Asteroit kuşağı

Asteroit kuşağı, Güneş Sistemi'nde Güneş merkezli ve kabaca Jüpiter ile Mars gezegenlerinin yörüngeleri arasındaki uzayı kaplayan torus şeklinde bir bölgedir. Bu bölgede asteroit veya küçük gezegen olarak adlandırılan çok sayıda katı ve düzensiz şekillerde gök cisimleri bulunur. Tanımlanan nesneler çok farklı boyutlarda olabilir, fakat gezegenlerden çok daha küçüklerdir ve birbirlerinden ortalama olarak bir milyon kilometre (veya altı yüz bin mil) uzaklıklarda bulunurlar. Bu asteroit kuşağı, Güneş Sistemi'ndeki diğer asteroit popülasyonlarından ayırt edilebilmesi için ana asteroit kuşağı veya ana kuşak olarak da adlandırılır.[1]

İç Güneş Sisteminin asteroitleri ve Jüpiter: Kuşak, Jüpiter ile Mars'ın yörüngeleri arasında yer alır.
      Güneş
      Jüpiter truvalıları
      Gezegenlerin yörüngeleri
      Asteroit kuşağı
      Hilda asteroitleri (Hildalar)
      Dünya'ya yakın cisimler (seçilmiş)
Şu ana kadar kuşağın içindeki bilinen en büyük nesne cüce gezegen Ceres'tir. Asteroit kuşağının toplam kütlesi Plüton'un kütlesinden önemli ölçüde daha azdır ve Plüton'un uydusu Charon'un kabaca iki katıdır.

Asteroit kuşağı, Güneş Sistemi'ndeki bilinen en küçük ve en içteki çöküntü çemberidir. Diğer bölgelerdeki küçük Güneş Sistemi cismi sınıfları; Dünya'ya yakın cisimler, centaurlar, Kuiper kuşağı cisimleri, dağınık disk cisimleri, sednoidler ve Oort bulutu cisimleridir. Ana kuşak kütlesinin yaklaşık %60'ı, Ceres, Vesta, Pallas ve Hygiea adlı dört büyük asteroitte bulunur. Asteroit kuşağının toplam kütlesinin, Ay'ın kütlesinin yaklaşık %3'ü kadar olduğu tahmin edilmektedir.[2]

Asteroit kuşağında cüce gezegen olabilecek kadar büyük tek cisim olan Ceres'in çapı yaklaşık 950 km iken Vesta, Pallas ve Hygiea'nın ortalama çapları 600 km'den azdır.[3][4][5][6] Geriye kalan cisimler bir toz parçası büyüklüğüne kadar çeşitlilik gösterir. Asteroit malzemesi o kadar seyrek dağılmıştır ki birçok mürettebatsız uzay aracı sorunsuz bir şekilde aralarından geçmiştir.[7] Buna rağmen büyük asteroitler arasında çarpışmalar meydana gelir ve benzer yörünge özellikleri ve bileşimlere sahip asteroit aileleri oluşabilir. Kuşak içindeki bireysel asteroitler, spektrumlarına göre kategorize edilir ve çoğunluğu karbonlu (C-tipi), silikatlı (S-tipi) ve metal zengini (M-tipi) olmak üzere üç temel gruba ayrılır.

Asteroit kuşağı, ilkel güneş bulutsusundan, öngezegenlerin daha küçük öncülleri olan bir grup gezegenimsiden oluşmuştur.[8] Bununla birlikte Mars ile Jüpiter arasında, Jüpiter'den kaynaklanan kütleçekimsel tedirginlik nedeniyle gezegen oluşturabilecek yığılma engellenmiş[8][9] ve çarpışan gezegenimsiler ile çoğu yeni oluşmaya başlamış olan öngezegenler, aktarılan kinetik enerjiyle parçalanmıştır. Sonuç olarak, asteroit kuşağının orijinal kütlesinin %99,9'u Güneş Sistemi'nin tarihindeki ilk 100 milyon yıl içinde kaybedilmiştir.[10] Bazı kırıntılar, sonunda iç Güneş Sistemi'ne girmenin bir yolunu bulmuş ve iç gezegenlerle göktaşı çarpışmalarına yol açmıştır. Asteroit yörüngeleri, Güneş etrafındaki dönüş periyotları Jüpiter ile yörüngesel rezonans oluşturduğunda kayda değer ölçüde tedirginlik yaşamaya devam ediyor. Bu yörünge mesafelerinde, diğer yörüngelere doğru sürüklenirken bir Kirkwood boşluğu oluşur.[11]

