Hiç Merak Ettiniz Mi: Gezegenler Neden Yuvarlak?

Uzay boşluğunda görme şansı yakaladığımız birçok gökcismi; gezegenler, yıldızlar, gökadalar, kümeler ya küreseller ya da çembersel bir şekle sahipler. Bunun nedenini hiç merak ettiniz mi?

Gelin birlikte inceleyelim.

Küre, merkez noktasından yüzeyine olan uzaklıkların hepsinin eşit olduğu geometrik şekildir. Biz bu uzaklığa yarıçap diyoruz. Merkezden yüzeyin neresine giderseniz gidin, ölçecek olduğunuz mesafe yarıçapın ta kendisidir. Dolayısıyla küre, kusursuz bir geometriye ve simetriye sahiptir.

Kürenin yüzeyinin neresinden bir nokta alırsanız alın, uzaklık yarıçap(r) olacağından her noktaya uygulanan çekim kuvveti de aynıdır.

Newton’ın keşfettiği Kütle Çekimi Kanunu bugün hala pratikte işimize yaradığı için küresel yapıyı açıklamada onu kullanabiliriz.

Evrende bulunan kütleler yakınlıklarına bağlı olarak birbirlerine bir çekim uygularlar. Bu çekimin sonucunda en nihayetinde öbeklenerek gruplar, kümeler oluştururlar. Bu gruplar ve öbekler de giderek küresel veya çembere ait bir geometri oluşturur. Bu tamamen çekim kuvvetinin ve kürenin kusursuz simetrisinin bir sonucudur.

Gerçekleşen olayların fizik yasalarının bir sonucu olduğunu biliyoruz. Bunun sonucunda gezegenler, yeni yıldızların etrafında toz bulutu şeklinde oluşmaya başlarlar. Bu toz bulutları çarpıştıkça birleşir ve daha büyük öbekler haline gelirler.

Evrendeki her cismin bir kütle çekim etkisi vardır; bizim bile. Dünya gibi bir gezegen büyüdükçe, kütle çekimi daha da güçlü hale gelir. Ama bu etki, cisim ancak Dünya ya da Ay gibi çok büyük bir biçime bürünürse hissedilebilir.

Yeni bir gezegen çok büyüdüğünde ise; kütle çekim etkisi, yüzeyin çökmesine neden olacak kadar güçlenir. Arizona Tucson’da Gezegen Bilimi Enstitüsü’nün yöneticisi ve CEO’su olan Mark Sykes, “Bu durum, içi boş bir karton kutunun üstüne oturduğunuzda kutunun çökmesine benziyor” diyor. Yeni oluşan bir gezegende, bu olay tüm yönlerden aynı anda gerçekleşir ve böylelikle gezegen yuvarlak bir şekil alır.

Dolayısıyla kürenin kusursuz simetrisi, basit bir denge durumu oluşturur. Yasalar sürekli olarak gerçekleşmektedir, kütle çekim hala oradadır. Fakat kuvvetler, simetri sayesinde birbirini harika bir şekilde dengelediği için bir etki gözlenmez. Tıpkı duvarı itmeye çalışmak gibi, etkiye karşılık eşit bir tepki vardır. Eğer bu denge durumu yoksa, yasa işlemeye devam ettiği sürece yapı küresel olmaya çalışacaktır. Gezegenin üzerindeki bir dağ, kuvvetler dengesini bozarak jeolojik etkilere yol açacaktır. Bunu da duvara fazla kuvvet uygulayıp yıkmak gibi düşünebiliriz.

En nihayetinde, yapının dayanıklılığına bağlı olarak kütle çekim ile bir noktada denge sağlanır. Bu, gezegenlerde pek görmediğimiz bir durum. Hiçbir gezegen kusursuz küre şeklinde değildir. Bunun sebebi, mevcut katı yapıdan ötürü oluşan direnç kuvvetidir. Yani duvarı yıkacak yeterli bir kuvvet uygulanamıyordur (kütle çekim katı maddenin uyguladığı dirençten daha zayıf kalır).

Uzaydaki pek çok cisim yuvarlak bir şekle sahip. Fakat bunun gerçekleşmesi için, cismin yaklaşık 965 kilometre ya da daha geniş bir çapa sahip olması lazım. Gök taşları ya da kuyruklu yıldızlar gibi küçük olan ve zayıf kütle çekimine sahip cisimlerin şekilleri daha garip olabilir.

Gezegenimiz kendi etrafında döndükçe, kara ve su kütleleri, bu durumun yol açtığı kuvvetin bir sonucu olarak merkezden uzaya doğru yönelirler. Dünyanın kütle çekim kuvveti, dönüş boyunca her şeyi yerinde tutabilecek kadar güçlü olmasına karşın, ekvator biraz çıkıntılıdır.

Bununla birlikte, Ay da Dünya’nın şeklini bozar. Ay’ın Dünya üzerinde oluşturduğu gel-git etkisi, okyanusların yükselmesine neden olur. Sadece okyanuslar değil; karalar da gelgit etkisiyle Dünya’nın orta bölgelerinde çok az bir miktarda yükselir.

Dönen her cisim, ekvator bölgesinden dış yönde savrulur. Ucuna top bağlı bir ipi çevirdiğinizde, yeterli hızlarda çevirirseniz dışarıya doğru fırlamaya çalışacaktır. Bu sebeple ekvator yönünde daha büyük yarıçapa sahip bir yapı ortaya çıkar. Biz bu yüzden gök cisimlerinin yarıçaplarını aşağıdaki gibi iki şekilde ifade ederiz, kutup bölgelerden ve ekvator bölgelerden. Çünkü kutuplarda bu etki en az iken, ekvatorda en fazladır.

Dünya’nın kutuplardan basık, ekvatordan şişkince olması böylelikle açığa kavuşmaktadır. Bu değerlere baktığımızda ise:

Ekvator yarıçapı : 6378,1 km
Kutup yarıçapı    : 6356,8 km

Bu ortalamaya oranlandığında 1.000’de 3’lük bir kusur. Güneş ise neredeyse kusursuz bir küresel yapıya sahiptir. 10 saatte bir dönüşünü tamamlayan Jüpiter’de ise ekvator yarıçapı kutup yarıçapından tam 5000 km fazladır. Bu neredeyse Dünya’nın yarıçapına eşit bir değer.

Genel olarak baktığımızda bunlar, büyük bir gezegen için çok ufak kusurlar. Tüm bunlara rağmen, Dünya’ya, hatta Mars’a çıplak gözle baktığınızda, kusursuz birer küre gibi görünürler. Nedeninin de kütle çekim kuvveti olduğunu öğrenmiş olduk.

^[1]https://www.aysudaceylan.com/gezegenlernedenyuvarlaktir/

Gezegen (PDS 70b) oluşum teorilerini doğrulayan ilk görüntüyle kapanışı yapalım.

 

About The Author

aysuda ceylan

Düşünen Beyinler, Deep Learning Türkiye, Turkiyeaktuel.com, Tekyolbilim.com gibi platformlarda kaliteli içerikler üreten Aysuda, Hayatın her alanında kendini geliştirmek için sürekli araştırmak, okumak ve öğrenmeyi olmazsa olmazları olarak tanımlıyor.

See author's posts