'de Rus gökbilimci Mikhail Vasilyeviç Lomonosov, Venüs'ün Güneş geçişi sırasında gezegenin kenar çizgisindeki düzensizliği farkederek bunun bir atmosferin varlığını gösterdiğini öne sürdü.
• 1793'te, Alman gökbilimci Johann Schröter sonradan kendi adıyla anılacak ve Venüs atmosferinin neden olduğu anlaşılacak olan 'faz kayması' olayını gözledi. Bu olay, güneş ışınları ile aydınlanan kalın ve yoğun atmosferin Venüs'ün görünür kenar çizgisine eklenerek, bulunduğu konumun gerektirdiğinden farklı bir evredeymiş gibi algılanmasına neden olması sonucu ortaya çıkar.
• 1932 yılında, Amerikalı araştırmacılar W.S. Adams ve T. Dunham kızılötesi tayfölçüm ile Venüs atmosferinin temel bileşeninin karbon dioksit olduğunu öğrendiler. İzleyen yıllarda Rupert Wildt, tayfölçüm verilerine dayanarak atmosferin kimyasal bileşimi yanı sıra basıncı, sıcaklığı, gezegen yüzeyiyle etkileşimi hakkında bir çok tahminde bulundu.
• 1956'da Robert S. Richardson gezegenden yansıyan güneş ışınlarının Doppler kaymasını ölçtüğünde, bulguların gezegenin kendi etrafında dönüş yönünün ters olduğunu gösterdiğini saptadı.
• 1960'larda Massachussets Teknoloji Enstitüsü (M.I.T.) ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü bilim adamları mikrodalga bandında radar incelemeleri ile Venüs'ün kendi etrafında dönüş süresini duyarlı olarak ölçtüler. Aynı dönemde yeryüzünden yapılan radar incelemeleri ile gezegenin yüzey şekilleri hakkında önemli bilgi elde edildi.

• Sputnik 7 (S.S.C.B): 4 Şubat 1961'de fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılamadı)
• Venera 1 (S.S.C.B): 12 Şubat 1961'de fırlatıldı. Başarısız. (Venüs'e ulaşamadan iletişim koptu. Şu anda Güneş çevresinde yörüngede)
• Mariner 1 (A.B.D.): 22 Temmuz 1962'de fırlatıldı. Başarısız. (Fırlatılmadan hemen sonra kontroldan çıkması üzerine imha edildi)
• Sputnik 19 (1962AlphaPi1) (S.S.C.B): 25 Ağustos 1962'de fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılma aşamasında son kademe arızalandı. 3 gün sonra Yer atmosferine girerek parçalandı.)
• Mariner 2 (A.B.D.): 27 Ağustos 1962'de fırlatıldı. İlk başarılı Venüs sondası. 201 kg. ağırlığında. 14 Aralık 1962'de gezegenin 35.000 km. yakınından geçti. 42 dakika süren bilimsel gözlemleri ile Venüs hakkında bilinenlere önemli yenilikler ekledi. Venüs yüzeyinin 425oC' den sıcak olduğunu, bulut tepelerinde ise sıcaklığın düşük olduğunu saptadı. Böylece gezegen yüzeyindeki koşullarda sera etkisinin payı anlaşıldı. Gezegenin manyetik alanı bulunmadığını gösterdi. Ayrıca Venüs'e doğru yolculuğu sırasında ilk kez güneş rüzgarını inceledi, güneş patlamaları kaynaklı yüksek enerjili yüklü parçacıklar ve kozmik ışınlar ile ilgili ölçümler yaptı, gezegenler arası toz miktarının sanılandan daha az olduğunun anlaşılmasını sağladı. Şu anda Güneş çevresinde yörüngede.
• Sputnik 20 (1962 AlphaTau1) (S.S.C.B): 1 Eylül 1962'de fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılamadı. 5 gün sonra Yer atmosferine girerek parçalandı.)
• Sputnik 21 (1962 APi) (S.S.C.B): 12 Eylül 1962'de fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinde iken infilak ederek parçalandı.)
• Kosmos 21 (S.S.C.B): 11 Kasım 1963'te fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılamadı. 3 gün sonra Yer atmosferine girerek parçalandı). Bu aracın bir Venüs sondası olduğu yalnızca bir tahmindir. Daha sonraki Venüs uçuşlarına hazırlık amaçlı bir test uçuşu da olabilir.
• Kosmos 27 (S.S.C.B): 27 Mart 1964'te fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılamadı.)
• Zond 1 (S.S.C.B): 4 Nisan 1964'te fırlatıldı. Başarısız. (Venüs'e ulaşamadan radyo sistemi arızalandı). Şu anda Güneş çevresinde yörüngede.
• Venera 2 (S.S.C.B): 12 Kasım 1965'te fırlatıldı. Başarısız. (Venüs'e varmak üzere iken iletişim kesildi). Şu anda Güneş çevresinde yörüngede.
• Venera 3 (S.S.C.B): 16 Kasım 1965'te fırlatıldı. Başarısız. (Venüs atmosferine girmekte iken iletişim kesildi. Venüs üzerine çarparak parçalandı.) Bir başka gezegen üzerinde bulunan en eski insan yapımı nesnedir.
• Kosmos 96 (S.S.C.B): 23 Kasım 1965'te fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılma için ateşleme sırasında oluşan bir patlama ile hasar gördü. 16 gün sonra Yer atmosferine girerek parçalandı.)
• Venera 4 (S.S.C.B): 12 Haziran 1967'de fırlatıldı. Venüs atmosferinden veri gönderen ilk uzay aracı. 1106 kg. ağırlığında. 18 Ekim 1967'de Venüs atmosferine girdi, bir paraşüt sistemi ile yavaşlarken yanında taşımakta olduğu 2 termometre, bir barometre, bir radyo altimetre, bir atmosfer yoğunluğu ölçme cihazı, 11 gaz analiz cihazını düşüşe bıraktı ve bu cihazlardan gelen verileri yeryüzüne aktardı. Sondanın kendisi ise hidrojen ve oksijen algılayıcıları, kozmik ışın algılayıcısı yüklü parçacık algılayıcısı ve bir manyetometre taşımaktaydı. 25 km. yükseklikte atmosferin yüksek sıcaklık ve basıncına dayanamayarak tahrip oldu. Atmosferin bileşimi ve ulaştığı yükseltiye kadar olan kısmına ait fizik verileri gönderdi. Bu şekilde ilk gezegenler arası yayını gerçekleştirmiş oldu.
• Mariner 5(A.B.D.): 14 Haziran 1967'de fırlatıldı. 19 Ekim 1967'de Venüs yüzeyinin 4000 km. uzağından geçti. Gezegenler arası ortamda ve Venüs yakınlarında manyetik alan, yüklü parçacıklar, plazma ölçümleri yaptı; Venüs atmosferinin radyo ve morötesi bandında ışınımlarını taradı. Şu anda Güneş çevresinde yörüngede.
• Kosmos 167 (S.S.C.B): 17 Haziran 1967'de fırlatıldı. Başarısız. (Venera 4'e benzer şekilde tasarlanmış olan ve Venüs üzerine inmesi planlanan bu araç Yer yörüngesinden ayrılamadı ve 8 gün sonra Yer atmosferine girerek parçalandı.)
• Venera 5 (S.S.C.B): 5 Ocak 1969'da fırlatıldı. 16 Mayıs 1969'da Venüs atmosferine girdi. Venera 4'e benzer şekilde tasarlanmış 405 kg. ağırlığındaki sonda, bir paraşüt sistemi ile yavaşlarken 53 dakika süreyle atmosfer hakkında veriler toplayıp gönderdi. Gezegen yüzeyine varamadan, atmosferin yüksek sıcaklık ve basıncına dayanamayarak tahrip oldu. Atmosferin bileşimi ve sondanın inebildiği 38 km. yükseltiye kadar olan kısmına ait fizik verileri gönderdi.
• Venera 6 (S.S.C.B): 10 Ocak 1969'da fırlatıldı. 17 Mayıs 1969'da Venüs atmosferine girdi. Venera 4'e benzer şekilde tasarlanmış 405 kg. ağırlığındaki sonda, bir paraşüt sistemi ile yavaşlarken 51 dakika süreyle atmosfer hakkında veriler toplayıp gönderdi. Gezegen yüzeyine varamadan, atmosferin yüksek sıcaklık ve basıncına dayanamayarak tahrip oldu. Atmosferin bileşimi ve sondanın inebildiği 36 km. yükseltiye kadar olan kısmına ait fizik verileri gönderdi.
• Venera 7 (S.S.C.B): 17 Ağustos 1970'de fırlatıldı. 15 Aralık 1970'de Venüs atmosferine girdi. 495 kg ağırlığındaki iniş sondası bir paraşüt arızası nedeniyle 60 dakika sürmesi gereken inişini 35 dakikada tamamlayarak Venüs yüzeyine indi ve buradan 23 dakika süreyle sinyaller gönderdi. Gezegen yüzeyinde atmosfer sıcaklığının 475oC, basıncın ise 90 atmosfer olduğunu saptadı. Böylece bir başka gezegenin yüzeyine çalışır durumda inen ve radyo yayınları yeryüzüne veri gönderen ilk uzay aracı oldu.
• Kosmos 359 (S.S.C.B): 22 Ağustos 1970'de fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılamadı.)
• Venera 8 (S.S.C.B): 27 Mart 1972'de fırlatıldı. 22 Temmuz 1972'de Venüs atmosferine girdi. Bir paraşüt sistemi yardımı ile inişi sırasında atmosfer hakkında veriler topladı. Değişik yükseltilerdeki rüzgar hızını ve ışık şiddetini ölçtü. Sert atmosfer koşullarında görev süresini uzatabilmek amacıyla bir dış soğutma sisteminden yararlandı ve yüzeye inişinden sonra 50 dakika süreyle veri gönderebildi. Gezegen yüzeyinde aydınlığın fotoğraf çekilebilmesine olanak tanıyacak düzeyde olduğunu saptadı.
• Kosmos 482 (S.S.C.B): 31 Mart 1972'de fırlatıldı. Başarısız. (Yer yörüngesinden ayrılamadı.)
• Mariner 10 (A.B.D.): 3 Kasım 1973'te fırlatıldı. 5 Şubat 1974'te, daha sonraki Merkür buluşması için uygun rotayı sağlayacak şekilde Venüs yakın geçişini gerçekleştirdi. Gezegen yüzeyinin 5800 km. üzerinden geçerken, çok sayıda fotoğraf çekti, Venüs'ün ilk kez mor ötesi bantta görüntülerini elde etti ve bu sayede daha önce bilinmeyen atmosfer akımlarını tanımladı, Venüs'ün dikkate değer bir manyetik alanının bulunmadığını, ancak iyonosfer ile güneş rüzgarının bir şok dalgası oluşturacak şekilde etkileştiklerini gözledi. Venüs atmosferinde hidrojen bulunduğunu ve izotop dağılımına dayanarak bu hidrojenin Güneş kaynaklı olduğunu saptadı. Atmosferin radyo dalgalarını örtme biçimini inceleyerek Venüs bulutlarının en yoğun oldukları yükseklikleri hesapladı.

Mariner 10, Merkür gezegenine doğru yolculuğuna devam ederek bu gezegeni ziyaret eden ilk ve tek uzay aracı oldu. Yörünge değişikliği amacıyla bir gezegenin kütleçekim yardımından yararlanan, ve aynı zamanda ard arda iki gezegeni başarı ile ziyaret eden ilk uzay sondası olma özelliğini kazandı. Şu anda Güneş çevresinde yörüngede dolanmaktadır.

• Venera 9 (S.S.C.B): 8 Haziran 1975'te fırlatıldı. Bir yörünge aracı ve bir iniş aracı olmak üzere iki ayrı sondadan oluşmakta idi. 20 Ekim 1975'te iki araç birbirinden ayrıldı. 22 Ekim tarihinde yörünge aracı Venüs çevresinde 48 saat dolanma süreli bir yörüngeye girerken, 2015 kg. ağırlığındaki iniş aracı da, bir sürtünme ve ısı kalkanı, üç ayrı paraşüt sistemi yardımı ile inişe geçti. 2300 kg ağırlığındaki yörünge aracı mor ötesi, görünür bant, kızıl ötesi ve mikrodalga bantlarında incelemeler yapabilecek donanıma sahipti, ayrıca iniş cihazının iniş sırasında ve gezegen yüzeyinde elde ettiği verileri dünyaya aktaracak bir bağlantı istasyonu olarak tasarlanmıştı. Sert atmosfer koşullarında görev süresini uzatabilmek amacıyla bir dış soğutma sistemine sahip olan iniş aracı, 60-30 km. düzeyleri arasında bulutlar bulunduğunu gözledi, atmosferde düşük oranda bulunan hidroklorik asit, hidrofluorik asit, iyot ve bromu saptadı. Yüzeye inişinden sonra 53 dakika süreyle veri gönderebildi. Taşıdığı televizyon kamerası yardımıyla Venüs yüzeyinin ilk fotoğraflarını yeryüzüne iletti. Resimlerde aşınma belirtisi göstermeyen keskin kenarlı kayalar, berrak bir atmosfer gözlendi. Venera 9 yörünge aracı şu anda Venüs çevresinde yörüngededir.
• Venera 10 (S.S.C.B): 14 Haziran 1975'te fırlatıldı. Venera 9'a benzer şekilde, bir yörünge aracı ve bir iniş aracı olmak üzere iki ayrı sondadan oluşmakta idi. 23 Ekim 1975'te iki araç birbirinden ayrıldı. 25 Ekim tarihinde yörünge aracı Venüs çevresinde 49,5 saat dolanma süreli bir yörüngeye girerken, 2015 kg. ağırlığındaki iniş aracı da, bir sürtünme ve ısı kalkanı, üç ayrı paraşüt sistemi yardımı ile inişe geçti. 2300 kg ağırlığındaki yörünge aracı mor ötesi, görünür bant, kızıl ötesi ve mikrodalga bantlarında incelemeler yapabilecek donanıma, bir manyetometreye ve bir yüklü parçacık sayacına sahipti, ayrıca iniş aracının iniş sırasında ve gezegen yüzeyinde elde ettiği verileri dünyaya aktaracak bir bağlantı istasyonu olarak tasarlanmıştı. Sert atmosfer koşullarında görev süresini uzatabilmek amacıyla bir dış soğutma sistemine sahip olan iniş aracı, atmosferin fizik özellikleri üzerinde ölçümler yaptı. Yüzeye inişinden sonra 65 dakika süreyle veri gönderebildi. Taşıdığı televizyon kamerası yardımıyla Venüs yüzeyinin fotoğraflarını yeryüzüne iletti. Venera 10 yörünge aracı şu anda Venüs çevresinde yörüngededir.
• Pioneer Venus 1 (Pioneer 12) (A.B.D.): 20 Mayıs 1978'de fırlatıldı. 4 Aralık 1978 tarihinde Venüs çevresinde eliptik bir yörüngeye oturtulan 517 kg. ağırlığındaki yörünge aracı, 300 W güç sağlayan güneş panelleri ile 17 değişik gözlem aygıtı çalıştırmakta idi. Gezegenin iyonosferi ve atmosferin üst katmanlarının yapısı hakkında ayrıntılı bilgi topladı, güneş rüzgarının iyonosfer ile etkileşimi ve oluşan manyetik alan üzerinde ölçümler yaptı, kütleçekimi değişimlerini kaydederek Venüs'ün iç yapısına ilişkin ipuçları elde etti. Gezegenin tamamına yakın bölümünün radar haritasını çıkardı. Yörünge ayarlamaları ile Ağustos 1992'ye dek çalışır durumda kaldı ve veri aktarmayı sürdürdü, ancak yakıtının tükenmesi sonucunda Venüs atmosferine girip parçalanarak görevini tamamladı.
• Pioneer Venus 2 (Pioneer 13) (A.B.D.): 8 Ağustos 1978'de fırlatıldı. Bir taşıyıcı üzerinde bir büyük, üç küçük atmosfer sondasından oluşmakta idi. Büyük sonda taşıyıcıdan Venüs'e ulaşmadan 25 gün önce, küçük sondalar ise 20 gün önce ayrıldı. Sondalar birbirlerinden çok az farklı rotalar izleyerek 9 Aralık 1978'de gezegenin değişik bölgelerinde atmosfere girdiler. Küçük sondalardan biri gezegenin gece yüzüne, ikincisi gündüz yüzüne, üçüncüsü ise kuzey kutup bölgesine doğru düştüler ve atmosferin değişik düzeylerinde ısı, basınç, ivme, termal ışınım ve asılı parçacık ölçümleri yaptılar. Büyük sonda gündüz yüzünde ekvatora yakın bir bölgeye doğru paraşüt yardımı ile alçaldı ve küçük sondalardakine benzer ölçümlere ek olarak atmosfer bileşenlerini tanımlama ve oranlarını belirleme, bulut yapılarını değerlendirme amaçlı incelemeler yaptı. Atmosfere en son giren taşıyıcıda ise atmosferin dış tabakalarını araştırma amaçlı iki deney aygıtı daha bulunmaktaydı. Tüm bu ölçümlerin sonuçları, Pioneer Venus 1 yörünge aracının eşzamanlı olarak yaptığı gözlemler çerçevesinde değerlendirildi.