Gözlem tarihi

değiştir
 
1596 yılında, Johannes Kepler'in gezegen yörüngelerine ilişkin muhakeme yetisi, onun Mars ve Jüpiter yörüngeleri arasında görünmez bir gezegenin bulunduğuna inanmasına yol açtı.[12]

1596 yılında, Johannes Kepler, Mysterium Cosmographicum adlı eserinde "Mars ile Jüpiter arasına bir gezegen yerleştiriyorum" diye yazarak orada bir gezegenin bulunabileceğini tahmin etmişti.[13] Kepler, Tycho Brahe'nin verilerini analiz ederken Mars ve Jüpiter'in yörüngeleri arasında, o dönemdeki gezegen yörüngelerinin bulunması gerektiği yer konusundaki mevcut modeline uymayacak kadar büyük bir boşluk olduğunu düşündü.[14]

1766 yılında Wittenberg'li gök bilimci Johann Daniel Titius,[15][16] Charles Bonnet'in Contemplation de la Nature adlı eserinin çevirisine eklenen anonim bir dipnotta,[17] gezegenlerin düzeninde görünen bir desene dikkat çekti. Bu desen bugün Titius-Bode yasası olarak bilinir. 0'dan başlayarak sayısal bir dizi oluşturulur, ardışık olarak 3, 6, 12, 24, 48, vb. eklenir ve her sayıya dört eklenip 10'a bölünürse bu, bilinen gezegenlerin yörüngelerinin astronomik birimlerle ölçülen yarıçaplarına oldukça yakın bir tahmin üretir. Tek koşul, Mars (12) ve Jüpiter (48) yörüngeleri arasında bir "kayıp gezegen" (dizideki 24'e karşılık gelen) fikrinin kabul edilmesidir. Titius dipnotunda, "Ama Rabbimiz Mimar, o alanı boş bırakmış olabilir mi? Hiç de değil." dedi.[15] William Herschel 1781 yılında Uranüs'ü keşfettiğinde, gezegenin yörüngesi bu yasaya neredeyse mükemmel bir şekilde uyuyordu ve bu da bazı gök bilimcilerin Mars ve Jupiter yörüngeleri arasında bir gezegenin olması gerektiği sonucuna varmalarına neden oldu.[18]

 
Asteroit kuşağındaki en büyük cisim olan Ceres'in kaşifi Giuseppe Piazzi. Ceres, keşfinden birkaç on yıl sonra bir gezegen olarak kabul edildi, ardından 1 numaralı asteroit olarak ve 2006 yılında da cüce gezegen olarak yeniden sınıflandırıldı.

1 Ocak 1801 tarihinde Sicilya Palermo Üniversitesi'nde astronomi başkanı olan Giuseppe Piazzi, bu desen tarafından öngörülen yarıçapa sahip bir yörünge üzerinde hareket eden küçük bir cisim keşfetti. Sicilya'nın hasat tanrıçası ve koruyucusu olan Roma tanrıçasından esinlenerek ona "Ceres" adını verdi. Piazzi başlangıçta bu gök cismini bir kuyruklu yıldız olarak düşünmüş olsa da, bir komaya (saça) sahip olmaması gezegen olabileceği yönünde şüpheye düşürdü.[19] Bu şekilde, yukarıda belirtilen desen o dönemin sekiz gezegeninin (Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Ceres, Jüpiter, Satürn ve Uranüs) yarı büyük eksenlerini öngörüyordu. Ceres'in keşfiyle eş zamanlı olarak, Franz Xaver von Zach'ın daveti üzerine ilave gezegenler bulmak amacıyla "göksel polis" olarak adlandırılan 24 gök bilimciden oluşan gayri resmi bir grup oluşturuldu. Arama çabalarını, Titius-Bode yasasının bir gezegen olması gerektiğini tahmin ettiği Mars ve Jüpiter arasındaki bölgeye odakladılar.[20][21]

