Güneş Sistemi; Güneş ve onun çekim etkisi altında kalan sekiz gezegen ile onların bilinen 166 uydusu,[1] beş cüce gezegen (Ceres, Plüton, Eris, Haumea, Makemake) ile onların bilinen altı uydusu ve milyarlarca küçük gök cisminden oluşur. Küçük cisimler kategorisine asteroitler, Kuiper kuşağı nesneleri, kuyrukluyıldızlar, gök taşları ve gezegenlerarası toz girer.
Güneş Sistemi; Güneş, dört Yer benzeri iç gezegen, küçük, kaya ve metal içerikli asteroitlerden oluşan bir asteroit kuşağı, dört gaz devi dış gezegen, ve Kuiper kuşağı denen buzsu cisimlerden oluşan ikinci bir kuşaktan ibarettir. Kuiper kuşağının ötesinde ise seyrek disk, gündurgun (heliopause) ve en son olarak da varsayımsal Oort bulutu bulunur.
Güneş'ten olan uzaklıklarına göre gezegenler sırasıyla Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'dür. Bu sekiz gezegenin altısının çevresinde doğal uydular döner. Ayrıca dış gezegenlerin her birinin toz ve diğer parçacıklardan oluşan halkaları vardır. Dünya dışındaki tüm gezegenler adlarını Yunan ve Roma mitolojisi'nin tanrılarından alır. Beş cüce gezegen ise; Kuiper kuşağında yer alan Plüton, Haumea ve Makemake; asteroit kuşağındaki en büyük cisim olan Ceres ve seyrek diskte yer alan Eris'tir. Eris bilinen en büyük cüce gezegendir.
Terimler
Güneş etrafındaki bir yörüngede dolanan cisimler genel olarak üçe ayrılır: Gezegenler, Cüce Gezegenler ve Küçük Güneş Sistemi Cisimleri.
Güneş'in etrafında dolanan, kendine küresel bir biçim verecek kadar kütlesi olan ve yörüngesinin yakın çevresini (doğal uyduları dışında) temizlemiş gök cisimlerine gezegen denir. Bilinen sekiz gezegen vardır: Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün.
24 Ağustos 2006'da Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), Plüton'u dışarıda bırakarak "gezegen" teriminin tanımlamasını değiştirdi. Plüton ile birlikte, Eris, Ceres, Haumea ve Makemake yeni 'cüce gezegen' sınıflaması içerisinde tanımlandı.[2] Cüce gezegenler, kütle çekimleri dairesel bir şekle sahip olmalarına yeten fakat yörüngeleri etrafındaki diğer cisimleri temizlemeye yetmeyen gök cisimleridir. Cüce gezegen sınıflamasına aday gösterilen gök cisimleri ise Vesta, Pallas, Hygiea ve Charon'dur. (IAU tarafından Charon'un uydu mu yoksa ikili bir sisteminin parçası mı olduğuna henüz karar verilmemiştir. IAU'da Charon'un cüce gezegen olduğuna dair görüşler daha fazla olduğu için, söz konusu karar netleştiğinde Charon'da cüce gezegen olarak sınıflandırılacaktır.)
Plüton, 1930 yılındaki keşfinden, 2006 yılına kadar geçen sürede Güneş Sistemi'nin dokuzuncu gezegeni olarak kabul edilmiştir. Ancak 20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılın başlarında Plüton'a benzer birçok gök cismi keşfedilmiştir. Bu cisimlerin arasında en çok dikkati çeken Plüton'dan daha büyük olan Eris'tir.
Bunların dışında kalan ve Güneş'in etrafında dolanan gök cisimlerine Küçük Güneş Sistemi Cisimleri denir.[3]
Doğal uydular ya da aylar Güneş'in çevresinde değil de gezegenlerin, cüce gezegenlerin ya da küçük Güneş Sistemi cisimlerinin etrafında dolanan gök cisimleridir.
Bir gezegenin Güneş'ten olan uzaklığı kendi yılı boyunca değişir. Güneş'e en çok yaklaştığı duruma günberi, en uzak olduğu duruma da günöte denir.
Gök bilimciler, Güneş Sistemi içindeki uzaklıkları genellikle astronomi birimi (AB) ile ölçer. Bir AB, Güneş ile Dünya arasındaki yaklaşık uzaklıktır ve kabaca 149.598.000 km.'dir. Plüton Güneş'ten yaklaşık 38 AB uzaktayken Jüpiter kabaca 5,2 AB uzaklıktadır. Yıldızlararası uzaklık birimlerinin en bilineni olan bir ışık yılı kabaca 63.240 AB'dir.