• Venera 11 (S.S.C.B): 9 Eylül 1978'de fırlatıldı. Bir uçuş aracı ve bir iniş aracından oluşmakta idi. İki araç Venüs'e varmadan iki gün önce ayrıldılar, 25 Aralık 1978'de iniş aracı atmosfere girdi ve bir paraşüt yardımı ile gezegen üzerine yumuşak iniş yaptı. Aynı sırada gezegenin 34.000 km. yakınından geçmekte olan uçuş aracı, bu sondanın iniş sırasında ve yüzeyden gönderdiği verileri yeryüzüne aktardı. Uçuş aracının ayrıca iyonosfer, gezegenler arası ortam, güneş rüzgarı üzerinde gözlemler yapma amaçlı donanımı bulunmaktaydı. İniş aracının gözlem aygıtlarının bazılarının arızalanmasına karşın, alt atmosferde Karbon monoksit varlığını saptaması, yıldırımlar gözlemesi mümkün oldu. Uçuş aracı şu anda Güneş çevresindeki yörüngesindedir.
• Venera 12 (S.S.C.B): 14 Eylül 1978'de fırlatıldı. İkizi Venera 11 gibi bir uçuş aracı ve bir iniş aracından oluşmakta idi. İki sonda Venüs'e varmadan iki gün önce ayrıldılar. İniş aracı, Venera 11'den dört gün önce, 21 Aralık 1978'de atmosfere girdi ve bir paraşüt yardımı ile gezegen üzerine yumuşak iniş yaptı. Aynı sırada gezegenin 34.000 km. yakınından geçmekte olan uçuş aracı, bu sondanın iniş sırasında ve yüzeyden gönderdiği verileri 110 dakika süreyle yeryüzüne aktardı. Uçuş aracının ayrıca iyonosfer, gezegenler arası ortam, güneş rüzgarı üzerinde gözlemler yapma amaçlı donanımı bulunmaktaydı. İniş aracı, arıza nedeniyle sınırlı bilimsel veri sağladıysa da Venera 11 tarafından gönderilen bilgileri destekledi. Uçuş aracı 1980'de Bradfield kuyruklu yıldızı ile ilgili ölçümler de yaptı. Şu anda Güneş çevresindeki yörüngesindedir.

• Venera 13 (S.S.C.B): 30 Ekim 1981'de fırlatıldı. Bir uçuş aracı ve bir iniş aracından oluşmakta idi. Uçuş aracının iyonosfer, gezegenler arası ortam, güneş rüzgarı üzerinde gözlemler yapma amaçlı donanımı bulunmaktaydı. İki araç Venüs'e varmadan önce ayrıldılar, 1 Mart 1982'de iniş aracı atmosfere girdi ve bir paraşüt yardımı ile yavaşlayarak gezegen üzerine indi. Aynı sırada gezegenin yakınından geçmekte olan uçuş aracı, bu sondanın iniş sırasında ve yüzeyden gönderdiği verileri yeryüzüne aktardı. Bu veriler arasında Venüs yüzeyinin ilk renkli görüntüleri de bulunmaktaydı. Araç hareketli bir kol yardımıyla yüzeyden aldığı toprak örneğini değerlendirdi. Toprağın mekanik direncini ölçmek için bir kol, bir sismometre ve ayrıca atmosfer incelemelerini yapmak için çeşitli aygıtlardan yararlandı. Bir başka gezegenden yeryüzüne ses kayıtları gönderen ilk uzay aracı oldu. Gezegen yüzeyinin zorlu koşullarında 127 dakika işlevsel kalabildi. Uçuş aracı şu anda Güneş çevresindeki yörüngesindedir.
• Venera 14 (S.S.C.B): 4 Kasım 1981'de fırlatıldı. Venera 13 ile aynı tasarıma sahipti. 5 Mart 1982'de Venüs yüzeyine inerek ikizinin gerçekleştirdiklerine benzer incelemeler yaptı. 57 dakika süreyle veri gönderdi. Uçuş aracı şu anda Güneş çevresindeki yörüngesindedir.
• Venera 15 (S.S.C.B): 2 Haziran 1983'te fırlatıldı. 10 Ekim 1983'te Venüs çevresinde kutupsal bir yörüngeye girdi. İkizi Venera 16 ile birlikte Venüs yüzeyinin radar haritasını çıkarmaya başladı. İşlevsel kaldığı 8 ay süresinde bu iki araç gezegenin 30 derece Kuzey enleminin kuzeyinde kalan kesiminin ayrıntılı bir haritasını elde ettiler.
• Venera 16 (S.S.C.B): 7 Haziran 1983'te fırlatıldı. Venera 15 ile aynı tasarıma sahipti. 11 Ekim 1983'te Venüs çevresinde kutupsal bir yörüngeye girdi. İkizi Venera 15 ile birlikte Venüs yüzeyinin radar haritasını çıkarmaya başladı. İşlevsel kaldığı 8 ay süresinde bu iki araç gezegenin 30 derece Kuzey enleminin kuzeyinde kalan kesiminin ayrıntılı bir haritasını elde ettiler. Venera programının son uçuşu oldu.
• Vega 1(S.S.C.B): 15 Aralık 1984'te fırlatıldı. Venera programı çerçevesinde Venüs'e yönelik bir iniş uçuşu şeklinde planlanmış olan uçuş, sonradan Halley kuyruklu yıldızının 1986 geçişini izlemek amacıyla aracın taşıyıcı kısmından yararlanmak üzere değiştirildi. Yeni şekliyle bu uçuşa 'Venüs' ve 'Gallei' (Rusça, Halley kuyruklu yıldızının adı) sözcüklerinin birleştirilmesi ile 'Vega' adı verildi.9 Haziran 1985'te Vega 1 iniş aracı ve beraberindeki balon ayrıldıktan sonra, 2500 kg. ağırlığındaki taşıyıcı araç gezegenin çekim kuvvetinden yararlanarak yörüngesini 1986 yılında Halley ile buluşacak şekilde değiştirdi. Venüs iniş aracı 1500 kg. ağırlığında idi. Yüzeyden alınacak örnekler üzerinde analizler yapmak üzere tasarlanmış deney setleri güçlü rüzgarlar tarafından daha sonda yüzeye inmeden önce harekete geçirildiğinden, araç yüzeyde planlanan işlevini gerçekleştiremedi. Sondanın taşıdığı bir balon, ('aerobot' ) 54 km. yükseklikte boşluğa bırakıldı. 3,5 metre çapında ve toplam 25 kg. ağırlığındaki bu balon atmosferle ilgili ölçümler yapmak üzere donatılmıştı. Gezegenin karanlık yüzüne bırakılan balon, 47 saat uçtu, ve doğal atmosfer akımlarının yardımı ile 9000 km. yol aldıktan sonra gezegenin aydınlık yüzüne geçti ve güneş ışınlarının etkisi ile ısınıp patlayana kadar yeryüzündeki radyoteleskoplar tarafından kaydedilen önemli bilgiler gönderdi. Balonun dikey yöndeki beklenmedik yer değiştirmeleri, Venüs atmosferinin o güne dek bilinmeyen dikey akımlarını gün ışığına çıkardı. Vega 1 taşıyıcı aracı ise 6 Mart 1986'da Halley kuyruklu yıldızı ziyaretini gerçekleştirdi. Araç şu sırada Güneş çevresinde yörüngededir.
• Vega 2 (S.S.C.B): 21 Aralık 1984'te fırlatıldı. Vega 1 ile aynı tasarıma sahipti. İniş aracının ayrılmasının ardından Venüs çekim yardımı ile Halley kuyruklu yıldızına doğru yöneldi. İniş aracı 15 Haziran 1985'te gezegen yüzeyine indi. Yüzeyden aldığı örneklerin incelemesinde Ay yüzeyinde bulunan, ancak dünyada nadir olan anortosit-troktolit tipi mineraller saptadı. Yerden 50 km. yükseklikte bırakılan balon ise iki güne yakın süre uçarak yeryüzüne bilgi gönderdi. 9 Mart 1986'da Halley kuyruklu yıldızının yanından geçen taşıyıcı araç ise şu anda Güneş çevresinde yörüngededir.

• Magellan (A.B.D.): 4 Mayıs 1989'da fırlatıldı. 10 Ağustos 1990'da Venüs çevresinde kutupsal bir yörüngeye girdi. 4 yıllık görev süresi içinde Venüs yüzeyinin tamamına yakınının radar haritasını çıkardı. Aynı bölgeler üzerinden birden fazla geçiş yaptığı için değişik açılardan kaydettiği görüntüler birleştirilerek 3 boyutlu haritalar elde edilebildi. Gezegenin ayrıntılı bir kütleçekim alanı haritasını da çıkardı. Görev süresini tamamladığında atmosferin üst sınırına dek alçaltılarak, güneş panelleri üzerindeki sürtünme etkisi ölçümleri ile üst atmosfer yapısı hakkında bilgi edinmeye çalışıldı. Atmosferin frenlemesi nedeniyle giderek yükselti kaybeden araç iki gün sonra parçalanarak gezegen üzerine düştü. Venüs'ün jeolojisi ve yüzey şekilleri hakkında bilinenlerin önemli bir kısmı Magellan'ın sağladığı verilere dayanmaktadır.
• Galileo (A.B.D.): Jüpiter ve uydularını incelemek amacıyla 18 Ekim 1989'da fırlatılan araç kütleçekimi yardımı ile hız kazanmak üzere 2 Ekim 1990'da Venüs yakın geçişi yaptı. Gezegenin resimlerini çekti.
• Cassini-Huygens (A.B.D.): Satürn ve uydularını incelemek amacıyla 15 Ekim 1997'de fırlatılan araç kütleçekimi yardımı ile hız kazanmak üzere 26 Nisan 1998 ve 24 Haziran 1999'da iki kez Venüs yakın geçişi yaptı. 1978'de Venera 11'in Venüs atmosferinde yıldırım olarak yorumlanan gözlemlerini doğrulamak üzere atmosferde elektriksel etkinlik aradı, ancak olumlu bir bulguya rastlamadı .
• MESSENGER (A.B.D.): Merkür gezegeninin araştırılması amacıyla 3 Ağustos 2004'te fırlatılan araç, kütleçekimi yardımı ile hızı düşürülerek Merkür yörünge girişine hazırlanmak üzere 2006 ve 2007 yıllarında iki kez Venüs yakın geçişi yapacaktır. Bu geçişler sırasında bilimsel aygıtların Merkür gözlemleri öncesi test ve ayarları yapılırken, Venüs üzerinde de gözlemler yapması mümkün olacaktır.
• Venus Express (ESA-Avrupa Uzay Ajansı): 26 Ekim 2005'te fırlatılması planlanan 1270 kg. ağırlığındaki araç Nisan 2006'da Venüs çevresinde yörüngeye girerek, gezegenin atmosferi üzerinde yoğunlaşan bilimsel gözlemler yapacaktır.
• Planet-C (Japonya): JAXA (Japon Uzay Ajansı) tarafından 2008 yılında fırlatılması ve 2009'da Venüs yörüngesine girmesi planlanan 320 kg. ağırlığındaki araç, atmosfer hareketleri, elektriksel ve volkanik etkinlik araştırılması üzerinde yoğunlaşan gözlemler yapacaktır.
• BepiColombo (ESA-Avrupa Uzay Ajansı): Merkür gezegeninin araştırılması amacıyla 2012 yılında fırlatılması planlanan araç henüz ön tasarı aşamasında olmakla birlikte, kütleçekimi yardımı amacıyla Venüs yakın geçişi yapması olasıdır.

Adlandırma

Bir kadın tanrıçanın adını taşıyan tek gezegen olması nedeniyle, Venüs ile ilgili adların, kadın adları arasından seçilmesine özen gösterilmektedir. Bu yaklaşıma tek istisna, gezegen üzerindeki en yüksek dağa İskoç bilim adamı James Clerk Maxwell'in adının verilmiş olmasıdır. Uluslararası Gökbilim Birliği'nin (IAU), Venüs üzerindeki yüzey şekillerinin adlandırılmasında uyulmasını önerdiği kurallar şöyledir:

• Kıta büyüklüğündeki toprak parçaları (Terra): Aşk tanrıçaları
• Büyük coğrafi bölgeler (Regio): Kadın devler ve Titan'lar
• Kraterler: Ünlü kadınların adları. 20 km.den küçük kraterler için, yaygın kadın isimleri.
• Dağlar (Montes): Tanrıça adları
• Tepeler (Colles): Deniz tanrıçaları
• Sırtlar (Dorsa): Gök tanrıçaları
• Alçak düzlükler (Planita-ova): Mitolojik kadın kahramanlar
• Yüksek düzlükler (Plana-plato): Bereket tanrıçaları
• Uçurumlar (Rupes): Ev ve ocak tanrıçaları
• Vadiler (Valles): 400 km.den uzun olanlar için, Venüs gezegenine değişik dillerde verilen adlar. 400 km.den kısa olanlar için, nehir tanrıçaları.
• Taçlar (Corona): Dünya ve doğurganlık tanrıçaları
• Yarıklar (Chasma): Av tanrıçaları, Ay tanrıçaları
• Yassı volkanik tabanlar (Farra): Su tanrıçaları
• Sığ çukurluklar (Fossa): Savaş tanrıçaları
• İnce uzun yapılar (Linea): Savaş tanrıçaları
• Düzensiz kraterler (Patera): Ünlü kadınlar
• Çokgen görünümlü alanlar (Tessera): Kader ve kısmet tanrıçaları
• Kum tepeleri (Unda): Çöl tanrıçaları
• Yıldız biçimli oluşumlar (Astra), kubbe biçimli dağ ve tepeler (Tholus), kesişen vadi ağları (Labyrinthus), akıntı alanları (Fluctus): Çeşitli tanrıçalar

Gözlem koşulları

Venüs, Güneş çevresinde yaklaşık 224 gün süren dolanma süresine karşın yörüngesinin Yer yörüngesine yakınlığı nedeniyle 584 gün gibi uzun bir kavuşum dönemine sahiptir, gökyüzündeki görünür hareketini tamamlaması bir buçuk yılı geçer. Bir alt gezegen olması nedeniyle ile her zaman Güneş'e yakın konumdadır ve gözlenmesi için en uygun saatler sabah gün doğumundan önce ya da akşam gün batımından sonradır. 'Sabah yıldızı' ve 'akşam yıldızı' adları bu nedenle verilmiştir. -4,4 kadir derecesine varabilen parlaklığı ile en parlak yıldızlardan ve diğer tüm gezegenlerden çok daha ışıklıdır ve Güneş ve Ay'dan sonra gökyüzünün en parlak cismidir. Bu nedenle güneş ışınlarının Venüs'ün görülmesine izin vermediği alt ve üst kavuşum dönemleri dışında yılın büyük bir kısmında rahatlıkla izlenir. Merkür'e oranla çok daha yüksek uzanımlara (en uygun koşullarda 48o) çıkabildiği için gün içinde izlenebildiği süre de daha uzundur ve uygun dönemlerde akşam gün battıktan sonra veya sabah gün doğmadan önce 4 saat kadar ufkun üzerinde kalabilir. En parlak dönemlerinde güneş ufkun üzerinde iken bile görülmesi mümkündür, hatta alışkın gözler gün ortası saatlerinde dahi Venüs'ü yakalayabilir. Aysız gecelerde, kent ışıklarından yeterince uzaklaşılabilirse, insan gözünün Venüs ışığının çevreye verdiği aydınlığı hissedebildiği ve yarattığı gölgelerin farkedilebildiği de söylenir.
Venüs'ün dünyaya en yakın olduğu dönemlerde 1 yay dakikayı geçen görünür çapı insan gözünün ayırma gücü sınırındadır ve duyarlı gözlerin gezegenin hilal evresini ayırt edebilmesi olasıdır.
Tam güneş tutulmaları çok kısa süre için de olsa, Venüs'ün güneşe çok yakın konumda olduğu kavuşum dönemleri civarında bile gezegenin gün ortasında çıplak gözle izlenebilmesine olanak sağlar. 1999 tam güneş tutulması sırasında bu durum gerçekleşmiştir.



Evreler

Bir dürbün ile izlendiğinde Venüs'ün Ay gibi evreleri olduğu görülür. Gezegenin Güneş'in arkasında ve yeryüzüne en uzak durumda olduğu üst kavuşum anında, görünen yüzeyinin tümü aydınlandığından ışıklı bir daire şeklinde 'dolun' evresi söz konusudur. Bu aynı zamanda uzaklık nedeniyle Venüs'ün görünür çapının en az olduğu dönemdir. En yüksek uzanım anında gezegen bir yarımdaire şeklinde görülür. Güneş ile Yer arasında kaldığı dönemlerde ise karanlık yüzünü göstererek bir 'hilal' şekli alır. Hilalin en ince olduğu dönemler gezegenin dünyaya en yakın olduğu ve görünür çapının en büyük olduğu dönemlerdir, ancak bu esnada güneş ışınları gezegenin görülmesini engeller.