Yaklaşık 15 ay sonra, göksel polis üyelerinden Heinrich Olbers aynı bölgede ikinci bir gökcismini, Pallas'ı keşfetti. Diğer bilinen gezegenlerin aksine Ceres ve Pallas, teleskopla en yüksek büyütmeyle bile disk haline gelmeyip ışık noktaları olarak kalmışlardı. Hızlı hareketlerinin dışında, yıldızlardan ayırt edilemez bir görünüme sahiplerdi.[22]

Bu nedenle 1802 yılında William Herschel, Ceres ve Pallas'ın farklı bir kategoriye yerleştirilmesini önerdi ve onlara "asteroitler" adını verdi. Bu ad, Grekçede "yıldız-benzeri" anlamına gelen "asteroeides" kelimesinden gelir.[23][24] Ceres ve Pallas'ın bir dizi gözlemi tamamlandıktan sonra Herschel şu sonuca vardı:[25]

Bu iki yıldıza gezegenlerin ya da kuyruklu yıldızların adı verilemez... Onlar o kadar çok küçük yıldızlara benziyorlar ki, neredeyse onlardan ayırt edilemiyorlar. Bu nedenle, "yıldız-gibi" görünümleri nedeniyle onlara isim olarak "Asteroitler" adını alıyorum, ancak doğalarını daha iyi ifade eden başka bir isim ortaya çıkarsa bu ismi değiştirme özgürlüğümü saklı tutuyorum.

1807'ye gelindiğinde bölgede iki yeni gök cismi daha ortaya çıktı: Juno ve Vesta.[22] Keşif çalışmalarının büyük bir kısmının gerçekleştiği Lilienthal'ın Napolyon Savaşları sırasında yanmasıyla,[26] bu ilk keşif dönemi sona erdi.[22]

Herschel'in bu terimi kullanmasına rağmen bu cisimleri birkaç on yıl boyunca gezegenler olarak adlandırmak[17] ve keşif sıralarını temsil eden sayıları isimlerine eklemek yaygın bir uygulama olarak kaldı (1 Ceres, 2 Pallas, 3 Juno, 4 Vesta). 1845 yılında gök bilimciler beşinci bir gök cismini (5 Astraea) tespit ettiler ve kısa bir süre sonra hızlıca yeni cisimler bulunmaya başlandı. Onları gezegenler arasında saymak giderek daha zor hale gelmişti. Sonunda bu cisimler gezegen listesinden çıkarıldı (ilk olarak 1850'lerin başlarında Alexander von Humboldt tarafından önerildi) ve Herschel'in terimi olan "asteroitler" yavaş yavaş yaygın olarak kullanılmaya başlandı.[17]

1846 yılında Neptün'ün keşfi bilim insanlarının gözünde Titius-Bode yasasının itibarını sarstı, çünkü Neptün'ün yörüngesinin tahmin edilen konumla hiçbir ilgisi yoktu. Bugüne kadar bu yasa için bilimsel bir açıklama yapılmamış olup, gök bilimcilerin genel görüşü bu yasayı bir tesadüf olarak değerlendirir.[27]

 
Galileo'nun 1991 yılındaki yakın geçişi sırasında bir uzay aracı tarafından görüntülenen ilk asteroit olan 951 Gaspra; renkler abartılıdır