Güneş Sistemi bazen gayri resmî olarak farklı bölgelere ayrılır. İç Güneş Sistemi, dört Yer benzeri gezegenden ve asteroit kuşağından oluşur. Bazıları Dış Güneş Sistemi tanımını asteroitlerin ötesindeki her şey olarak yapar.[4] Diğerleri ise dört gaz devini "orta bölge" olarak tanımlayıp Dış Güneş Sistemi'ni Neptün ötesi bölge olarak nitelendirir.[5]
Yapısı
Güneş Sistemi'nin asıl bileşeni elbetteki sistemin bilinen kütlesinin % 99,86'sını oluşturan ve çekim kuvveti ile sistemi bir arada tutan anakolda yeralan G2V tipi bir sarı cüce olan Güneş'tir.[6] Sistemin kalan kütlesinin % 90'ından fazlasını da Güneş'in etrafında dolanan en büyük iki gök cismi olan Jüpiter ve Satürn oluşturur.
Güneş etrafında dolanan büyük gök cisimlerinin çoğu Dünya'nın yörüngesinin tutulum adı verilen düzleminde bulunur. Gezegenler tutuluma çok yakın bulunurken kuyruklu yıldızlar ve Kuiper kuşağı gök cisimleri tutulum çemberi ile büyük açılar yapar.
yönünde)
Gök cisimleri Güneş'in çevresinde Kepler yasalarına uygun olarak devinirler. Her gök cismi, odak noktalarından birinde Güneş'in bulunduğu yaklaşık bir elips yörünge üzerinde hareket eder. Güneş'e daha yakın olan gök cisimleri daha hızlı hareket eder. Gezegenlerin yörüngeleri hemen hemen daireseldir ama birçok kuyruklu yıldız, asteroit ve Kuiper kuşağı gök cisimleri oldukça dar eliptik yörüngeler izler.
Güneş Sistemi gösterimlerinde çok büyük uzaklıkları tasvir etme zorluğuna karşı, yörüngeler genellikle eşit uzaklıkta gösterilir. Gerçekte, birkaç istisna dışında bir gezegen ya da kuşağın Güneş'e olan uzaklığı arttıkça bir önceki yörünge ile olan uzaklığı da büyür. Örneğin Venüs, Merkür'den 0,33 AB daha dışarıdadır, Satürn ise Jüpiter'den 4,3 AB daha uzaktadır. Neptün de Uranüs'ten 10,5 AB daha uzaktadır. Bu yörünge uzaklıkları arasında bağıntı kurmaya çalışan Titius-Bode yasası gibi bazı girişimler olmuş ama kabul gören bir teori çıkmamıştır.
Oluşumu ve evrimi
Güneş Sistemi'nin ilk olarak Emanuel Swedenborg[7] tarafından 1734 yılında öne sürülen, daha sonra Immanuel Kant tarafından 1755 yılında genişletilen bulutsu varsayıma uygun olarak oluştuğuna inanılmaktadır. Benzer bir teori Pierre-Simon Laplace tarafından bağımsız olarak 1796'da üretilmiştir.[8] Bu teoriye göre Güneş Sistemi 4,6 milyar yıl önce dev bir moleküler bulutun çökmesi sonucu oluşmuştur. Bu ilk bulutun birkaç ışık yılı genişliğinde olduğu ve birkaç yıldızın doğumuna sebep olduğu sanılmaktadır.[9] Çok eski gök taşlarının incelenmesi sonucunda, ancak çok büyük patlayan yıldızların merkezinde oluşabilecek kimyasal elementlere rastlanması Güneş'in bir yıldız kümesi içinde ve birkaç süpernova patlamasının yakınında oluştuğuna işaret eder. Bu süpernovalardan gelen şok dalgası çevrede bulunan bulutun içinde yüksek yoğunluk bölgeleri oluşturarak iç gaz basıncını yenecek ve içe çöküşe neden olacak kütleçekimsel kuvvetlerin oluşmasına izin vererek Güneş'in oluşmasını tetiklemiş olabilir.[10]