Parlaklık

Bir alt gezegen olması nedeniyle Venüs'ün yeryüzünden izlenebilir parlaklığı iki değişkenin ilişkisi ile belirlenir:

• Evre
• Görünür çap (dolaylı olarak Yer'e uzaklık)

Venüs Yer'e en yakın konumda iken dünyaya dönük yüzünün tümüyle karanlıkta kalması, aydınlanan yüzünün tamamının görülebildiği 'dolun' evresinde ise, en uzak dolayısıyla en küçük görünür boyutta olması nedeniyle yeterince parlak değildir. Gezegenin gözlemciye en fazla ışık gönderebildiği konumu, görünür aydınlık yüzeyin en fazla olduğu % 30 aydınlık (hilal ile yarım evre arası) evresidir.



Venüs atmosferinin neden olduğu gözlem özellikleri

Gündüz-gece çizgisi üzerinde kalan Venüs atmosferinin güneş ışınları ile aydınlanması, gezegenin evresinin beklenenden daha büyük olarak algılanmasına neden olur. Venüs'ün herhangi bir dönemde Güneş'le yaptığı açıya dayanarak hesaplanan evre ile gözlenen evresi arasındaki bu 'faz kayması' bazen 3 günü bulur ve Schröter etkisi olarak adlandırılır. Venüs'ün karanlık yüzünün yeryüzüne dönük olduğu alt kavuşum anında, arkadan aydınlanan atmosferin, ortası karanlık bir halka şeklinde görülebildiği saptanmıştır. Yine alt kavuşum anına yakın günlerde gezegenin karanlık yüzünde çok hafif bir aydınlanma hissedilebilir. 'Küllenmiş ışık' adı verilen bu olay, 1640'lardan bu yana bilinmektedir. Bugüne dek çok değişik açıklamalar getirilmiş olmasına rağmen nedeni bilinmeyen bu atmosfer aydınlanmasının, elektriksel etkinliklerle veya kutup ışıklarına benzer bir mekanizma ile ortaya çıkabileceği öne sürülmüştür.



Venüs'ün Güneş geçişleri



Venüs yaklaşık 20 ayda bir alt kavuşum konumundan geçtiği halde, yörüngesinin tutulum düzlemine 3,39 derecelik bir açı yapması nedeniyle güneş diskinin önünden geçişi nadiren gerçekleşir. Venüs yörüngesinin tutulum düzlemini kestiği noktalar, yani yörüngenin çıkış ve iniş düğümleri ile Güneş ve Yer'in düz bir çizgi üzerinde yer almasını gerektiren bu durum yaklaşık her yüzyılda 2 kez, 8 yıl aralıklı çiftler şeklinde gözlenir. (1761-1769, 1874-1882, 2004-2012, 2117-2125 gibi). Tüm geçişler, düğümlerin Yer yörüngesindeki izdüşümlerine denk gelen Haziran ve Aralık ayları içinde olur. Daha yakından incelendiğinde geçişlerin düzenlerinin 243 yıllık bir döngü içerisinde yinelendiği dikkati çeker. İçinde bulunduğumuz binyılda, bu döngü 113,5-8-121,5-8 yıllık aralıklar şeklinde tekrarlanmaktadır.
Venüs'ün geçişi, Güneş diski üzerinde küçük bir siyah beneğin ilerlemesi şeklinde izlenir ve en fazla 7 saat kadar sürer.



Güneş Sistemi'nde Venüs'ün özel yeri

Bazı özellikleri, Venüs'ü eşsiz kılmaktadır:

• Dünyaya en yakın gezegendir.
• Yer'den gözlendiğinde en parlak gezegendir.
• Yüzey sıcaklığı en yüksek gezegendir.
• Yer benzeri gezegenler arasında en yoğun atmosfere sahip olanıdır.
• En çok uzay aracı gönderilen ve üzerinde en çok sayıda insan yapımı araç bulunan gezegendir.
• Ekseni etrafında ters döner.

*Örneğin Ay Dünya(Yer) etrafında dönerken kendi etrafında Venüs gibi ters, lâkin yavaş dönerek hep aynı yüzünü gösterir.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Plüton, Güneş sistemindeki dokuzuncu gezegendir. Güneş sistemindeki en küçük gezegen olduğu için ve dışmerkezli bir yörüngeye sahip olduğu için, bir gezegen olup olmadığı konusunda tartışmalar çıkmıştır. Ancak bu konudaki tek kabul gören otorite, Uluslararası Gökbilim Birliği (International Astronomical Union; IAU), Plüton'u gezegen olarak sınıflandırmıştır.

Gezegen, ArizonaLowell Gözlemevi'nde astronom Clyde Tombaugh tarafından 18 Şubat1930 tarihinde keşfedilmiştir. Tombaugh, Plüton'u Neptün'ün yörüngesindeki anormallikleri açıklayabilecek bir gök cismini ararken bulmuştur.

Güneş sisteminin Sedna sayılmazsa en uzak gezegenidir. Büyüklüğü Ay'ın 1/6 sı kadardır. Yoğunluğu suyun 2 katıdır. Ekliptikle en fazla açıyı yapan gezegendir. Bu yüzden 1978-2000 yılları arasında Güneş'e Neptün'den daha yakın olmuştur. Uzun süre tek bilinen uydusu Charon olarak kaldı. 2005 yılında 2 küçük uydusu daha bulundu . Charon, Plüton'a, Ay'ın dünyaya yaptığı gibi hep aynı yüzünü gösterir.

NASA, Plüton gezegenini inceleyerek güneş sisteminin sayılı gizemlerinden birkaçına daha ışık tutmayı planlıyor. "New Horizons" olarak isimlendirilen 700 milyon dolarlık bir proje dahilinde, şu ana kadar hiçbir uzay aracının gitmediği ve hakkında çok az bilgi bulunan Plüton gezegenine gidilecek. Buzla kaplı nesnelerin hakim olduğu, Neptün'ün ötesindeki Kuiper Kemeri olarak adlandırılan bölgede yer alan Plüton'un yanı sıra uydusu Charon da incelenecek.

Proje ile aynı ismi taşıyan New Horizons uzay aracını Atlas 5 roketi taşıyacak. STAR 48B isimli motorlarla desteklenen Atlas 5 roketi, uzay aracını saniyede 16 kilometrelik bir hıza çıkaracak. Fakat bu hızda bile, 4.9 milyar kilometre uzakta bulunan Plüton'a ulaşmak en az 10 yıl sürecek. Gezegenler arasındaki değişken diziliş göz önünde bulundurulduğunda, fırlatma tarihinin değişmesi durumunda bu süre daha da artabilecek. New Horizons uzay aracı, Florida'daki Cape Canaveral uzay üssünden 19 Ocak2006 tarihinde fırlatıldı.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Jüpiter



Yörünge Özellikleri
Yarı büyük eksen 778.412.000 km.5,203 A.Ü.
Günberi 740.742.000 km.4,952 A.Ü.
Günöte 816.081.000 km.5,455 A.Ü.
Yörünge dışmerkezliği 0,048
Yörünge eğikliği 1,3o
Dolanma süresi 4.335,3 gün 11,87 yıl
Kavuşum süresi 398,86 gün
Yörünge hızı ortalama 13,05 km/saat
Gözlem Özellikleri
Yer'e en yakın konumda
Yer'e Uzaklık 588.500.000 km.3,93 A.Ü.
Görünür çap 49 ark saniye
Görünür parlaklık -2,7
Yer'e en uzak konumda
Yer'e Uzaklık 968.100.000 km.6,47 A.Ü.
Görünür çap 29,8 ark saniye
Görünür parlaklık -1,3
Fiziksel Özellikler
Ekvator çapı(1 bar düzeyinde) 142.984 km.(11,2 x Yer)
Kutupsal çap(1 bar düzeyinde) 133.709 km.
Basıklık 0,065
Hacim 1235 x Yer
Kütle 318 x Yer
Yoğunluk 1,33 g/cm3
Eksen eğikliği 3,13o
Dönme süresi 9 sa. 55 dk. 30 s.
Ekvatorda yerçekimi(1 bar düzeyinde) 23,12 m/s2(2,36 x Yer)
Ekvatorda kurtulma hızı(1 bar düzeyinde) 59,5 km/saniye(5,32 x Yer) Beyazlık(albedo) 0,52
Etkin sıcaklık 126 K

Jüpiter (Erendiz, Müşteri) Güneş sisteminin en büyük gezegenidir. Güneşten uzaklığa göre 5. sırada yer alır. Adını Roma tanrılarının en büyüğü Jüpiter'den alır. Büyük ölçüde hidrojen ve helyumdan oluşmakta ve gaz devleri sınıfına girmektedir.




Jüpiter gerek çap, gerekse kütle açısından güneş sistemindeki en büyük gezegendir. Nisbeten düşük olan yoğunluğu (suyun yoğunluğunun 1,33 katı), gezegenin akışkan yapısı ve kendi çevresindeki dönüş hızının yüksekliği nedeniyle, Satürn kadar olmasa da ekvatorda geniş, kutuplarda basık elipsoid görünüme sahiptir. Beyazlık derecesi (albedo) 0.52 olan gezegen, böylece yüzeyine düşen güneş ışığının yarıdan fazlasını görünür tayfta yansıtmaktadır. Ancak kızılötesi alandaki ışınım ölçüldüğünde, Jüpiter'in Güneş'ten aldığı enerjinin 2,3 katı kadarını dışarı yaydığı görülür. Bu nedenle gezegen, Güneş'e olan uzaklığına göre hesaplanan 106 K' den (-167°C) çok daha yüksek bir etkin sıcaklığa sahiptir ve 126 K (-147°C) sıcaklığında bir kara cisim gibi ışır. Jüpiter'in kendi içinde yarattığı bu enerji fazlası, gezegenin yerçekiminin etkisi ile yavaşca kendisi üzerine çökerek küçülmesi sırasında dönüştürülen potansiyel enerji ile açıklanmaktadır. Bu olgu Kelvin-Helmholtz mekanizması olarak adlandırılır.




grubundadır. Jüpiter ve Gaz devleri, içerdikleri elementlerin oranlarına göre iki alt gruba ayrılırlar. Uranüs ve Neptün 'buz' ve 'kaya' oranı daha yüksek Uranian gezegenlerSatürn ise, adını yine Jüpiter'den alan Jovian gezegenler grubu içindedir. Jovian gezegenlerin kabaca Güneş'i ve benzer yıldızları oluşturan maddeleri bu yıldızlardakine yakın oranlarda içerdiği düşünülür. 20. yüzyıl başlarından itibaren, gezegenlerin çap, kütle, yoğunluk, kendi etrafında dönme hızları, uydularının davranışları gibi verilerden yola çıkılarak iç yapıları hakkında ortaya atılan görüşler, daha sonra tayfölçümsel çalışmalarla ve son otuz yıl içinde gerçekleştirilen birçok uzay aracı araştırması ile zenginleştirilmiş ve günümüzde oldukça tatminkar modeller geliştirilmiştir.

Bu bilgiler çerçevesinde, Güneş sisteminin ilksel bileşimine paralel biçimde Jüpiter'in kütlesinin büyük kısmını hidrojen ve helyumun oluşturduğu varsayılır. Hidrojen/Helyum kütle oranı 75/25 civarındadır. Daha ağır elementlerin Güneş Bulutsusu içindeki toplam payı % 1 iken, hafif bir zenginleşme ile Jüpiter'de %3-4,5 arasında olabileceği hesaplanmaktadır. Bu sonuca, gezegenin gözlenen basıklığının 10-15 Yer kütlesinde yoğun bir çekirdeğin varlığı ile açıklanabilmesi üzerine varılmıştır. Jüpiter'i oluşturan yapı taşları özgül ağırlıklarına göre tabakalanmış durumdadır:

• Gezegenin merkezinde demir ve ağır metallerle birlikte bunların çevresinde daha hafif elementleri içeren bir 'buz' ve 'kaya' tabakasının oluşturduğu çekirdek bulunur. Bu noktada ısı 20.000K, basınç 100 megabara (100 milyon atmosfer) yakındır. Yüksek basınçlar nedeniyle yoğunluğu 20g./cm3 olan bu katmanın yarıçapı 10.000 km. den küçük, ancak kütlesi Yer'in 10 katını aşkındır.
• Çekirdeği çevreleyen alanda metalik hidrojenden oluşmuş 40.000 km. kalınlığında manto tabakası yer alır. Hidrojen 3 ila 4 Mbar'dan daha yüksek basınçlarda devreye giren van der Waals kuvvetlerinin etkisi ile moleküler yapısını kaybederek metalik özellikler kazanır, ısıl ve elektriksel iletkenliği çok artar. Manto tabakası merkezden itibaren gezegen yarıçapının 3/4'üne dek uzanır, Jüpiter'in hacminin yarıya yakınını, kütlesinin ise çok büyük bir çoğunluğunu oluşturur. Bu alandaki metalik hidrojenin sıvı nitelikte olduğu, yoğunluğunun dıştan içe doğru 1'den 5'e kadar (su=1) yükseldiği sanılmaktadır.
• En dışta 20.000 km. kalınlığında moleküler hidrojen(H2) tabakası bulunur. Gezegenin yüzeyine yaklaşıldıkça basınç, ısı ve yoğunluk düşer, hidrojen sıvıdan gaza dönüşür ve giderek atmosfer tabakasına geçilir.

Katmanlar arasında keskin sınırlar olmadığı, bir fazdan diğerine kademeli geçişler olduğu, aynı zamanda konveksiyon akımlarının katmanlar arası madde alışverişine kısmen de olsa izin verdiği tahmin edilir. Gezegenin iç kesimlerinde üretilen dev boyutlardaki ısının bu tür akımlar yardımıyla yüzeye dek aktarılabilmesi tümüyle akışkan nitelikte bir iç yapı varlığını gerektirmektedir.
Jüpiter'in bir gaz devinin ulaşabileceği en büyük çapa yakın boyutlarda olduğu hesaplanmıştır. Kütlesi daha büyük olan bir gezegen, artan kütleçekim gücünün etkisi ile kendi üzerine çökerek, Jüpiter'e oranla daha büyük yoğunluğa, daha küçük bir hacme sahip olacaktı. Daha yüksek çekirdek sıcaklığı anlamına gelen bu durum, kütlesi Güneş'in kütlesinin % 8'i kadar olan bir gezegenin nükleer füzyon için gerekli iç sıcaklığa ulaşarak bir yıldız haline gelmesi ile sonuçlanır. Bu nedenle, 0,001 Güneş kütlesindeki Jüpiter, 'yıldız olmayı başaramamış' bir gökcismi olarak da tanımlanabilir.




Jüpiter'in kalın ve karmaşık bir atmosfer tabakası bulunmaktadır. Bu atmosferin Güneş Sistemi'nin kökenini oluşturan Güneş Bulutsusu'nun varsayılan yapısına yakın olarak, %88 oranında moleküler hidrojen (H2) ve %12 oranında helyum (He) içerdiği saptanmıştır. Bunları %0.1 oranla su buharı (H2O) ve metan (CH4) ve %0.02 oranla amonyak (NH3) izler. Azot, hidrojen, karbon, oksijen, kükürt, fosfor ve diğer elementleri içeren çeşitli bileşiklere milyonda bir düzeyini geçmeyen oranlarda rastlanmaktadır.

Aslında gaz devlerinin belirli bir yüzeyi olduğu söylenemez, gezegenden atmosfer olarak adlandırılabilecek en dış gaz tabakasına doğru kesintisiz, yumuşak bir geçiş sözkonusudur. Bu tür gezegenlerin çapları hesaplanırken 1 bar (yaklaşık 1 atmosfer) sınırının dışında kalan kısım dikkate alınmaz, basıncın 1 barı aştığı noktadan itibaren tüm hacim gezegenin sınırları içinde kabul edilir. Ancak çoğu zaman, atmosfer olarak adlandırılan alan, hidrojen gazı yoğunluğunun sıvı hidrojen yoğunluğu düzeyine çıktığı 10.000 bar basınç sınırına yani gezegenin binlerce kilometre içine dek genişletilir.

Uzaktan bakıldığında, Jüpiter yüzeyinin özellikle ekvatora yakın enlemlerde belirginleşen ardışık koyu ve açık renkli bulut kuşaklarından oluştuğu görülür. atmosferin en üst katmanlarındaki bulutlar kristal halindeki amonyak ve su parçacıklarından oluşur. Atmosferin derinliklerine doğru, yoğuşma sıcaklıklarına göre değişik bileşiklerin meydana getirdiği bulutlar tabakalar halinde birbirini izler. Atmosferde dikey ve yatay doğrultuda yoğun bir hareketlilik gözlenir, 600 km./saat hıza ulaşan rüzgarlar nadir değildir.
15.000 x 25.000 km. boyutları ile yerküreyle karşılaştırılabilecek büyüklükteki Büyük Kırmızı Leke'nin çok uzun ömürlü dev bir 'fırtına' alanı olduğu düşünülmektedir.
Jüpiter'in atmosferi makalesinde konu hakkında daha ayrıntılı bilgi yer almaktadır.