"Asteroit kuşağı" ifadesi, 1850'lerin başlarında kullanılmaya başladı, fakat bu terimi ilk olarak kimin kullandığını belirlemek zordur. İlk İngilizce kullanım, Alexander von Humboldt'un Cosmos adlı eserinin 1850 tarihli çevirisinde (Elise Otté tarafından) görünüyor:[28] "[...] ve 13 Kasım ve 11 Ağustos civarında düzenli olarak görünen kayan yıldızlar, muhtemelen Dünya'nın yörüngesini kesen ve gezegen hızıyla hareket eden bir asteroit kuşağının parçasını oluşturuyor gibi görünüyor." Başka bir erken kullanım ise Robert James Mann'ın A Guide to the Knowledge of the Heavens adlı eserinde yer alıyor:[29] "Asteroitlerin yörüngeleri, uzaya yayılmış geniş bir kuşakta yer alır, [...]" Amerikalı gök bilimci Benjamin Peirce de bu terimi benimsemiş ve desteklemiş gibi görünüyor.[30]

1868'in ortalarına gelindiğinde 100'den fazla asteroit keşfedilmişti ve 1891 yılında Max Wolf tarafından astrofotoğrafçılığın tanıtılması keşif hızını daha da artırdı.[31] 1921 yılına kadar toplam 1.000 asteroit bulunmuştu,[32] 1981'de 10.000[33] ve 2000 yılına kadar ise 100.000 asteroit keşfedilmişti.[34] Modern asteroit araştırma sistemleri artık giderek artan sayıda yeni küçük gezegenlerin yerini belirlemek için otomatik araçlar kullanıyor.

22 Ocak 2014 tarihinde Avrupa Uzay Ajansı (ESA) bilim insanları, asteroit kuşağının en büyük cismi olan Ceres üzerinde, ilk kez kesin bir şekilde su buharının tespit edildiğini açıkladı.[35] Bu tespit, Herschel Uzay Gözlemevi'nin uzak kızılötesi yetenekleri kullanılarak yapıldı.[36] Bu bulgu beklenmedikti çünkü genellikle asteroitlerin değil, kuyruklu yıldızların "jetler ve tüyler oluşturdukları" düşünülür. Bir bilim insanına göre, "kuyruklu yıldızlar ile asteroitler arasındaki hatlar giderek daha da belirsizleşiyor."[36]

 
Güneş'ten uzaklığa karşı yörüngelerin eğimlerini gösteren asteroit kuşağı, asteroitlerin çekirdek bölgesinde olanlar kırmızı ve diğer asteroitler mavi renktedir

1802 yılında Olbers, Pallas'ı keşfettikten kısa bir süre sonra Herschel'e, Ceres ve Pallas'ın bir zamanlar Mars-Jüpiter bölgesini işgal eden çok daha büyük bir gezegenin parçaları olduğunu (varsayımsal gezegen Phaeton) ve bu gezegenin birkaç milyon yıl önce içsel bir patlama veya bir kuyruklu yıldız çarpışmasına maruz kaldığını öne sürdü.[37] Oddesa'lı gök bilimci K. N. Savchenko ise Ceres, Pallas, Juno ve Vesta'nın patlamış gezegenin parçaları değil, etrafa savrulmuş uyduları olduğunu savunmuştur.[38] Bir gezegeni yok etmek için gereken büyük enerji miktarı, kuşağın düşük toplam kütlesi ile (bu, Dünya'nın uydusu Ay'ı yaklaşık %4'ü kadardır[3]) bu hipotezleri desteklemez. Ayrıca asteroitler arasındaki önemli kimyasal farklılıklar, aynı gezegenden geldikleri teorisini açıklamayı zorlaştırıyor.[39]