Sonradan Güneş Sistemi olacak olan ve Güneş öncesi bulutsu olarak bilinen bölge[11] 7.000 ile 20.000 AB çapında[9][12] ve Güneş'in kütlesinden biraz daha fazla bir kütleye sahipti (0,1 ile 0,001 Güneş kütlesi kadar).[13] Bulutsu içe doğru çöktükçe açısal momentumun korunması nedeniyle daha da hızlı dönmeye başladı. Bulutsunun içindeki maddeler yoğunlaştıkça içindeki atomlar artan frekanslarla çarpışmaya başladı. Hemen hemen kütlenin tamamının toplandığı merkezin sıcaklığı, etrafındaki diske göre giderek daha da arttı.[9] Kütleçekimi, gaz basıncı, manyetik alanlar ve dönüş, küçülen bulutsuyu etkiledikçe kabaca 200 AB çapında[9], kendi etrafında dönen gezegen öncesi bir diske dönüştü ve merkezde sıcak ve yoğun bir önyıldız oluştu.[14][15]Güneş'in evriminin bu dönemine benzeyen, genç, birleşme öncesi Güneş kütlesine sahip T Tauri yıldızları üzerine yapılan incelemeler sıklıkla gezegen oluşumu öncesi disklerin bu tür yıldızlarla bir arada bulunduğunu gösterir.[13] Bu diskler birkaç yüz astronomik birim genişliğe ve en sıcak oldukları noktada ancak bin kelvin sıcaklığa ulaşırlar.[16]
Geride kalan gaz ve tozdan ibaret Güneş bulutsusundan çeşitli gezegenler oluşmuştur. Bu oluşumun kaynaşma süreciyle olduğuna inanılmaktadır. Kaynaşma; gezegenlerin merkezde yeralan önyıldız çevresinde dönen toz taneleri olarak başlamaları, yavaş yavaş bir ile on metre çapında topaklar hâline gelmeleri, daha sonra çarpışarak 5 km çapında gezegenciklere dönüşmeleri, ve sonraki birkaç milyon yıl boyunca çarpışmalara devam ederek her yıl kabaca 15 cm kadar büyümeleri sürecidir.[18]
İç Güneş Sistemi, su ve metan gibi uçucu moleküllerin yoğunlaşmasına izin vermeyecek kadar çok sıcaktı, dolayısıyla oluşan gezegencikler gezegen öncesi diskin yalnızca 0,6% kütlesinden[9] ibaretti ve genel olarak silikatlar ve metaller gibi yüksek erime noktasına sahip olan kimyasal bileşiklerden oluşmuşlardı. Bu kayasal gök cisimleri sonunda Yer benzeri gezegenler oldu. Daha ötelerde Jüpiter'in kütleçekimsel etkisi gezegen öncesi gök cisimlerinin biraraya gelmesini engelledi ve geride asteroit kuşağı kaldı.[19]
Daha da ötede, donma hattının gerisinde, daha uçucu olan buzlu bileşiklerin katı kalabileceği yerde, Jüpiter ve Satürn gaz devi hâline geldi. Uranüs ve Neptün daha az madde yakalayabildi ve çekirdeklerinin hidrojen bileşiklerinden oluşan buzdan meydana geldiğine inanıldığı için buz devi olarak bilinirler.[20][21]
Gök bilimciler Güneş Sistemi'nin Güneş anakoldan uzaklaşmaya başlayıncaya kadar bugünkü hâliyle kalacağını tahmin etmektedir. Güneş hidrojen yakıtını yaktıkça geride kalan yakıtı yakabilmek için giderek ısınır, dolayısıyla da daha hızlı yakmaya devam eder. Sonuç olarak kabaca her 1,1 milyar yılda bir yüzde on oranında parlaklığı artmaktadır.[24]
Tahminlere göre bugünden yaklaşık 6,4 milyar yıl sonra Güneş'in çekirdeği o kadar sıcak olacak ki daha az yoğun olan üst katmanlarda da hidrojen kaynaşması oluşmaya başlayacak. Bunun sonunda Güneş şu anki çapının kabaca 100 katı kadar genişleyecek ve bir Kırmızı dev olacaktır.[25] Sonra da oldukça artmış olan yüzey alanı nedeniyle soğumaya başlayacak ve parlaklığını yitirecektir.
En sonunda Güneş'in dış katmanları ayrılacak ve geride olağanüstü derecede yoğun bir gök cismi olan beyaz cüce kalacaktır. Bu beyaz cüce Güneş'in ilk kütlesinin yarısına sahip olacak ancak büyüklüğü Dünya kadar olacaktır.