Katı bir yüzeye sahip olmayan Jüpiter'in dönüş özelliklerinin, atmosfer yapılarının gözlenen hareketlerine göre belirlenmesine çalışılmıştır. Ancak daha 1690 yılında Giovanni Domenico Cassini ekvator bölgesi ile kutupların farklı devirlerle döndüğünü farketmiştir. Sonradan bu gözlem duyarlı ölçümlerle doğrulanmış ve gezegen için 'Sistem I' ve 'Sistem II' olmak üzere iki ayrı dönme süresi tanımlanmıştır. Ekvator bölgelerinin dönüşü 9 saat 50 dakika 30,003 saniyede tamamlanır ve Sistem I olarak adlandırılır. Kutup bölgelerinde dönüş süresi 9 saat 55 dakika 40,630 saniyedir ve Sistem II adını alır. Jüpiter'den yayılan mikrodalga ve radyo dalgaboyundaki ışınımların ise 9 saat 55 dakika 29,730 saniyelik bir dalgalanma göstermelerine dayanarak, gezegenin manyetik alanını belirleyen büyük metalik hidrojen kütlesinin bu hızla dönmekte olduğu sonucu çıkarılmıştır. 'Sistem III' adı verilen bu periyod Jüpiter'in gerçek dönüş hızı olarak kabul edilir, ve bu değerin kutuplardaki dönüş hızı ile hemen hemen aynı olduğu; ekvatorda ölçülen farklı hızın, bu bölgelerdeki bulutların 400 km./saat hıza ulaşan rüzgarlar nedeniyle doğuya doğru hareket etmelerinden kaynaklandığı dikkati çeker.

Halkalar

Yakın bir tarihe kadar Güneş sisteminde halkaları olduğu bilinen tek gezegen Satürn idi. Dış gezegenleri ziyaret eden ilk uzay aracı olan Pioneer 10'un 1973'deki gözlemleri üzerine varlığından kuşkulanılan Jüpiter halkaları 1979 yılında Voyager 1 ve 2 uzay araçları tarafından çekilen fotoğraflarda gösterildi.


Jüpiter Halka Sistemi

Satürn‘ün halkaları gibi Jüpiter halkaları da, toz denebilecek mikroskopik boyutlardan, onlarca metre büyüklüğe kadar değişen çeşitli boylarda çok sayıda parçacığın bir araya gelmesinden oluşurlar. Bu parçacıklar bir bulut oluştururcasına birbirinden bağımsız hareket eder ve herbiri gezegen etrafında kendine ait bir yörünge izler. Bu yörüngelerin gezegen ve iç uydularının çekim güçlerinin karşılıklı etkisi ile sürekli şekillenmesi sonucunda halkaların yapısı korunur. Satürn halkaları ile karşılaştırıldığında, Jüpiter'in halkalarının birçok yönden farklı olduğu görülür. Jüpiter halkalarının çok daha silik olmalarının ve zor gözlenmelerinin nedeni, kendilerini oluşturan toplam madde kütlesinin çok daha az olmasının yanısıra ışık yansıtıcılıklarının da sınırlı olmasıdır. Jüpiter halkaları, 0,05 gibi bir beyazlık (albedo) derecesi ile üzerine düşen güneş ışığının büyük bir kısmını soğurur ve karanlık görünürler. Satürn yolculuğu sırasında Cassini-Huygens uzay sondası 2003 yılında Jüpiter'in yakınından geçerken yaptığı ölçümlerle Jüpiter halkalarının küresel değil, keskin kenarlı ve köşeli parçacıklardan oluştuğunu düşündüren veriler elde etti.

Bu bilgiler halkaların Jüpiter'e yakın yörüngelerdeki uydulardan kopan parçacıklardan oluştuğu savını destekler niteliktedir. Bu uydulardan Metis ve Adrastea 'Ana halka'nın, Amalthea ve Thebe ise daha dışta yeralan 'Gossamer (ipliksi-ağsı) Halka'nın kaynağı olarak düşünülmektedir. Metis ve Adrastea, Jüpiter'in merkezinden 1,79 ve 1,81 RJ (Jüpiter yarıçapı) uzaklıktaki yörüngeleri ile gezegenin Roche Limiti'nin içinde bulunurlar ve parçalanma sürecinde uydular olarak değerlendirilebilirler. Ana halka bu iki uydunun yörüngesi hizasında keskin bir dış sınırla kesintiye uğrarken, iç sınırı daha belirsizdir ve 'Halo (ayla) halka' adı verilen üçüncü bir bölümle silik bir şekilde atmosferin üst sınırlarına kadar devam eder. En dışta sınırları belirsiz dördüncü bir halka yapısı, çok seyrek bir toz bulutu şeklinde ters bir yörüngede döner. Bu halkanın kaynağı sonradan Jüpiter'in çekim alanına yakalanmış gezegenlerarası toz olabilir.




ile karşılaştırıldığında 19.000 kat daha güçlü olduğu görülen bu alan, ekseni Jüpiter'in dönme eksenine 11o açı yapan ve gezegenin merkezine 8.000 km. uzaktan geçen, kutupları ters yerleşmiş olan bir Jüpiter Güneş sistemi içinde en güçlü manyetik alana sahip gezegendir. Yerçift kutupludur. Böylece Jüpiter'in kuzey manyetik kutbu gezegenin güney coğrafi kutbuna, güney manyetik kutbu ise kuzey coğrafi kutbuna yakındır. Bu çift kutuplunun yanı sıra, Jüpiter'in manyetik alanının, yapısını karmaşıklaştıran bir dört kutuplu ve bir sekiz kutuplu bileşeni bulunmaktadır. Jüpiter'in kütlesinin ancak küçük bir kısmını oluşturan demir ve diğer ağır elementleri içeren çekirdeğinin bu denli güçlü bir manyetik alan yaratması mümkün olmadığından, gezegenin manyetizmasından metalik sıvı hidrojen tabakası sorumlu tutulur. Elektrik iletkenliği çok yüksek olan bu bölgedeki elektronların akımı, Jüpiter'in kendi çevresindeki hızlı dönüşünün etkisi ile güçlü bir manyetik alan oluşturur. Bu alanın etkisi ile, Jüpiter dev bir manyetosfere sahiptir.

Jüpiter manyetosferi, Güneş rüzgarı adı verilen ve güneş kökenli hızlı parçacıkların oluşturduğu plazma akımının, gezegenin manyetik alanın etkisi ile saptırılarak engellendiği bölgedir. Manyetosferin en dışında, plazma akımının hızla yavaşlayarak hızının ses hızının altına indiği ve yön değiştirdiği bir şok dalgası gözlenir. Güneş etkinliğine göre gezegene uzaklığı değişen bu sınır, uzay sondaları tarafından Jüpiter'den Güneş doğrultusunda 25-30 milyon km. uzaklıkta saptanmıştır. Gezegene yaklaştıkça manyetik alanın etkisi giderek artar ve güneş kökenli parçacıkların aşamayarak çevresinden dolaşmak zorunda kaldığı manyetopoz, manyetosferin sınırını belirler.

Bu alan da güneş rüzgarının şiddetindeki değişimlere paralel olarak kısa sürelerde genleşip daralmakla birlikte Jüpiter'in 3-7 milyon km. uzağında başlar. Güneş rüzgarının deforme ettiği manyetik kuvvet çizgilerine uyumlu olarak, bu sınır yanlara doğru genişleyerek gezegenden uzaklaşır ve bir damla biçimini alarak gezegenin arkasında bir milyar km. ye kadar uzanan bir kuyruk oluşturur.

Manyetosferin gezegene daha yakın kesimlerinde manyetik alana yakalanan elektrik yüklü parçacıkların doldurduğu iki dev Van Allen kuşağı bulunur.Bu bölgelerden kaynaklanan çok güçlü radyo dalgaları, 9 saat 55 dakika 30 saniyelik bir döngü içinde dalgalanmalar gösterir. Bunun Jüpiter'in manyetik alanının oluşumuna neden olan metalik hidrojen tabakasının dönme hızını yansıttığı varsayılarak, gezegenin kendi etrafındaki dönüş hızını atmosfer hareketlerinden bağımsız olarak saptamak mümkün olmuştur.

Van Allen kuşaklarında toplanan yüklü parçacıkların çoğunluğu Jüpiter atmosferinden koparak manyetik alana kapılan gazlardan kaynaklanır, ve büyük ölçüde iyonize hidrojen atomlarından salınan serbest elektron ve protonların yanı sıra, helyum, oksijen ve kükürt iyonlarına da rastlanır. Çok yüksek hızlara ulaşan bu iyonların oluşturduğu plazmanın ısısı 300-400 milyon K olarak ölçülmüştür. Bu, Güneş'in merkezi de dahil olmak üzere Güneş sisteminin (Güneş taçküresi dışında) bilinen herhangi bir noktasından çok daha yüksek bir sıcaklıktır. Aynı zamanda Jüpiter manyetosferi, hacim açısından Güneş sisteminin en büyük oluşumu olarak kabul edilmelidir.

Yüklü parçacıklar Jüpiter'in manyetik kutuplarındaki açık manyetik çizgiler boyunca ilerleyerek atmosferin yüksek tabakalarında kutup ışıklarının ortaya çıkmasına neden olurlar.
Jüpiter'in bir çok uydusu manyetosferin içinde kalan yörüngelere sahiptir. Büyük uydulardan gezegene en yakın olan İo, Jüpiter ile uydu arasında kesintisiz süren bir elektrik akımının etkisi altındadır. Uydu yüzeyinden iyonize atomları kopararak İo ve Jüpiter'i iki yönden birbirine bağlayan ve İo Plazma Torus'u adı verilen bir sıcak plazma halkası oluşturan bu akımın, 1000 gigawatt değerini bulduğu sanılır. Jüpiter'i çevreleyen 1 milyon km. yarıçapındaki alan, çok yoğun ışınımların varlığı nedeniyle uzay sondalarının bu alandan geçtikleri sıradaki etkinliklerini önemli ölçüde kısıtlamıştır, ve ileride yapılabilecek insanlı araştırmalar için önemli sakıncalar yaratabilecek durumdadır.




Jüpiter'in 63 doğal uydusu bilinmektedir. Galileo Galilei 1610 yılında kendi yaptığı basit teleskopla Jüpiter'in en büyük 4 uydusu İo, Europa, Ganymede, ve Callisto'yu keşfederek ilk kez Yerküreden başka bir gezegene ait uyduların varlığını göstermiştir. Bu uydular sonradan Galilei uyduları olarak adlandırılmıştır. 1970'lere kadar bilinen uydu sayısı 13 iken, Jüpiter'i ziyaret eden Voyager uzay araçları 3 yeni uydunun bulunmasına yardımcı olmuş, 2000 yılından bu yana yeryüzünden yapılan sistematik araştırmalarla, bu sayı kısa sürede artmıştır. Jüpiter'in doğal uyduları makalesinde uydular hakkında ayrıntılı bilgi yer almaktadır.

• Eski çağlardan günümüze ulaşan kaynaklarda Jüpiter, Ay, Güneş, Merkür, Venüs, Mars, ve Satürn ile birlikte görünür hareketlerinin diğer yıldızlardan farklılığıyla tanınan 7 gökcisminden biri olarak gösterilir. Bu yönüyle, antik gökbilim için olduğu kadar astroloji açısından da önem taşıyan gezegen, birçok dilde haftanın yedi gününe adını veren varlıklardan biri olarak, tarihöncesinden günümüze insan kültüründe yerini korumuştur.
• Jüpiter'in yalnızca parlak bir yıldız değil, üzerinde değişik koyulukta kuşakların seçilebildiği dairesel görünümde bir cisim olduğunu ilk farkeden 1610 yılında Galileo Galilei oldu. Galilei aynı zamanda Jüpiter'in en büyük dört uydusunu keşfetti ve Dünya dışındaki bir gezegenin kendi etrafında dönen uyduları olabileceğinin bu ilk kanıtını, Kopernik'in o güne dek yaygın kabul görmeyen güneşmerkezli teorisini desteklemek için kullandı.
• 1664'te İngiliz bilim adamı Robert Hooke, ( ya da bazı kaynaklara göre Fransız-İtalyan bilim adamı Giovanni Domenico Cassini) Büyük Kırmızı Leke'yi ilk kez gözledi.
• 1676'da Danimarkalı gökbilimci Ole Christensen Romer, Jüpiter'in uydularının örtülme ve tutulma zamanlarındaki oynamaların gezegenin Yer'den uzaklığıyla ilişkisini ölçerek ilk kez ışık hızını %25 yanılma payı ile hesapladı. Ölçüm araçlarının gelişmesinin katkısıyla, Romer'in bulduğu bu yöntem, 19. yüzyıl başında ışık hızının %1'den daha az hata ile hesaplanmasına olanak tanıdı.
• 1690'da Cassini, Jüpiter'in kendi etrafında dönüş süresinin kutuplarda ve ekvatorda farklı olduğunu ilk kez gözlemledi.
• 1932'de Alman gökbilimci Rupert Wildt tayfölçümsel gözlemlere dayanarak Jüpiter atmosferinde metan ve amonyak bulunduğunu saptadı, bunun ancak çok büyük miktarlarda hidrojen varlığı ile açıklanabileceğini bildirdi. Wildt, 1934'te gezegenin kütle ve yoğunluk verilerinden yola çıkarak Jüpiter'in iç yapısının ve atmosferinin bileşimini bugün kabul edilene benzer şekilde hesapladı.
• Hidrojen varlığının kanıtlanması ancak 1960'larda kızılötesi tayfölçüm tekniklerinin gelişmesi ile gerçekleşti. Tayfölçümsel yöntemlerle varlığı ortaya çıkarılması çok güç olan helyum ise ancak 1970'lerde uzay sondalarının hidrojen-helyum atomları arasındaki etkileşimleri ölçmeleri ile gösterilebildi.
• 1955 yılında Burke ve Franklin, Jüpiter'den yayılan yüksek miktardaki radyo ışınımını rastlantısal olarak saptadılar. Bu buluş, Jüpiter'in çok güçlü magnetosferinin keşfedilmesine yol açtı.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Kasım-Aralık 1973'te Pioneer 10, Kasım-Aralık 1974'te Pioneer 11 adlı uzay sondaları Jüpiter'in yakınından geçerek gezegenin ilk yakından gözlemini gerçekleştirdiler. Sırasıyla 1972 ve 1973 yıllarında fırlatılan birbirinin aynı bu iki araç, sınırlı teknik donanıma sahip olmalarına karşın daha sonra gerçekleştirilen uçuşların planlanması için yaşamsal önem taşıyan bilgiler topladılar.

• Jüpiter'in boyutları ve çekim gücü duyarlı biçimde ölçülerek yoğunluğunun ve kütlesinin daha büyük kesinlikle hesaplanmasına olanak sağlandı.
• Gezegenin çekim alanının çok düzenli olduğu görüldü, buna dayanarak Jüpiter'in büyük ölçüde akışkan bir yapıya sahip olduğu görüşü güç kazandı.
• Uyduların boyutları ve fiziksel özellikleri hakkında edinilen yeni bilgilerle Jüpiter sisteminin oluşumu ve evrimi üzerine yeni bakış açıları oluşturuldu.
• Manyetosfer ile ilgili çok sayıda ölçüm yapıldı.
• Jüpiter'in gezegenlerarası alana yüksek enerjili elektron ve düşük enerjili protonlar yaydığı saptandı ve böylece bilinen kozmik ışınım kaynaklarına yeni bir tanesi eklenmiş oldu.
• Gezegenin bir çok fotoğrafı çekildi, kızılötesi ve morötesi alanda incelemelerle atmosferin bileşimi ve meteorolojik özellikleri hakkında yeni bilgiler edinildi. Yeryüzünden gözlenemeyen kutup bölgelerinin görüntüleri elde edildi.
• Büyük Kırmızı Leke'ye benzer, daha küçük boyutta lekeler saptandı, bu oluşumların meteorolojik olaylar olabileceği düşüncesi sağlamlaştı.
• Beta Scorpio yıldızının radyo ışınımının Jüpiter'in atmosferi tarafından örtülmesi incelenerek atmosferin değişik yükseltilerindeki sıcaklıklar ölçüldü.

1977 yılında fırlatılan ve birbirinin aynı olan Voyager 1 ve Voyager 2 uzay araçları sırasıyla Ocak-Mart 1979 ve Haziran-Temmuz 1979 tarihlerinde Jüpiter'in yakınından geçerek gözlemlerde bulundular.