Ayrıca bakınız

değiştir


Kaynakça

değiştir
  1. ^ Williams, Matt (23 Ağustos 2015). "What is the Asteroid Belt?". Universe Today. 3 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ocak 2016. 
  2. ^ Pitjeva, E. V. (2018). "Masses of the Main Asteroid Belt and the Kuiper Belt from the Motions of Planets and Spacecraft". Solar System Research. 44 (8–9): 554-566. arXiv:1811.05191 $2. Bibcode:2018AstL...44..554P. doi:10.1134/S1063773718090050. 
  3. ^ a b Krasinsky, G. A.; Pitjeva, E. V.; Vasilyev, M. V.; Yagudina, E. I. (July 2002). "Hidden Mass in the Asteroid Belt". Icarus. 158 (1): 98-105. Bibcode:2002Icar..158...98K. doi:10.1006/icar.2002.6837. 
  4. ^ Pitjeva, E. V. (2005). "High-Precision Ephemerides of Planets—EPM and Determination of Some Astronomical Constants" (PDF). Solar System Research. 39 (3): 176-186. Bibcode:2005SoSyR..39..176P. doi:10.1007/s11208-005-0033-2. 3 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. 
  5. ^ Ceres, Vesta, Pallas ve Hygiea'nın güncel kütle tahminleri için ilgili sayfaların bilgi kutularındaki referanslara bakınız.
  6. ^ Yeomans, Donald K. (13 Temmuz 2006). "JPL Small-Body Database Browser". NASA JPL. 29 Eylül 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Eylül 2010. 
  7. ^ Koberlein, Brian (12 Mart 2014). "Why the Asteroid Belt Doesn't Threaten Spacecraft". Universe Today. 4 Nisan 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ocak 2016. 
  8. ^ a b "How Did The Asteroid Belt Form? Was There A Planet There?". CosmosUp. 17 Ocak 2016. 17 Ocak 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ocak 2016. 
  9. ^ Redd, Nola Taylor (11 Haziran 2012). "Asteroid Belt: Facts & Information". Space.com. 17 Haziran 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ocak 2016. 
  10. ^ Beatty, Kelly (10 Mart 2009). "Sculpting the Asteroid Belt". Sky & Telescope. 9 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2014. 
  11. ^ Delgrande, J. J.; Soanes, S. V. (1943). "Kirkwood's Gap in the Asteroid Orbits". Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 37: 187. Bibcode:1943JRASC..37..187D. 
  12. ^ Cunningham, Clifford J. (Eylül 2022). "The origins and legacy of 'Kepler's Gap'". Journal of Astronomical History and Heritage. 25 (3): 439-456. Bibcode:2022JAHH...25..439C. doi:10.3724/SP.J.1440-2807.2022.03.02. 
  13. ^ Davis, Phil; Dunford, Bill; Boeck, Moore. "Dawn: Between Jupiter and Mars [sic], I Place a Planet" (PDF). Jet Propulsion Laboratory. NASA. 21 Kasım 2005 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). 
  14. ^ Russell, Christopher; Raymond, Carol, (Ed.) (2012). The Dawn Mission to Minor Planets 4 Vesta and 1 Ceres. Springer Science+Business Media. s. 5. ISBN 978-1-4614-4902-7. 
  15. ^ a b "Dawn: A Journey to the Beginning of the Solar System". Space Physics Center: UCLA. 2005. 24 Mayıs 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Kasım 2007. 
  16. ^ Hoskin, Michael. "Bode's Law and the Discovery of Ceres". Churchill College, Cambridge. 10 Mayıs 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Temmuz 2010. 
  17. ^ a b c Hilton, J. (2001). "When Did the Asteroids Become Minor Planets?". US Naval Observatory (USNO). 6 Nisan 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ekim 2007. 
  18. ^ Nieto, Michael Martin (2014). The Titius-Bode Law of Planetary Distances, Its History and Theory. Elsevier Science. s. 17. ISBN 978-1-4831-5936-2. 25 Ekim 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ekim 2023. 
  19. ^ "Call the police! The story behind the discovery of the asteroids". Astronomy Now (Haziran 2007): 60-61. 
