Güneş Sistemi küre değil düz biçimlidir. Güneş sistemini düşündüğümüzde aynı yörünge düzlemi üzerinde dönen gezegenleri gözümüzün önüne getiririz. Tüm gezegenlerin bu aynı düzlem üzerinde döndüğünü erken yaşta öğrendik. Dahası hepsi Güneş'in yörüngesinde aynı yöne ilerliyor. Neden böyle olduğunu hiç düşündünüz mü? Büyük bir tesadüf mü? Yoksa bunu bu hale getiren bir şey mi oldu ve eğer olduysa başka yerlerde kanıtları var mı?
İlkel Bir Yıldız Oluşur
Muhtemelen tahmin ettiğiniz gibi bu büyük bir tesadüf değil. Çünkü belirli düzlemde Güneş'in yörüngesinde dönen tek şey gezegenler değil, uydular da bunu yapıyor. Tüm gaz devlerinin uyduları gezegenin düzlemi üzerinde ve onunla aynı yönde döner. Satürn'ün halkaları da uyduları gibi gezegenle aynı düzlem üzerinde dönüyor.
Pek çok örnek olduğunu görebilirsiniz. Peki tüm bunlar nasıl ve neden oldu? Güneş sisteminin henüz oluşmadığı milyarlarca yıl öncesine gidelim. HII bulutsusunun merkezinde gaz ve toz asılı haldedir ve her bir parçacık diğerinin yerçekimi kuvvetine direnir. Bir süpernova şok dalgası gibi dışarıdan gelen bir enerji bulutsunun içindeki gaz ve tozu dağıtarak iç basıncı bozdu ve parçacıkların çarpışmasına ve bir araya toplanmasına neden oldu.
Bu kümeler diğer kümelerle birleşti ve parçacıklar birleştikçe kümenin kütlesi ve yerçekimi arttı. Birkaç bin yıl içinde, çarpışan maddelerin etkisiyle kümenin merkezi daha enerjik olmaya ve ısınmaya başladı. Merkezdeki sıcak maddenin kütlesi ve yerçekimi arttıkça bulutsudan daha fazla malzeme emdi ve sonunda bir ilkel yıldız halini aldı. Yani çekirdeğinde henüz nükleer füzyon başlamamış çok genç bir yıldız oldu.
Hepsi Aynı Yönde Döner
İlkel yıldızın etrafına düşen malzemeler her yönden çekilerek yıldızın etrafında çok kaotik bir ortam oluşturur. Yıldızın etrafında aksi yönde dönen parçacıklar arasında meydana gelen bu çarpışmalar açısal momentumlarını sıfırlar (açısal momentum, (nesnenin mevcut dönüş hareketine devam etme isteğidir).
Nebuladan yıldıza her yönden parçacıklar çekilmeye devam ettikçe ve yıldızın etrafındaki parçacıklar diğer yönden gelen parçacıklarla çarpıştıkça sonunda geriye yalnızca çoğu parçacığın aynı yöne gittiği bir düzlem kaldı.
Bu uzay-zamanı trambolin üzerinde görselleştirebilirsiniz. Merkezdeki top, büyük kütlesiyle uzay-zamanı (trambolini) büker ve yerçekimi yaratır. Tıpkı uzaydaki nesnelerin yaptığı gibi. Elinizdeki topları her iki yönden bu merkezdeki nesnenin etrafına atarsanız çukurun etrafında zıt yönde dönen toplar birbiriyle çarpışır ve momentumları sıfırlanarak tek bir yönde dönmeye başlarlar. Sonunda geriye hepsi çukurun çevresinde aynı yöne dönen toplar kalır. Uzayda trambolindeki sürtünme olmadığından parçacıklar yörüngelerinde dönmeye devam eder.
İlkel Yıldız da Dönmeye Başlar
2 boyutlu trambolin, 3 boyutlu düzlemde bulunan 4 boyutlu bir evreni temsil ediyor. Momentumları sıfırlanan toplar aynı yönde dönmeye başladığında ortaya bir ilkel gezegen diski çıkar. Malzemeler ilkel yıldızın içine düştükçe, çarpışma açısı ilkel yıldızın diskin döndüğü yönde dönmesine neden olur (suyun içine açıyla atılan nesne suyu döndürür).
İlkel yıldızın içine çekilen madde miktarı azaldığında maddeler yeniden kümelenmeye başlıyor. Yeterli miktarda malzeme bir araya toplanırsa başka bir yıldız oluşturabilir ve ikili veya hatta çok yıldızlı bir güneş sistemi olabilir. Bu olmadığında kümeler büyüyerek sonunda gezegenlere dönüşür. Bu gezegenlerin çevresinde, ilkel gezegen diskine benzer bir disk oluşur ve yine gezegenin diskle aynı yönde dönmesine neden olarak diskteki malzemenin uydulara dönüşmesini sağlar.
Gezegenlerin etrafındaki bu malzeme diski bugün bile Satürn ile gözlemlenebiliyor. Cassini uzay aracı, görevi sırasında Satürn'ün halkalarında çeşitli yerçekimi etkileşimiyle oluşmuş malzeme kümeleri yani uyducuklar tespit etti. Bu uyducukların bazıları kısa sürede dağıldı ve muhtemelen güneş sistemimizin ilk zamanlarında da meydana geldi. Ancak bazıları Cassini'nin görevinin sonuna dek ayakta kaldı ve belki bir gün çok küçük uydular oluşturacaklar.
Yörünge Düzlemi Tamamen Düz Değil
Bugün güneş sisteminin yörünge düzlemi tamamen düz değil. Bazı gezegenlerde birkaç derecelik farklılıklar var ancak kesinlikle aynı düzlemdeler. Doğada, başta kaotik olan bir şeyin sonunda oldukça sakin ve düzenli bir şeye dönüşmesi ilgi çekicidir. Güneş sistemindeki asteroitler ve kuyruklu yıldızlar onları çeken gezegenlerle kaynaştıkça çarpışmalar gitgide azalıyor. Uydu gibi açıkta gezinen gök nesnelerinin üzerindeki kraterlerin yaşı ölçüldüğünde çarpışmaların azaldığı şimdiden anlaşılabiliyor.
Bu ipuçları, kaotik başlangıç sırasında tüm gezegenlerin asteroitler ve gezegenimsiler ile yoğun biçimde bombalandığını gösteriyor. Sonunda ta ki bugün sahip olduğumuz güneş sistemine sahip olduk.
Güneş sistemindeki tüm gezegenlerin aynı düzlemde dönmesi bize rastgeleliğin, karmaşık ve son derece çekici, düzenli yapılara yol açabileceğini gösteriyor. Kasırga oluşumu bir başka örnek.
Sonuç
Uzayda diğer gezegen sistemlerinin, güneş sistemlerinin ve hatta galaksilerin yörünge düzlemlerinde de aynı senaryo görülüyor. Yıldız ve gezegen oluşumunda ve büyük ölçüde Büyük Patlama'da aynı gerçeği görüyoruz. Tüm bu kanıtlar göz önüne alındığında, benzer süreçlerin başka yıldız sistemlerini de kapsadığını ve diğer yıldızların etrafında aynı düzlemde dönen devasa gezegenler olduğunu düşünmemek imkansız. Gezegenlerin hepsi neden aynı yörünge düzleminde dönüyor işte yanıtı bu.
Kaynakça ve ek bilgiler:
- Kapak görseli: Science Photo Library
- https://www.science.org/news/2012/07/same-plane
- https://usm.maine.edu/planet/are-all-planets-orbits-such-they-are-same-plane-earths-orbit-or-are-we-missing-many-planets