• Voyager 1, Jüpiter'in de Satürn‘ün halkalarına benzer bir halka sistemi bulunduğunu saptadı.
• Jüpiter'in 3 yeni uydusu, Adrastea, Metis, ve Thebe keşfedildi.
• Gezegenin ve uydularının çok sayıda yüksek çözünürlüklü görüntüsü elde edildi. Uyduların ayrıntılı yüzey fotoğrafları yardımıyla, iç yapıları hakkında değerli ipuçları sağlayan jeolojik özellikleri öğrenildi.
• İo üzerinde volkanik aktivite gözlendi. Jüpiter manyetosferinin dış kesimlerine kadar uzanan alanda İo'dan kaynaklandığı sanılan kükürt, oksijen, ve sodyum izlerine rastlandı. Aynı elementlere ait iyonların İo yörüngesi içinde ışık hızının %10'una varan hızlara ulaşarak bir sıcak plazma alanı oluşturduğu saptandı. Pioneer uzay araçlarının gözlemleri ile çelişen bu bulgular iç manyetosferin değişken bir yapısı olduğu izlenimini oluşturdu.
• İo'dan Jüpiter'e ulaşan akı hattının 5 milyon amper düzeyinde bir elektrik akımı taşıdığı saptandı.
• Voyager 2'nin Satürn'e doğru yolculuğu sırasında Jüpiter manyetosferinin Satürn yörüngesine dek uzanan kuyruğu kanıtlandı.
• Jüpiter atmosferinde yıldırımlara neden olan yoğun elektrik boşalmaları saptandı.
• Bulut hareketleri izlendi, atmosfer akımlarının önceden bilinmeyen ayrıntıları saptandı, Büyük Kırmızı Leke'nin altı günlük bir devirle saat yönünün tersinde döndüğü görüldü.
• Kutup ışıkları gözlendi.
• Atmosferin üst kesimlerindeki helyum oranı ölçüldü, Güneş ve gezegenleri oluşturan ilksel Güneş Bulutsusu'nun bileşimi hakkında ipuçları sağlandı.

Güneş çevresinde kutupsal bir yörüngeye oturtulmak üzere 1990 yılında fırlatılan Ulysses uzay aracı, bu yörüngenin gerektirdiği ivmeyi kazanması amacıyla Jüpiter'in yakınından geçerek gezegenin çekim gücünden yaralanabileceği bir yol izledi. 8 Şubat 1992'de Jüpiter'in 450.000 km. kadar yakınından geçen araç, bu fırsatı değerlendirerek 2-14 Şubat tarihlerini kapsayan dönemde Jüpiter'in manyetosferi üzerinde yoğunlaşan gözlemlerde bulundu. İo Plazma Torus'u içinden geçerek ölçümler yaptı, manyetosferin çeşitli bölgelerinde manyetik alan, değişik frekanslarda ışınımlar, yüksek enerjili parçacıklar, ve plazma bileşenlerini hedef alan çok sayıda gözlem yaptı. Jüpiter yakın geçişi sonrasında kazandığı kutupsal yörüngesi sayesinde, Jüpiter manyetosferinin tutulum düzlemi dışındaki daha önce araştırılmamış bölgelerinde de gözlem yapma olanağını sağladı.
Ulysses, Kasım 2003-Nisan 2004 arasında ikinci kez Jüpiter'in yakınından geçti.



1989 yılında fırlatılan Galileo uzay aracı, bir yörünge aracı ve bir atmosferik sonda olmak üzere iki ayrı birimden oluşmakta idi.

• Galileo'nun Jüpiter ile ilgili görevi planlanandan önce başladı. Temmuz 1994'te, gezegene ulaşmasından 18 ay önce, Shoemaker-Levy kuyrukluyıldızının Jüpiter'e çarpmasını yeryüzünden yapılan gözlemlere oranla daha elverişli açılardan görüntüledi.
• Jüpiter'e yaklaşırken uzay aracından ayrılan atmosferik sonda 7 Aralık 1995'te gezegen atmosferine daldı, bir paraşüt yardımıyla yavaşlayarak, atmosferin derinliklerinde yüksek basınç ve ısı nedeniyle tahrip olmadan önce 58 dakika süreyle veri topladı ve yeryüzüne gönderdi. Ölçümler, atmosferin beklenenden çok daha kuru olduğu izlenimini verdi, ancak sonradan sondanın giriş noktasının alçalan kuru ve soğuk hava akımlarına denk gelen bir atmosfer bölgesinde olduğu görüşü ağırlık kazandı. Sonda, beklenen değerlerin beşte biri kadar su buharı, beklenenin yarısı kadar helyum ve metan düzeyleri gözledi. Yer atmosferinde gözlenenden 10 kat fazla yıldırım etkinliği saptandı.
• Galileo yörünge aracı, 7 Aralık 1995'te Jüpiter çevresinde yörüngeye girdi ve görevini tamamladığı 2003 yılına dek 35 tur tamamladı, İo, Europa, Ganymede, Callisto, ve Amalthea ile ilgili gözlemleri gerçekleştirdiği 34 yakın geçiş yaptı. Uyduların yüzey şekilleri ve iç yapıları ile ilgili geniş bilgi edinilmesini sağladı.
• Jüpiter halkalarının oluşumunda kozmik çarpışmalar sonucunda iç uydulardan kopan maddelerin katkısı anlaşıldı.
• Jüpiter manyetosferinin kendine özgü pek çok özelliği ortaya çıkarıldı.
• 21 Eylül 2003'te uzatılmış görevini tamamlayan Galileo, yaşam barındırma olasılığı bulunan uydulara zarar vermemesi için, Jüpiter üzerine düşürülerek parçalandı.

Satürn ve sisteminin araştırılması amacıyla 1997 yılında fırlatılan Cassini-Huygens uzay aracı, Jüpiter'in çekim gücünden yararlanarak yolculuğun hızlandırılabilmesi için bu gezegenin yakınından geçen bir rota izledi. 30 Aralık 2000 tarihinde Jüpiter yakın geçişini gerçekleştiren sonda, bu tarihin öncesi ve sonrasını kapsayan bir kaç aylık süre içinde bilimsel aygıtlarını Jüpiter hakkında veri toplamak için çalıştırdı.

• Jüpiter'in bugüne dek elde edilen en yüksek çözünürlüklü görüntüleri kaydedildi.
• Jüpiter'in atmosferinde koyu renkli görünümü ile ayırdedilen kuşakların, alçalan gaz kütlelerinin oluşturduğu siklon alanları olduğu yönündeki yerleşmiş görüşü sarsan bulgular elde etti. Ayrıntılı görüntülerde, bu koyu kuşaklarda herbiri yükselen gaz kütleleri içeren açık renkli bulut kümelerinden oluşmuş çok sayıda küçük fırtına hücresinin bulunduğu ve net gaz hareketinin koyu kuşaklarda da yukarı doğru olduğu ortaya çıktı.
• Jüpiter halkalarının neden olduğu ışık saçılmasının ölçümü, halkaların düzensiz ve köşeli parçacıklardan oluştuğunu ortaya koydu.

uydusu, 1999 yılında fırlatılarak Dünya etrafındaki yörüngesine oturtulan ChandraX-ışını dalga boyunda yaptığı gözlemlerde, Jüpiter'in kutup bölgelerinde gözlenen dünyadakinden 1000 kat daha güçlü kutup ışıklarının elektronlarını kaybetmiş yüksek enerjili oksijen ve benzeri iyonların atmosfer ile etkileşimi sonucunda ortaya çıktığını belirledi. Eşzamanlı olarak Hubble uzay teleskopundan alınan görüntülerde hidrojen iyonlarında artışa rastlanmaması, bu parçacıkların Güneş kaynaklı olamayacağını ortaya koydu. Böylece Jüpiter'de gözlenen kutup ışıklarının Yer atmosferindekinden farklı bir mekanizma ile oluştuğu ve büyük olasılıkla İo'dan kopan atomların Jüpiter manyetosferinde hızlanarak atmosfere çarpmalarının sonucu oldukları varsayımı güçlendi.

• Plüton ve uydusu Charon'u incelemek üzere NASA tarafından Ocak 2006'da fırlatılması planlanan ve hız kazanması için Jüpiter'in yakınından geçen bir rota izlemesi öngörülen New Horizons uzay sondası, Şubat-Mart 2007'de Jüpiter ile ilgili gözlemler yapabilecektir.
• NASA tarafından geliştirilmekte olan Prometheus programının ilk aşaması JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter-Jüpiter Buz Uyduları Yörünge Aracı), Nükleer-Elektrik İtme Gücü ile hareket eden bir uzay sondası ile Jüpiter'in Galilei uyduları'nın ayrıntılı incelenmesini olanaklı kılacaktır. Bu projenin en erken fırlatma tarihi olarak 2015 yılı önerilmektedir.

dönemini kapsayan 1-2 aylık dönem dışında yıl boyunca rahatlıkla çıplak gözle izlenir. Yılın büyük bir bölümünde, en parlak yıldız olan Bir dış gezegen olan Jüpiter, güneş çevresinde 12 yıllık dolanma süresi ile 13 ay süren kavuşum devrine sahiptir ve her yıl bir burçtan diğerine geçer. Venüs'ten sonra gökyüzünde izlenebilen en parlak gezegendir. Seyrek olarak, kısa dönemler için Mars parlaklıkta Jüpiter'i geçebilir. KavuşumSirius'un -1,5 düzeyindeki parlaklığını aşar ve en uygun karşı konum koşullarında -2,7 gibi bir parlaklığa ulaşır. Bu yönleriyle amatör gözlem için Venüs ve Mars'tan daha elverişlidir. Karşı konumda 50 saniyeye yaklaşan görünür çapı ile insan gözünün 1 dakika olan ayırma gücünün sınırına çok yaklaşır ve küçük büyütmeli bir dürbünle gezegenin diski seçilebilir. Amatör bir teleskopla Jüpiter'in kuşakları, Büyük Kırmızı Leke ve gezegenin kendi etrafında dönüşü, Galilei uyduları ve gezegen etrafındaki hareketleri izlenebilir.




Bazı özellikleri, Jüpiter'i eşşiz kılmaktadır:

• Jüpiter, Güneş Sistemi'nin en büyük gezegeni olmakla kalmaz, kütlesi tek başına diğer tüm gezegenlerin toplam kütlesinin 2,5 katına ulaşır.
• Kendi etrafında dönüş süresi en kısa olan gezegendir.
• En güçlü manyetik alana ve en büyük manyetosfere sahip gezegendir.
• Büyüklük ve çeşitlilik açısından en zengin uydu sistemine sahip gezegendir. Güneş Sistemi'nin en büyük gezegen uydusu Ganymede, Jüpiter etrafında dönmektedir.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Satürn, tüm gezegenler arasında yoğunluğu en düşük olanıdır. Su yoğunluğu ile karşılaştırıldığında 0.69 olan bu değer, Yerküre'nin yoğunluğunun % 12'si kadardır. Düşük yoğunluk, gezegenin akışkan yapısı ve kendi çevresindeki dönüş hızının yüksekliği ile birleşerek, Satürn'e ekvatorda geniş, kutuplarda basık elipsoid görüntüsünü vermektedir. Beyazlık derecesi (albedo) 0.47 olan gezegen, böylece yüzeyine düşen güneş ışığının yarıya yakınını görünür tayfta yansıtmaktadır. Ancak kızılötesi alandaki ışınım ölçüldüğünde, Satürn'ün Güneş'ten aldığı enerjinin 3 kat fazlasını dışarı yaydığı görülür.

Bu nedenle gezegen, Güneş'e olan uzaklığına göre hesaplanan 71K' den (-202°C) çok daha yüksek bir etkin sıcaklığa sahiptir ve 95K (-178°C) sıcaklığında bir kara cisim gibi ışır. Satürn'ün kendi içinde yarattığı bu enerji fazlası, gezegenin yerçekiminin etkisi ile yavaşca kendisi üzerine çökerek küçülmesi sırasında dönüştürülen potansiyel enerji ile açıklanmaktadır. Kelvin-Helmholtz mekanizması olarak adlandırılan ve daha sınırlı ölçüde Jüpiter'de de gözlenen bu olgu Satürn'ün yarattığı ısıl enerji fazlasını tek başına açıklamaya yeterli değildir. Ek bir mekanizma olarak, gezegenin yüzeye yakın katmanlarında hidrojen ile karışım halinde bulunan helyumun ağırlığı nedeniyle merkeze doğru süzülerek göç etmesi sırasında potansiyel enerjisinin bir kısmını açığa çıkarması önerilmektedir.




Gaz devleri, içerdikleri elementlerin oranlarına göre iki alt gruba ayrılırlar. Uranüs ve Neptün 'buz' ve 'kaya' oranı daha yüksek Uranian gezegenler grubundadır. Satürn ise Jüpiter ile birlikte, adını yine Jüpiter'den alan Jovian gezegenler grubu içindedir. Jovian gezegenlerin kabaca Güneş'i ve benzer yıldızları oluşturan maddeleri bu yıldızlardakine yakın oranlarda içerdiği düşünülür. 20. yüzyıl başlarından itibaren, gezegenlerin çap, kütle, yoğunluk, kendi etrafında dönme hızları, uydularının davranışları gibi verilerden yola çıkılarak iç yapıları hakkında ortaya atılan görüşler, daha sonra tayfölçümsel çalışmalarla ve son otuz yıl içinde gerçekleştirilen birçok uzay aracı araştırması ile zenginleştirilmiş ve günümüzde oldukça tatminkar modeller geliştirilmiştir.

Bu bilgiler çerçevesinde, Güneş sisteminin ilksel bileşenlerine paralel biçimde Satürn'ün kütlesinin büyük kısmını hidrojen ve helyumun oluşturduğu varsayılır. Hidrojen/Helyum kütle oranı 75/25 civarındadır. Daha ağır elementlerin Güneş Bulutsusu içindeki toplam payı %1 iken, hafif bir zenginleşme ile Satürn'de %3-5 arasında olabileceği hesaplanmaktadır. Bu yapı taşları özgül ağırlıklarına göre tabakalanmış durumdadır:

• Satürn'ün merkezinde demir ve ağır metallerle birlikte bunları çevreleyen daha hafif elementlerin oluşturduğu bir 'buz' ve 'kaya' tabakasından oluşan bir çekirdek bulunur. Gezegenin ileri derecedeki basıklığının nedeni olarak büyük ve yoğun bir çekirdek varlığı gösterilmektedir. Bazı hesaplamalar, gözlenen basıklık oranını sağlayabilmek için çekirdeğin gezegen kütlesinin dörtte biri kadar büyük bir kısmını oluşturması gerektiği sonucuna ulaşmaktadır. Bu, 25 Yer kütlesine sahip ve yarıçapı 10.000 kilometreyi aşan bir kaya, buz ve metal kütlesi anlamına gelir ve Satürn'ün ağır elementler açısından tahmin edilenden daha da zengin olabileceğini gösterir. Satürn‘ün merkezinde sıcaklığın 12.000K, basıncın 10 megabar (10 milyon atmosfer) üzerinde olduğu tahmin edilir.
• Çekirdeği çevreleyen alanda metalik hidrojenden oluşmuş manto tabakası yer alır. Hidrojen 3 ila 4 Mbar'dan daha yüksek basınçlarda devreye giren van der Waals kuvvetlerinin etkisi ile moleküler yapısını kaybederek metalik özellikler kazanır, ısıl ve elektriksel iletkenliği çok artar. Jüpiter'de olduğu kadar büyük olmayan bu katmanın, yaklaşık 20.000 km.lik bir kalınlıkla çekirdekten gezegen yarıçapının yarısı kadar bir uzaklığa yayıldığı sanılır.
• En dışta, gezegenin hacminin %90'ını oluşturan en az 30.000 km. kalınlığında moleküler hidrojen(H2) tabakası bulunur. Gezegenin yüzeyine yaklaşıldıkça basınç, ısı ve yoğunluk düşer, hidrojen sıvıdan gaza dönüşür ve giderek atmosfer olarak adlandırılabilecek ortama geçilir.

Bu şemada helyumun konumu çok iyi aydınlatılabilmiş değildir. Satürn atmosfer ve dış tabakalarında helyum oranının beklenenden çok daha az olduğu gözlenmiştir. Buna, Jüpiter'e oranla daha soğuk olan gezegende, helyumun en dıştan başlayarak yoğunlaşıp bir süperakışkan şeklinde gezegenin içine doğru yağdığı ve gezegen yüzeyindeki oranının gittikçe düştüğü şeklinde bir açıklama getirilmiştir. Bu olasılığın geçerli olması durumunda helyumun sıvı hidrojen tabakaları içinden geçerek manto ve çekirdek arasında ayrı bir katman oluşturması beklenir.