  20. ^ Winterburn, Emily (10 Mart 2021). "Discovering asteroid Vesta: the story of the Celestial Police". Sky at Night Magazine. BBC. 10 Mart 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Ekim 2022. 
  21. ^ McWilliams, Brendan (31 Temmuz 2001). "Fruitless search of the Celestial Police". Irish Times. 18 Ekim 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Ekim 2022. 
  22. ^ a b c Staff (2002). "Astronomical Serendipity". NASA JPL. 6 Şubat 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Nisan 2007. 
  23. ^ Harper, Douglas (2010). "Asteroid". Online Etymology Dictionary. Etymology Online. 18 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Nisan 2011. 
  24. ^ DeForest, Jessica (2000). "Greek and Latin Roots". Michigan State University. 12 Ağustos 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Temmuz 2007. 
  25. ^ Cunningham, Clifford (1984). "William Herschel and the First Two Asteroids". The Minor Planet Bulletin. Dance Hall Observatory, Ontario. 11: 3. Bibcode:1984MPBu...11....3C. 
  26. ^ Elkins-Tanton, Linda T. (2011). Asteroids, Meteorites, and Comets (Revised bas.). New York: Facts on File. ISBN 978-0-8160-7696-3. OCLC 1054369860. [sayfa belirt]
  27. ^ "Is it a coincidence that most of the planets fall within the Titius-Bode law's boundaries?". astronomy.com. 19 Mart 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2014. 
  28. ^ von Humboldt, Alexander (1850). Cosmos: A Sketch of a Physical Description of the Universe. 1. New York: Harper & Brothers. s. 44. ISBN 978-0-8018-5503-0. 
  29. ^ Mann, Robert James (1852). A Guide to the Knowledge of the Heavens. Jarrold. s. 171.  ve 1853, s. 216
  30. ^ "Further Investigation relative to the form, the magnitude, the mass, and the orbit of the Asteroid Planets". The Edinburgh New Philosophical Journal. 5: 191. January–Nisan 1857. : "[Profesör Peirce] daha sonra Satürn'ün halkası ile asteroit kuşağı arasındaki benzetmenin dikkate değer olduğunu gözlemledi."
  31. ^ Hughes, David W. (2007). "A Brief History of Asteroid Spotting". BBC. 11 Haziran 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Nisan 2007. 
  32. ^ Moore, Patrick; Rees, Robin (2011). Patrick Moore's Data Book of Astronomy (2. bas.). Cambridge University Press. s. 156. ISBN 978-0-521-89935-2. 
  33. ^ Manley, Scott (25 Ağustos 2010). Asteroid Discovery from 1980 to 2010. YouTube. 30 Ekim 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Nisan 2011. 
  34. ^ "MPC Archive Statistics". IAU Minor Planet Center. 5 Haziran 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Nisan 2011. 
  35. ^ Küppers, Michael; O'Rourke, Laurence; Bockelée-Morvan, Dominique; Zakharov, Vladimir; Lee, Seungwon; von Allmen, Paul; Carry, Benoît; Teyssier, David; Marston, Anthony; Müller, Thomas; Crovisier, Jacques; Barucci, M. Antonietta; Moreno, Raphael (2014). "Localized sources of water vapour on the dwarf planet (1) Ceres". Nature. 505 (7484): 525-527. Bibcode:2014Natur.505..525K. doi:10.1038/nature12918. ISSN 0028-0836. PMID 24451541. 
  36. ^ a b Harrington, J. D. (22 Ocak 2014). "Herschel Telescope Detects Water on Dwarf Planet – Release 14-021". NASA. 25 Ocak 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2014. 
  37. ^ "A Brief History of Asteroid Spotting". Open2.net. 11 Haziran 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Mayıs 2007. 
  38. ^ Bronshten, V. A. (1972). "Origin of the Asteroids". NASA. 
  39. ^ Masetti, M.; Mukai, K. (1 Aralık 2005). "Origin of the Asteroid Belt". NASA Goddard Spaceflight Center. 12 Ekim 1999 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Nisan 2007. 

Dış bağlantılar

değiştir