Bugün, metalik hidrojen katmanının da sıvı nitelikte olduğu görüşü yaygın olarak kabul edilmektedir. Katı fazdaki bir manto tabakasının Satürn'ün ürettiği büyük ısıyı dışarı iletemeyeceği ve bu aktarım için madde akımına (konveksiyon) olanak sağlayan sıvı bir ortamın gerekli olduğu düşünülmektedir. Konveksiyon akımlarının katmanlar arasında ne ölçüde madde alışverişine izin verdiği bilinmemektedir. Güçlü yerçekiminin ve akışkan yapının sonuçta ağır elementleri sürekli olarak merkeze doğru çökmeye zorlayacağı tahmin edilmekle birlikte, buz ve kaya oluşturan bileşiklerin tümünün çekirdeğe hapsolmuş durumda olmayabileceği, bir kısmının metalik ve moleküler hidrojen katmanlarında eriyik halinde ya da askıda bulunabileceği varsayılabilir.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Satürn kalın ve karmaşık bir atmosfer tabakası ile çevrilidir. Atmosferin temel bileşeni, bir gaz devi gezegenden bekleneceği gibi, Güneş Bulutsusu’nun içeriğine benzer olarak, hidrojen gazıdır. Ancak, Jüpiter'in atmosferinden farklı olarak, helyum oranının beklenenden düşük olduğu gözlenir.Bu olgunun, helyumun kütleçekimi etkisi ile gezegenin daha derinlerine doğru çökmesi ile ilişkili olabileceği düşünülür. Satürn atmosferi %94 hidrojen ve %6 helyumdan oluşmaktadır. Bunları %0,2 oranla metan (CH4), %0,1 oranla su buharı (H2O), ve %0,01 oranla amonyak (NH3) izler. Azot, hidrojen, karbon, oksijen, kükürt, fosfor ve diğer elementleri içeren çeşitli bileşiklere milyonda bir düzeyini geçmeyen oranlarda rastlanır.

Aslında gaz devlerinin belirli bir yüzeyi olduğu söylenemez, gezegenden atmosfer olarak adlandırılabilecek en dış gaz tabakasına doğru kesintisiz, yumuşak bir geçiş sözkonusudur. Bu tür gezegenlerin çapları hesaplanırken 1 bar (yaklaşık 1 atmosfer) sınırının dışında kalan kısım dikkate alınmaz, basıncın 1 barı aştığı noktadan itibaren tüm hacim gezegenin sınırları içinde kabul edilir. Ancak çoğu zaman, atmosfer olarak adlandırılan alan, hidrojen gazı yoğunluğunun sıvı hidrojen yoğunluğu düzeyine çıktığı 10.000 bar basınç sınırına yani gezegenin binlerce kilometre içine dek genişletilir.

Satürn’ün daha zayıf çekim gücü nedeniyle, atmosferi gezegenin merkezinden uzaklık bakımından daha geniş bir alana yayılmıştır; derinlikle ısı ve basınç artışı Jüpiter’e oranla daha sınırlıdır. Bu nedenle, atmosferin alt sınırı olarak kabul edilebilecek fizik koşullara çok daha derinlerde ulaşılır. Aynı şekilde, atmosferin çeşitli yükseltilerinde görülen değişik bileşiklerin yoğunlaşmasından oluşmuş bulutlar Jüpiter’e oranla birbirinden daha aralıklı yer alırlar. En yüksek bulutlar, tropopoz düzeyinin yaklaşık 100 km. altında amonyak, 200 km. altında amonyum hidrosülfid ve 300 km. altında su buzundan oluşmuş bulutlardır.



Jüpiter’dekine benzer ekvatora paralel bulut kuşakları Satürn atmosferinde de gözlenir, ancak kuşaklar arasındaki renk ve kontrast farkı aynı derecede çarpıcı değildir. Bu silik görünümün nedeni bulut katmanlarının daha geniş bir yükselti aralığına dağılmış ve kalın bir atmosfer kütlesi ile örtülmüş olmalarıdır. Birbirine komşu kuşaklarda bulutların zıt yönde ve büyük bir hızla ilerledikleri görülür. Kuşakların dağılım ve hareketleri kuzey ve güney yarımkürelerde Jüpiter’e oranla daha simetriktir. Batıdan doğuya doğru 1800 km./saat hızında kesintisiz bir akımın gözlendiği ekvator kuşağı, kuzey ve güney yönünde 35. enlem derecelerine kadar uzanarak gezegenin en büyük meteorolojik yapısını oluşturur.
Yeryüzünden yapılan gözlemlerde bazıları devasa boyutlara ulaşan 'beyaz leke'ler gözlenmiştir. Bu oluşumların, günler, bazen haftalar süren fırtına alanları olduğu düşünülür. Cassini uzay sondası kısa süre içinde bir çok yeni fırtına alanı saptamıştır.
2005 yılında Keck Gözlemevi’nden elde edilen yeni bir bulgu, Satürn’ün güney kutbundaki 'sıcak burgaç'tır. 87. enlem derecesinden başlayan birkaç derecelik ani sıcaklık artışı, Güneş Sistemi’nde başka örneği bulunmayan ve açıklama bekleyen bir olgudur.



Katı bir yüzeye sahip olmayan Satürn'ün dönüş özelliklerinin, atmosfer yapılarının gözlenen hareketlerine göre belirlenmesine çalışılmıştır. Ekvator bölgesi ile kutupların farklı devirlerle dönmesi, 'Sistem I' ve 'Sistem II' olmak üzere iki ayrı dönme süresi tanımlanmasına yol açmıştır. Ekvator bölgelerinin dönüşü 10 saat 14 dakika 00 saniyede tamamlanır ve Sistem I olarak adlandırılır. Kutup bölgelerinde dönüş süresi 10 saat 39 dakika 24 saniyedir ve Sistem II adını alır. Satürn'den yayılan mikrodalga ve radyo dalgaboyundaki ışınımların ise 10 saat 39 dakika 22,4 saniyelik bir dalgalanma göstermelerine dayanarak, gezegenin manyetik alanını belirleyen metalik hidrojen kütlesinin bu hızla dönmekte olduğu sonucu çıkarılmıştır. 'Sistem III' adı verilen bu periyod Satürn'ün gerçek dönüş hızı olarak kabul edilir, ve bu değerin kutuplardaki dönüş hızı ile hemen hemen aynı olduğu, ekvatorda ölçülen farklı hızın bu bölgelerdeki bulutların 1800 km./saat hıza ulaşan rüzgarlar nedeniyle doğuya doğru hareket etmelerinden kaynaklandığı dikkati çeker.

Voyager 1 ve Voyager 2 uzay sondalarının 1980 ve 1981 yıllarındaki geçişleri sırasında yaptıkları duyarlı ölçümlere dayanan bu değer, 1997 yılında Paris Gözlemevi gökbilimcileri tarafından 6 dakika daha uzun olarak ölçüldü. Cassini uzay aracının 2004 yılında Satürn'e yaklaşmakta iken yaptığı ölçümlerde belirlediği 10 saat 45 dakika 45 saniye uzunluğundaki radyo dönüş periyodu de bu son bulguyla uyumlu idi. Gezegenin dönüş hızında kısa sürede bu denli önemli değişikliklerin olanak dışı olduğu bilinmekte, öte yandan Voyager ve Cassini sondalarının güvenilirliği tartışılmamaktadır. Radyo kaynağının dönüş hızındaki bu sapmaların aydınlatılması, gezegenin iç yapısı hakkında değerli bilgiler sağlayabilecektir.




Satürn'ün ilk bakışta dikkati çeken belirleyici özelliği halka sistemidir. Satürn‘ün halkaları, gökyüzünün basit teleskoplarla izlenmeye başlandığı 17. yüzyıldan bu yana Satürn'ü diğer gezegenlerden ayırdeden eşsiz bir yapı olarak bilinegelmiştir. 1970'lerden sonra diğer gaz devlerinin de halkaları bulunduğu keşfedilmiştir.

Halkalar, ekvator düzleminde gezegenin merkezinden uzaklıkta 67.000 km. ile 480.000 km. arasında kalan alanı kaplamaktadır. Satürn'ün yarıçapı RS=60.250 km. olarak alınırsa halkaların iç sınırının gezegenin yüzeyine 6.700 km. uzaklıkta bulunduğu görülür. Dış sınırı ise Satürn için yaklaşık 2,5 RS yani 150.000 km. olan Roche limitinin çok ötesindedir. Halkaların kalınlığı ise sadece 100 metre kadardır.

Satürn halkaları çoğunluğunun çapı 1 cm. ile 10 m. arasında değiştiği düşünülen büyük sayıda buz parçacıklarından oluşmuştur. Halkaların yoğunluğunun gezegen merkezinden uzaklığa göre büyük değişimler gösterdiği, bazı alanlarda boşluklar bulunduğu bilinmektedir. Bunların Satürn uydularının çekim etkileri ile ilişkisi gösterilmiş, hatta yörüngesi halkaların içinde bulunan ve çoban uydular olarak adlandırılan küçük uyduların halkaların bilinen yapısının korunmasındaki rolleri aydınlatılmıştır. Ancak son 25 yılda uzay aracı araştırmalarından elde edilen büyük miktardaki yeni bilgi, Satürn halkalarının bugün için de tam olarak açıklanamamış birçok özelliğini ortaya koymaktadır.




Satürn güçlü bir manyetik alana sahiptir. Jüpiter'in manyetik alanının yirmide biri kadar güç sağlayan bu çift kutuplu, Yer ile karşılaştırıldığında 800 kata ulaşan büyüklüğü ile devasa ölçektedir. Gezegenin manyetik ekseni dönme ekseni ile hemen hemen çakışır ve Jüpiter'de olduğu gibi manyetik kutupları Yer'in kutuplarına göre ters yerleşmiş durumdadır. Bu çift kutuplunun yanı sıra, Satürn'ün manyetik alanının, yapısını karmaşıklaştıran bir dört kutuplu ve bir sekiz kutuplu bileşeni bulunmaktadır.

Satürn manyetik alanının Güneş rüzgarı ile etkileşimi sonucunda büyük bir manyetosfer oluşur. Bu bölge, güneş kökenli yüksek enerjili parçacıklardan oluşan plazma akımının gezegenin manyetik alanı tarafından saptırılarak engellendiği, Satürn'ün Güneş'e dönük yüzünde 300-1000 km./saniye hızındaki Güneş rüzgarı tarafından gezegene doğru itilen, karanlık yüzünde ise yüzlerce milyon kilometre uzunluğunda bir ‘manyetik kuyruk‘ şeklinde devam eden, damla biçiminde bir hacmi kapsar. Manyetosferin en dışında Güneş rüzgarının çarparak hızla yavaşladığı ve yön değiştirdiği bir şok dalgası bulunur.

Güneş etkinliğine göre gezegene uzaklığı değişen bu sınır, Cassini uzay sondası tarafından Satürn'den Güneş doğrultusunda 3 milyon km. uzaklıkta saptanmıştır. Daha içeride ise güneş kökenli parçacıkların aşamayarak çevresinden dolaşmak zorunda kaldığı manyetopoz yer alır. Manyetopoz, Satürn'ün manyetosferini sınırlar. Manyetosfer içinde iyonize atomlar, serbest elektronlar, yüklü toz tanecikleri ve nötr atom ve molekülleri içeren bir plazma bulunur, ancak bu plazmanın yoğunluğu Jüpiter'dekine oranla çok azdır. Bunun nedenleri, Satürn'ün manyetosferi içinde iyonize madde kaynağı olabilecek İo benzeri bir uydusunun olmaması ve parçacıkların Satürn‘ün halkaları tarafından yakalanarak sürekli bir şekilde ortadan kaldırılmalarıdır.

Serbest kalan yüklü parçacıklar, manyetik alan çizgileri boyunca toplanarak, Van Allen kuşakları benzeri ışınım alanları oluştururlar. Satürn'ün manyetik kutuplarındaki açık manyetik çizgiler boyunca ilerleyerek atmosferin yüksek tabakalarında kutup ışıklarının ortaya çıkmasına neden olurlar.




Satürn'ün resmi olarak ad verilmiş 34 uydusu vardır. 2004 yılı içinde gözlenen ve 4 Mayıs 2005'te Uluslararası Gökbilim Birliği'nin 8523 sayılı sirküleri ile duyurulan 12 yeni uydu ve 2005 yılı içinde gözlenen ve 5 Mayıs 2005' te 8524 sayılı sirküler ile duyurulan bir yeni uydu ile bu sayı 47'ye ulaşmaktadır. Henüz doğrulanmamış uydular bu sayının dışındadır. Satürn'ün uydularının listesi, Satürn'ün doğal uyduları makalesinde yer almaktadır.



Satürn araştırmalarının tarihçesi

• Eski çağlardan günümüze ulaşan kaynaklarda Satürn, Ay, Güneş, Merkür, Venüs, Mars, ve Jüpiter ile birlikte görünür hareketlerinin diğer yıldızlardan farklılığıyla tanınan 7 gökcisminden biri olarak gösterilir. Bu yönüyle, antik gökbilim için olduğu kadar astroloji açısından da önem taşıyan gezegen, birçok dilde haftanın yedi gününe adını veren varlıklardan biri olarak, tarihöncesinden günümüze insan kültüründe yerini korumuştur.
• 1610 yılında Galileo Galilei kendi yaptığı teleskop yardımı ile gözlediği Satürn'ün küresel bir yapısı olduğunu farketti, gezegenin her iki yanında kendi deyimi ile 'kulak' olarak nitelediği ve sonradan Satürn‘ün halkaları oldukları anlaşılacak oluşumları gördü.
• 1655'te Hollandalı bilim adamı Christiaan Huygens Satürn'ün en büyük uydusu Titan'ı keşfetti. Huygens 1659'da Galilei'nin görmüş olduğu oluşumun Satürn'ün halkası olduğunu açıkladı.
• 1670'ler ve 1680'lerde Fransız-İtalyan gökbilimci Giovanni Domenico Cassini, halkalar içindeki Cassini bölümünü ve dört yeni uyduyu daha (Japetus, Rhea, Tethys, Dione)keşfetti.
• 1789'da İngiliz gökbilimci Sir William Herschel Satürn'ün basıklık derecesini hesapladı, iki yeni uyduyu daha (Mimas, Enceladus)keşfetti.
• 1837'de Alman gökbilimci Johann Encke halkalardaki kendi adıyla anılan boşluğu keşfetti.
• 19.cu yüzyılın ikinci yarısında Edouard Roche, James Clark Maxwell, Daniel Kirkwood halkaların yapısına ilişkin görüşleri geliştirdiler.
• 1848'de William Lassell Hyperion'u, 1898'de William Henry Pickering Phoebe'yi keşfetti.
• 1903 yılında Satürn yüzeyinde bugün fırtına alanları ile ilişkilendirilen beyaz lekeler ilk kez gözlendi.
• 1966'da Janus ve Epimetheus keşfedildi.

1973 yılında fırlatılan Pioneer 11 uzay sondası, Aralık 1974'te Jüpiter yakın geçişini gerçekleştirdikten sonra 1 Eylül 1979'ta Satürn'ün 21.000 km. yakınından geçti. Sınırlı teknik donanıma sahip olmasına karşın bu araç daha sonra gerçekleştirilen uçuşların planlanması için yaşamsal önem taşıyan bilgiler topladı.

• Satürn'ün boyutları ve çekim gücü duyarlı biçimde ölçülerek yoğunluğunun ve kütlesinin daha büyük kesinlikle hesaplanmasına olanak sağlandı.
• Satürn'ün ve uydularının bir çok fotoğrafı elde edildi. Gezegen ve halkaları ilk kez karanlık yüzlerinden gözlendi.
• F halkası keşfedildi.

1977 yılında fırlatılan ve birbirinin aynı olan Voyager 1 ve Voyager 2 uzay araçları sırasıyla Kasım 1980 ve Ağustos 1981 tarihlerinde Satürn'ün yakınından geçerek gözlemlerde bulundular.

• Satürn atmosferindeki Helyum oranının Jüpiter'dekine göre az olduğu anlaşıldı.
• Gezegenin ve uydularının çok sayıda yüksek çözünürlüklü görüntüsü elde edildi.
• Satürn atmosferindeki bantlar, geçici oval yapılar gözlemlendi. 1800 km./saat hızına ulaşan büyük ölçekli atmosfer akımları saptandı.
• Gezegenin karanlık yüzünden radyo dalgaları ile yapılan gözlemlerle atmosferin değişik düzeylerindeki sıcaklıklar ölçüldü.
• Kutup ışıkları gözlendi. Bu arada, orta enlemlerde mor ötesi bantta kutup ışıklarına benzer, nedeni açıklanamayan ışınımlar saptandı.
• Halkaların ayrıntılı yapısı gözlendi, sayılamayacak kadar çok miktarda küçük halkacıklardan oluştukları anlaşıldı. Yeryüzünden yapılan gözlemlerde sınırlı şekilde görülebilen D ve E halkalarının varlığı kanıtlandı, G halkası keşfedildi.
• B halkasında 'araba tekerleklerinin çubuklarını' andıran ışınsal yoğunluk değişimleri gözlendi.
• Satürn'ün 4 yeni uydusu keşfedildi. Bunlardan Pan'ın farkedilmesi, Voyager 2 uzay aracının gezegeni ziyaretinden 9 yıl sonra eldeki fotoğrafların yeniden incelenmesi sırasında gerçekleşti.

Satürn ve sisteminin araştırılması amacıyla 1997 yılında fırlatılan Cassini-Huygens uzay aracı, gezegenlerin çekim gücünden yararlanarak yolculuğun hızlandırılabilmesi için Venüs (2 kez), Yer ve Jüpiter yakın geçişlerini gerçekleştirdikten sonra, 1 Temmuz 2004'te Satürn çevresinde yörüngeye girdi. İki ayrı uzay sondasından oluşan araçtan, Huygens iniş aracı ayrılarak 14 Ocak 2005'te Satürn'ün en büyük uydusu Titan üzerine iniş yaptı. Cassini yörünge aracı ise Satürn çevresinde değişen yörüngeler izleyerek gezegen ve çeşitli uyduları ile ilgili gözlemlerine başladı.

• Satürn'ün kendi etrafında dönüş hızı ile ilgili olarak 1997 yılında Fransız gözlemcilerin saptadığı ve daha önceki bilgilerle çelişen veriler doğrulandı ve gezegenin radyo kaynağının dönüş periyodu 10 saat 45 dakika 45 saniye olarak belirlendi.
• Araç, yörünge giriş manevrasından önce Satürn halka düzlemini kuzeyden güneye doğru geçti. F ve G halkaları arasındaki boşluktan yapılan bu geçiş, boşluk olarak kabul edilen bölgedeki parçacıkların miktarı konusunda bilgi verdi.
• Phoebe, Titan, Japetus, ve Enceladus yakın geçişleri gerçekleştirilerek uyduların yüksek çözünürlüklü görüntüleri elde edildi ve bilimsel gözlemler gerçekleştirildi.
• Huygens sondası, Titan yüzeyine iniş sırasında uydunun atmosferi ve yüzeyi hakkında veriler topladı ve görüntüler elde etti.
• Satürn'ün 4 yeni uydusu keşfedildi.
• Programın 2008 yılına dek sürdürülmesi planlanmaktadır.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Bir dış gezegen olan Satürn, Güneş çevresinde yaklaşık 30 yıllık dolanma süresi ve yaklaşık 12.5 ay olan kavuşum dönemi nedeniyle, sabit yıldızlar arasında çok yavaş ilerlediği için aynı takım yıldız içinde 2 yıldan daha uzun süre kalır. Güneşe Jüpiter'den daha uzak ve biraz daha küçük olduğu için Satürn daha sönük görülür. Sarımsı rengi ve 1. kadirden parlaklığı ile yılın büyük bir bölümünde kolaylıkla gözlenebilir. Halkaların konumuna bağlı olarak parlaklığı 30 yıllık dönemlerle -0,3 kadire ulaşabilir. Satürn'ün halkaları orta boy teleskoplar ile ayırt edilebilir. Gezegenin 29,4 yıllık yörünge çevrimi içinde, Dünya iki kez Satürn'ün halkalarının düzleminden geçer, bu durumda halkalar görülemez. Kendi etrafındaki dönme hızının yüksekliği nedeniyle basık bir görünüme sahiptir. Satürn'ün uydularından sadece Titan küçük teleskoplar ile görülebilir.




Bazı özellikleri, Satürn'ü eşsiz kılmaktadır:

• Güneş Sistemi'nin yoğunluğu en düşük gezegenidir. 0,69 g./cm3 yoğunluğu ile suyun üzerinde batmadan durabilir.
• Basıklık oranı en yüksek gezegendir. Kutuplar arasındaki çapı ekvator çapından %10 düşüktür.
• En gelişmiş halka sistemine sahip gezegendir. Halkaların çapı gezegenin çapının 8 katı kadardır.
• Üzerinde en hızlı rüzgarların estiği gezegendir. Ekvator çevresinde gözlenen sürekli batı rüzgarlarının hızı 1800 km./saati bulur.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

(1 bar düzeyinde) 8,87 m/s2
(0,9 x Yer) Ekvatorda kurtulma hızı
(1 bar düzeyinde) 21,3 km/saniye(1,9 x Yer)
Beyazlık(albedo) 0,51
Etkin sıcaklık 58 K

Uranüs Güneş sisteminin Güneş'ten uzaklık sırasına göre 7. gezegenidir. Çap açısından Jüpiter ve Satürn'den sonra üçüncü, kütle açısından bu iki gezegen ve Neptün'ün ardından dördüncü sırada gelir. Adını Yunan mitolojisi'ndeki gökyüzü tanrısı Uranos'tan (Yunanca'da Οὐρανός, Latinceleştirilmiş şekli ile Uranus) alır. 1781 yılında William Herschel tarafından bulunmuştur. Gaz devleri sınıfına girmektedir.



Uranüs, Güneş çevresinde bir devrini 84 yılda tamamlar. Hafifçe eliptik olan yörüngesi boyunca, Güneş'e uzaklığı 18-20 Astronomi birimi (ortalama 19,2 AB) arasında değişir.



Uranüs’ün kütlesi Yer’inkinin 15 katı, hacmi ise 63 katıdır. Uranüs’ün çevresinde ince, keskin hatlı ve koyu renkli 10 halkanın olduğu tespit edilmiştir. Halkaların tümü, yaklaşık 1 m çapında koyu renkli kaya benzeri parçalardan oluşmaktadır. Bunların yapısı henüz belirlenememiştir. Uranüs, kutbu güneşe bakacak şekilde tekerlek gibi döner. Böylece etrafındaki halkalar da dik olarak onunla birlikte döner.

Uranüs’de, Yer’in ve Satürn’ün çevresindekilerle karşılaştırılabilecek ölçüde manyetik alan vardır. Manyetik alanın ekseni, gezegenin dönme eksenine göre 55o eğiktir ve bu diğer gezegenlere oranla oldukça yüksek bir değerdir. Bu eğiklik manyetik alanın, güneş rüzgarı karşında tirbuşan benzeri uzun bir kuyruk yapmasına neden olur. Gezegenin dönme periyodu yaklaşık olarak 17.5 saattir ve dönme ekseni olağandışıdır. Uranüs’ün eriyik halde bulunan ağır bir çekirdeği vardır. Çekirdeğin çevresinde ise su, metan ve amonyaktan oluşan birkaç bin oC sıcaklığında ve binlerce km kalınlığında bir manto yer alır. Bu aşırı sıcak mantonun, üzerindeki atmosferin ağırlığından kaynaklanan devasa basıncın etkisiyle kaynayamadığı ve buranın elektriksel olarak iletken olduğu, gezegenin manyetik alanını ürettiği sanılmaktadır.

• Etkin sıcaklık 58 K
• 1 bar basınçtaki sıcaklık 76 K
• 1 bar basınçtaki yoğunluk 0.42 kg/m3
• Rüzgar hızı 0 ile 200 m/s arası
• Skala yüksekliği 27.7 km
• Ortalama moleküler ağırlık 2.64 g/mol
• Bileşim: Hidrojen (H2) % 83, Helyum (He) %15, Metan (CH4) %2, Aerosoller: Amonyum buzu; su buzu; amonyum hidrosülfit; Metan buzu (?)

Uranüs’ün 27 uydusu bilinmektedir. Jüpiter ve Satürn’den sonra en fazla uyduya sahip olan gezegendir. Beş büyük uydusunun (Miranda, Umbriel, Ariel, Oberon ve Titania) çapı 500–1600 km arasında değişir.
Küçük uydular: Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda, Puck, Caliban, Stephano, Trinculo, Sycorax, Prospero, Setebos, S/1986 U10, S/2001 U2, S/2001 U3, S/2003 U1, S/2003 U2, S/2003 U3

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Gezegenin bulunuşu Galle, Le Verrier, Adams1846

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Plüton, Güneş sistemindeki dokuzuncu gezegendir. Güneş sistemindeki en küçük gezegen olduğu için ve dışmerkezli bir yörüngeye sahip olduğu için, bir gezegen olup olmadığı konusunda tartışmalar çıkmıştır. Ancak bu konudaki tek kabul gören otorite, Uluslararası Gökbilim Birliği (International Astronomical Union; IAU), Plüton'u gezegen olarak sınıflandırmıştır.

tarafından Gezegen, Arizona Lowell Gözlemevi'nde astronom Clyde Tombaugh18 Şubat 1930 tarihinde keşfedilmiştir. Tombaugh, Plüton'u Neptün'ün yörüngesindeki anormallikleri açıklayabilecek bir gök cismini ararken bulmuştur.

Güneş sisteminin Sedna sayılmazsa en uzak gezegenidir. Büyüklüğü Ay'ın 1/6 sı kadardır. Yoğunluğu suyun 2 katıdır. Ekliptikle en fazla açıyı yapan gezegendir. Bu yüzden 1978-2000 yılları arasında Güneş'e Neptün'den daha yakın olmuştur. Uzun süre tek bilinen uydusu Charon olarak kaldı. 2005 yılında 2 küçük uydusu daha bulundu . Charon, Plüton'a, Ay'ın dünyaya yaptığı gibi hep aynı yüzünü gösterir.

NASA, Plüton gezegenini inceleyerek güneş sisteminin sayılı gizemlerinden birkaçına daha ışık tutmayı planlıyor. "New Horizons" olarak isimlendirilen 700 milyon dolarlık bir proje dahilinde, şu ana kadar hiçbir uzay aracının gitmediği ve hakkında çok az bilgi bulunan Plüton gezegenine gidilecek. Buzla kaplı nesnelerin hakim olduğu, Neptün'ün ötesindeki Kuiper Kemeri olarak adlandırılan bölgede yer alan Plüton'un yanı sıra uydusu Charon da incelenecek.

Proje ile aynı ismi taşıyan New Horizons uzay aracını Atlas 5 roketi taşıyacak. STAR 48B isimli motorlarla desteklenen Atlas 5 roketi, uzay aracını saniyede 16 kilometrelik bir hıza çıkaracak. Fakat bu hızda bile, 4.9 milyar kilometre uzakta bulunan Plüton'a ulaşmak en az 10 yıl sürecek. Gezegenler arasındaki değişken diziliş göz önünde bulundurulduğunda, fırlatma tarihinin değişmesi durumunda bu süre daha da artabilecek. New Horizons uzay aracı, Florida'daki Cape Canaveral uzay üssünden 19 Ocak2006 tarihinde fırlatıldı.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Yer


Yörünge Özellikleri

Yarı büyük eksen 149.597.887 km.
Günberi 147.098.074 km.0,983 A.Ü.
Günöte 152.097.701 km.1,017 A.Ü.
Yörünge dışmerkezliği 0,017
Yörünge eğikliği 0
Dolanma süresi(Yıldız yılı) 365 gün 6 sa. 9 dk. 9 s.(365,25636 gün)1,000039 dönencel yıl
Yörünge hızı
ortalama 29,78 km/saniye
En yüksek30,29 km/saniye
En düşük 29,29 km/saniye
Doğal uydu sayısı 1

Fiziksel Özellikler

Ekvator çapı 12.756,28 km.
Kutuplar arası çap 12.713,56 km.
Basıklık 0,003
Ekvator çevresi 40.075 km.
Yüzey alanı :510.067.420 km2
Karalar :148.847.000 km2 % 29,2
Denizler :361.220.420 km2 % 70,8
Hacim 1,08 x 1012 km3
Kütle 5,97 x 1024 kg.
Yoğunluk 5,51 g/cm3
Eksen eğikliği 23,44o
Dönme süresi (Yıldız günü) 23 sa. 56 dk. 4,1 s.(0,99727 gün)
Yerçekimi 9.78 m/s2
Kurtulma hızı 11,18 km/saniye
Beyazlık(albedo) 0,37
Yüzey sıcaklığı
ortalama 14oC (287 K)
En yüksek 57,7oC (331 K)
En düşük - 89,2oC (184 K)

Yer (yaygın kullanılan Arapça kökenli diğer adı ile Dünya, eski dilde Arz),



Güneş sistemi'nin Güneş'e uzaklık açısından üçüncü sıradaki gezegenidir. Üzerinde yaşam barındırdığı bilinen tek doğal gök cismidir. Katı ya da 'kaya' ağırlıklı yapısı nedeniyle üyesi bulunduğu yer benzeri gezegenler grubuna adını vermiştir. Bu gezegen grubunun kütle ve hacim açısından en büyük üyesidir. Büyüklükte, Güneş sistemi'nin 9 gezegeni arasında gaz devlerinin büyük farkla arkasından gelerek beşinci sıraya yerleşir. Tek doğal uydusu Ay' dır.






Kendi ekseni etrafında dönen tüm gök cisimleri gibi, Fakat Tüm gök cisimleri aynı yapıda olmadığıda aşikardır...Biz genelde birazdan anlatacağımız yapıdadır dönüşünün yol açtığı merkezkaç kuvvetinin etkisi ile basıklaşarak ideal bir küreden çok az sapan görünüm kazanmıştır. Kabaca bir elipsoit olarak tanımlanabilecek bu şeklin ortalama çapı 12.742 km. dir. Kutuplar arası uzaklık ile ekvator çapı arasında, yaklaşık binde üç oranında bir basıklığa işaret eden, 43 kilometrelik bir fark bulunur. Uluslararası standart olarak benimsenen Jeodezik Referans Sistem 1980, GRS80 (Geodetic Reference System 1980) elipsoidi, Yer'in biçimine en uygun referans geometrik şekil olarak kabul edilir. Bu, yarı büyük ekseni 6.378.137 metre, basıklığı 1/298,25722 olan bir elipsoittir. Yeryüzü ya da onun bir parçası ideal olarak bu elipsoide göre ölçülür.

Ancak, gerek tarihsel alışkanlık, gerekse uygulamadaki kolaylık nedeniyle yeryüzünün topoğrafik yüksekliklerinin deniz seviyesine göre belirlenmesi, uygulamada jeoit adı verilen ve ideal bir elipsoitten farklı bir geometrik şekil tanımlamayı gerekli kılmıştır. Bunun nedeni, yerkürenin iç yapısının tümüyle homojen olmamasından kaynaklanan yerçekimi farklılıkları yüzünden deniz seviyesinin yerçekimi ivmesinin nisbeten az olduğu alanlarda GRS80'e oranla daha yüksek, ivmenin daha çok olduğu alanlarda ise daha alçak olmasıdır. Jeoit, yeryuvarı kütleçekimi alanının, ortalama deniz seviyesine en yakın eşpotansiyel yüzeyi olarak tanımlanabilir, jeoit yüzeyi herhangi bir noktasında, çekül eğrisine diktir. Jeoidin GRS80'e göre sapması, en yüksek olduğu noktada +85 metre ile Pasifik Okyanusu'nda, en alçak olduğu noktada ise -106 metre ile Hint Okyanusu'nda gerçekleşir. Yüzey şekillerinin jeoide göre yaklaşık 20 kilometrelik bir aralık içinde yer aldığı görülür: en yüksek nokta 8.850 metre ile Everest tepesi, en alçak nokta ise -10.910 metre ile Mariana çukurluğudur.

Yer'in kütlesi ve hacmi günümüzde oldukça duyarlı olarak bilinmektedir. Buna dayanarak yoğunluğunun 5,51 g/cm3 olduğu hesaplanabilir. Yerkürenin derinliklerinde yüksek basıncın yol actığı sıkışma hesaba katıldığında, bu değerin sıkışmamış halde 4 g/cm3 civarında bir yoğunluğa denk gelebileceği tahmin edilir. Sismik veriler, ses dalgalarının yerküre derinliklerinde iletilme hızlarına dayanarak, kürenin değişik noktalarındaki madde yoğunluklarının birbirine oranlarını belirlemeye yardımcı olmuştur. Bu bilgilerin birleştirilmesi sonucunda Yer'in iç yapısına ilişkin güvenilir bir model ortaya konabilmiştir. Yer katmanlarının hangi kimyasal bileşenlerden oluştuğu ve fiziksel özellikleri, doğrudan gözlemlere dayanmayan, ancak, sismik verilere dayanan yoğunluk ölçümleri, elementlerin evrende dağılım oranları, gök taşlarından elde edilen veriler, yer kabuğu ve nadiren manto kaynaklı örneklerin analizi, ve olası bileşiklerin fiziksel özelliklerine ait laboratuar verilerinin bir bütün halinde göz önünde tutulması ile varılan yaklaşık bir tahmine göre belirlenebilmektedir.

• Çekirdek: Sismik dalgaların izlenmesi, yer yüzeyinden 2900 km. derinlikte ani bir yoğunluk artışına işaret eder. Bu, 3470 km. yarıçapında bir metal çekirdeğin varlığı ile açıklanmaktadır. Daha da derinde, 1250 km. yarıçapında ve 'iç çekirdek' olarak adlandırılan daha yoğun bir tabaka bulunur. S dalgalarının çekirdek-manto sınırında kesintiye uğraması, en azından dış çekirdeğin, bu tür dalgaların ilerleyemeyeceği sıvı bir yapıya sahip olduğunu düşündürmektedir. Yer'in manyetik alanı da bu düşünceyi destekler özelliktedir. İç çekirdeğin ise katı yapıda olduğu sanılmaktadır. Modeller, iç çekirdeğin sıcaklığının 5100 oC, basıncının ise merkezde 4 milyon atmosfer civarında olduğu varsayımına dayanır. İç çekirdeğin büyük ölçüde demir ve nikelden oluştuğu, bu bileşenlerin, yüksek basıncın ergime sıcaklığını yükseltmesi nedeniyle katı halde bulunacağı ve yoğunluğun 13 g/cm3 civarında olacağı tahmin edilmektedir. Dış çekirdek ise, demir ve nikele ek olarak oksijen ve kükürt içerir. Bu ek bileşenler, bu katmanın yoğunluğunu düşürürken ( en dışta 10 g/cm3, en içte 12 g/cm3) aynı zamanda metallerin ergime sıcaklığını düşürerek, iç çekirdeğe göre daha düşük basınç ve sıcaklık altında sıvı bir ortam yaratılmasına neden olurlar.Çekirdek yer küre hacminin yaklaşık % 16, kütlesinin ise % 32'sini oluşturur. Yer'in çekirdeği Mars gezegeninden hacim ve kütle olarak daha büyüktür.
• 
  
• Manto: Yerkabuğu ile çekirdek arasında kalan kısımdır. Yer kabuğunun en ince olduğu okyanus tabanlarında 5 km, en kalın olduğu büyük dağ sıralarının altında ise 70 km. derinlikte başlar ve 2900 km. derinliğe kadar devam eder. Yer kürenin toplam hacminin % 82'den fazlasını, kütlesinin ise % 67'sini oluşturur. Çekirdekte bulunan demir, nikel , oksijen ve kükürte ek olarak magnezyum, alüminyum ve silisyum içerir, ve büyük kısmı, bu elementlerin çeşitli şekillerde kombinasyonlarından oluşmuş kayaç yapıda bileşiklerden oluşur. Yer kabuğundan farklı olarak bu minerallerin demir ve magnezyum içeriği, silisyum ve alüminyum içeriğine oranla çok daha fazladır. Manto katmanının yoğunluğu, yüzeyden derine doğru artarak 3,3 g/cm3 ten 6 g/cm3 e kadar değişir ve ortalama 4,5 g/cm3 kadardır. Sıcaklığı, çekirdek ile komşu alanlarda 4000 oC kadar yüksek, yer yüzeyine en yakın olduğu okyanus tabanlarında ise 100 oC kadar düşük olabilir. Ancak, manto tabakasının tüm derinliği boyunca genel olarak katı halde bulunduğu sanılmaktadır. Mantonun yer kabuğuna komşu çok ince bir kısmı dışında plastik özellikler gösteren bu katı, belli bir akışkanlık derecesi ile, yavaş bir konveksiyon hareketi gösterir, bu yolla yerkürenin derinliklerindeki sıcak materyel yavaşça yüzeye doğru çıkarak ısının yüzeye aktarılmasını sağlar. Yer kabuğunun hareketlerinin ve sonuçta levha tektoniği etkinliğinin sürdürülmesini sağlayan güç, bu akımlardan kaynaklanır. Mantonun akışkanlığı, beklenenin tersine, sıcaklıkların daha yüksek olduğu derin tabakalarda yüzeye göre daha azdır. Bunun nedeni derinlerdeki yüksek basınç altında mineral bileşikliklerin ergime sıcaklıklarının ortam sıcaklığına oranla çok yüksekte kalmasıdır. 700-2900 km. derinlikler arasında kalan 'alt manto' bu durumdadır. 700 kilometrenin üzerinde kalan 'üst manto' ise, sismik dalgaları belirgin derecede yavaş iletmesinden anlaşıldığı gibi, daha akışkan yapıdadır ve bu nedenle astenosfer -zayıf küre, güçsüz küre- olarak adlandırılır.
• Bu bölgedeki 1000 oC - 1300 oC arasındaki sıcaklıklar, kayaç bileşiklerinin ergime sıcaklığına çok yakındır ve üst manto materyeli sıvı hale geçme sınırına çok daha yakın bulunur. Günümüzde, astenosfer tabakasının en fazla 400 km. derine kadar indiği, 400-700 km. arasının ise 'geçiş bölgesi' olarak adlandırılması gerektiği kanısı yaygınlaşmaktadır. Mantonun, kalınlığı okyanus tabanlarında bir kaç kilometre ile kıta tabanlarında 70 kilometre arasında değişen en dış tabakası düşük sıcaklığı nedeniyle sert ve kırılgan bir katı yapısındadır ve yer kabuğu ile bütünleşmiş biçimde litosfer=taş küreyi oluşturur. Manto içerisinde yerel sıcaklığın o bölgedeki bileşenlerin ergime sıcaklığından daha yüksek olduğu sınırlı alanlar, magma olarak adlandırılan sıvı ortamı içerirler ve volkanik etkinliklerden sorumlu tutulurlar.
• 
  
• Yer kabuğu: Yer kürenin en dış katmanıdır. Yer kürenin toplam hacminin % 2'den azını, kütlesinin ise binde 4'ünü oluşturur. Daha derin tabakalara oranla düşük yoğunlukta ve katı yapıdadır. Manto katmanının en dış bölümü ile birlikte taş küreyi oluşturarak, derindeki nisbeten akışkan astenosfer tabakası üzerinde yüzercesine hareket eder. Yer kabuğunun okyanus tabanlarında kalan kısmı oldukça ince (5-10 km), kıtalardaki kısmı ise daha kalındır (30-70 km). Yer kabuğu yoğunluğunun okyanus tabanlarında daha yüksek (3,2 g/cm3), kıtalarda ise daha düşük (2,7 g/cm3 - 3 g/cm3) olduğu bilinmektedir. Bu farklılıklar nedeniyle, 'okyanus kabuğu' (ya da 'okyanusal kabuk') ve 'kıta kabuğu' ('kıtasal kabuk') şeklinde iki ayrı tanım yerleşmiştir.

Cevap : Güneş Sistemi ve Güneş Sistemi'ndeki Gezegenler
 

Güneş ışınları, Yer yüzeyine metre kare başına ortalama 1370 watt kadar enerji taşır. Bunun üçte birden biraz fazlası, çoğu atmosferden olmak üzere, yansıtılır. Geri kalan kısmı, atmosfer ve yer yüzeyinde soğurulduktan sonra yer kabuğu, okyanuslar, canlılar ve atmosferin değişik tabakalarının katıldığı karmaşık bir mekanizma ile yeniden kızılötesi ışınım şeklinde uzaya kaybedilir. Bu sistem içerisinde, yer yüzeyinin ortalama sıcaklığı 14oC civarında sabit kalır. Yer kürenin derinliklerine inildikçe artan sıcaklıkların nedeni ise gezegenin içindeki bir ısı kaynağıdır. Sondaj çalışmaları yardımıyla çeşitli derinliklerde yapılan sıcaklık ölçümleri ile yer kabuğunu oluşturan kayaların ısı iletkenliği bir arada değerlendirildiğinde yerküre derinliklerinden gelen ısı akımının 0,05-0,1 watt/m2 kadar olduğu hesaplanır. Güneşten aldıkları enerjinin kat kat fazlasını dışarı yayan gaz devleri ile karşılaştırıldığında çok küçük ölçekli olduğu anlaşılan bu ısı kaynağı, Yer'in güneşten aldığı enerjinin ancak 20.000'de biri düzeyinde olsa da gezegen merkezinde 5000oC'yi aşan sıcaklıkların sürdürülmesini sağlayabilmektedir.
Yer'in iç ısı kaynağının doğrudan gözlemlere dayanarak belirlenmesi mümkün olmasa da, eldeki verilerin birleştirilmesi sonucunda ortaya çıkan modeller, değişik mekanizmaların rollerinin belirlenmesine yardımcı olur:

• Yer'in oluşması sırasında ortaya çıkan ısı: Güneş Sistemi'nin oluştuğu dönemde, birleşerek yerküreyi meydana getiren çok sayıda küçük parçanın beraberlerinde getirdiği enerjidir. Parçacıklar, çarpışarak yavaşlamaları ile açığa çıkan kinetik enerjileri yanı sıra, yeni oluşan gezegenin kütleçekim gücü etkisiyle merkezi etrafında yoğunlaşmaları sırasında açığa çıkan potansiyel enerji sayesinde, sıvılaşma sıcaklığının çok üzerinde bir sıcaklığa ulaşmışlar, içlerindeki daha ağır bileşenler gezegenin merkezine doğru çökerken, hafif bileşenler yüzeye yakın bölgelerde kalmıştır. Bu çökme sırasında olduğu gibi, gezegenin büyüdükçe artan çekim nedeniyle sıkışarak küçülmesi sonucunda da bir miktar daha potansiyel enerji açığa çıkmıştır. 4,6-3,8 milyar yıllar arasında yoğun bir şekilde süren kozmik çarpışmaların, bu dönem içinde aralıklarla yeni ısı taşınmasına neden olduğu sanılmaktadır. 'Fosil ısı' olarak da adlandırılabilecek bu ısı, yerkürenin katmanlarının erken dönemdeki farklılaşmalarında birinci derecede sorumlu görülmekle birlikte, hesaplamalar, bilinen kayıp hızı ile bugüne dek önemini büyük ölçüde yitirmiş olması gerektiğini ortaya koymaktadır.
• İç çekirdeğin kristalizasyonu: Tam olarak kanıtlanmamış bir görüş, yer çekirdeğinin öncelikle homojen bir demir-nikel-oksijen-kükürt karışımı şeklinde ortaya çıktığını, sonradan bu sıvı ortam içinde demir ve nikelden oluşan iç çekirdeğin bir kristal gibi büyüyerek katı hale geçtiğini varsayar. Faz değiştirme sırasında ortaya çıkan ısı ve daha yoğun olan demirin derine doğru hareketi sırasında ortaya çıkan potansiyel enerji kuramsal olarak yerkürenin toplam enerjisine katkıda bulunmakla birlikte payının büyük olamayacağı sanılmaktadır.
• Gel git etkileri: Ay ve Güneş'in çekim etkilerinin Yer'in kendi çevresinde dönme düzeni üzerinde yaptığı değişiklikler iç gerilimler ve sürtünmelere neden olur. Jüpiter'in Galilei uydularının ısınmasında önemli rolü olan bu etkenin yerküre için birinci derecede bir ısı kaynağı olmadığı düşünülmektedir.
• Radyoaktif bozunma: Günümüzde yerkürenin önde gelen iç ısı kaynağının, gezegen bileşiminde bulunan radyoaktif elementlerin parçalanmasından ortaya çıkan enerji olduğu düşünülür. Bunların önde gelenleri uranyum, toryum, potasyum, rubidyum ve radon izotoplarıdır (238U, 235U, 232Th, 40K, 87Rb, 222Rn). Potasyumun izotoplarından 40K, Yer tarihinin erken dönemlerinde en önemli ısı kaynağı iken, yarı ömrünün kısa olması nedeniyle bugün payı azalmıştır.

Yerkürenin iç ısı kaynağı ve mantonun konveksiyon hareketleri, yer kabuğunun günümüzdeki fiziksel özellikleri (kalınlık, bileşim, esneklik ve kırılganlık), atmosfer ve gezegenin su kütlesi uygun bir birleşim ve karşılıklı etkileşme ile, Yer'in Güneş Sistemi içinde benzerine rastlanmayan bir jeolojik etkinliğe sahip olmasını sağlar. Birlikte evrimleşme ile ortaya çıkmış ve yaşamın yeryüzünde varlığını sürdürebilmesi için vazgeçilmez olan bu sistem, gezegen tarihi boyunca belli sınırlar içinde sabit kalabilmiştir.





Yüzey şekillerinin jeolojik zaman boyutu içinde evrimi levha hareketleri çerçevesinde gerçekleşir. Yer kabuğu ve hemen altındaki manto katmanının birleşmesinden oluşan taş küre (litosfer), yavaş bir hareketle yer değiştiren 12 ayrı 'levha' halinde, değişken bir yap-boz tablosu oluşturur. Yarı akışkan astenosfer tabakası üzerinde yüzer durumda bulunan bu levhaların hareketi için gereken enerjiyi, astenosfer tabakasındaki konveksiyon akımları sağlar. Levhalar birbirleriyle sürekli temas halinde olduklarından, hareketlerinin yön ve şiddetini, yerin derinliklerinden gelen itici gücün özellikleri olduğu kadar levhaların birbiri ile olan ilişkileri de belirler. Böylece, kısa dönemde belirli bir düzen içinde süren levha hareketlerinin, zaman ölçeği büyütüldüğünde kaotik ve önceden belirlenemez bir biçimde gerçekleştiği gözlenir.

Çok geniş bir açıdan bakıldığında, yer yüzeyinin [[33kıtasal kabuk manto üzerinde, 'izostazi' adı verilen, bir ağacın su üzerinde yüzmesi ile karşılaştırılabilecek bir denge halinde dururlar. Mantonun kaldırma gücü, su ve ağaç örneğinde olduğu gibi kabuğun manto içine 'batmış' olan hacmi ile orantılıdır. Bu nedenle yükseltilerin fazla olduğu kıta bölgelerinde, artan kütle ile koşut olarak kabuğun manto derinliklerine uzanan kısmı da daha fazla olmalıdır. Yüksek dağ sıralarının derinlere dalan 'kökleri' yer kabuğunun böyle alanlarda 70 km. kadar kalın olmasına yol açar. Öte yandan, karaların yükselmesi, bağıl olarak daha hafif materyelden oluşmaları ile ilişkilidir. Böylece okyanusal kabuk daha ince olmasına karşın daha ağır materyelden oluşmuştur, ve astenosfer içine doğru kıtalara oranla daha fazla 'batmış' durumdadır. Bu, kıtaların manto içerisine doğru uzanan daha derin kökleri olmasına rağmen, ağırlık merkezlerinin okyanus tabanlarına oranla daha yüksekte yer alması ile sonuçlanır.

Levhaların hareketlerinde yer kabuğunun bütün bu özellikleri rol oynar. Levhalar ortalama olarak yılda bir kaç santimetre ölçeğinde hareket ederler (Bu kayma en uç örnek olan Pasifik levhası için yılda 15 santimetreye ulaşmaktadır). Hareket halindeki levhaların birbirleri arasında üç tür ilişkisi olabilir. 1)Yaklaşma, 2)Uzaklaşma, 3)Yan yana kayma. Yeryüzünün alanı sabit olduğuna göre yaklaşma sınırlarında bir miktar levha yüzeyinin yok olması, uzaklaşma sınırlarında ise yeni levha yüzeyi yaratılması gerekmektedir. Bu nedenle birinci tür levha sınırlarına 'yıkıcı', ikinci tür sınırlara ise 'yapıcı' sınırlar adı verilir. Üçüncü tür, 'yanal doğrultulu' ya da 'dönüşüm' (transformation) sınırlarıdır.

Yaklaşan levhalardan ikisi de okyanusal levha ise biri diğerinin altına doğru kayar, bu durum 'dalma-batma' olarak adlandırılır. Bir okyanus levhası, bir kıta levhası ile karşılaştığında, daha ağır olduğu için onun altına doğru kayar, yine dalma-batma durumu gerçekleşir. Dalma-batma söz konusu olduğunda manto tabakasının sıcak derinliklerine inen taş küre dilimi ısınarak erir ve akışkan halde yükselir. Bu, yaklaşma sınırlarındaki yanardağ etkinliğinin ve dağ oluşumunun temelidir. İki kıtasal levhanın yaklaşması ise çarpışma ile sonuçlanır, her iki levha da manto içine batamayacak kadar hafif ve kalın olduğundan büyük bir deformasyonla yüksek dağ sıraları ve platolar ortaya çıkar (Himalaya dağları ve Tibet yaylası gibi).

Uzaklaşan levhalar ise yeni okyanus kabuğunun oluşmasına yol açarlar. Bu olay, iki levha arasında açılan boşluğa üst manto kaynaklı akışkan materyelin dolması ve soğuyarak katılaşması sonucunda gerçekleşir. Bu şekilde oluşan okyanus sırtları yer kabuğunun en genç bölgeleridir. Levhalar ayrıldıkça sırt ortadan büyümeye devam eder, sırtın her iki yanına doğru uzaklaşan genç litosfer soğudukça hacmi azalır, yoğunluğu artar ve hem küçülme hem de batma nedeniyle yükseltisi azalır. Okyanus tabanının okyanus sırtından en uzak kesimleri en yaşlı kısmıdır

Bu alanların eninde sonunda bir başka levha ile karşılaşarak batmaya başlaması kaçınılmaz olduğundan okyanusal kabuğun ömrü sınırlıdır ve bilinen en yaşlı okyanus kabuğu örnekleri 190 milyon yıl yaşındadır. Bu şekilde okyanus kabuğu sürekli yenilenirken, kıta kabuğu dalma-batma mekanizması ile ortadan kaldırılamadığından, yanardağ ve dağ oluşum etkinlikleri ile kıta kütlesine eklenen materyel zaman içinde giderek artar, milyarlarca yıllık süreç içerisinde kıtalar alan ve kalınlık açısından büyümeye devam ederler. Bazen bir kıta, ters yönde etki eden kuvvetlerin sonucunda ikiye ayrılabilir. Böyle bir durumda uzaklaşan parçaların arasını doldurmaya başlayan manto materyeli yine okyanus kabuğu niteliğinde bir yapı oluşturmaya başlar, bu alanın soğuyup alçalması sonucunda yeni bir okyanus doğmuş olur. Bazen de her iki yanından iki ayrı kıtanın altına kaymakta olan bir okyanus, iki kıtanın çarpışması ile sonuçlanan bir süreç ile tümüyle yok olabilir.