Güneş sistemimizde bulunan en büyük gezegen Jüpiter’in uydularından biri olan IO uydusu, Jüpiter’in keşfedilen ilk uydusudur, Galileo Galilei IO uydusunu keşfettiğinde yapısına dair herhangi bir bulguya ulaşamamıştır.
Bizim bildiğimiz evrende, tespit ettiğimiz bütün gök cisimleri arasında en farklı gök cisimlerinden biridir. Bu farklılığın sebebi, IO uydusunun sadece görüntüsü değil.
IO uydusunu esasen farklı kılan özellikleri,
- Bilinen en yoğun aktif volkanik alan olması,
- Atmosfer ve topografya yapısı sebebiyle yüzeyinde oluşan tahribatı çok hızlı bir şekilde onarması,
- Yüzey yapısının sürekli olarak değişken olması,
- Bir günün 4/13 kesri gibi çok kısa bir dolanma dönemine sahip olması gibi özellikleridir.
Ancak tüm bunların yanında IO uydusunun en belirgin ve ayırt edici özelliği sahip olduğu radyoaktif davranışlarıdır. Bu radyoaktivite birkaç sebepten kaynaklı olarak gerçekleşir. En önemli iki sebep olarak, IO’nun yüzeyinde 100’den fazla aktif volkan bulunması ve Jüpiter’in radyoaktif alanında bulunması gösterilebilir.
IO uydusunun Jüpiter’e bu kadar yakın olmasının IO oluşurken de etkileri olduğu tahmin ediliyor. Bu etkilerden kısaca bahsetmek gerekirse, IO uydusunun yapılan modellemeler sonucunda Jüpiter çevresinde buzun çok olduğu bölgede oluştuğu kanısına varıldı bu durum IO üzerinde su bulunabileceğine işaret etse de, Jüpiter’in radyoaktif etkileri sebebiyle zamanla su yüzeyden ayrılmıştır.
Suyun yüzeyden uzaklaşmasıyla eş zamanlı olarak, IO uydusu üzerinde volkanik faaliyetlerin oluşmaya başladığı da düşünülmektedir. IO Dünya dışında aktif volkanları olduğunu bildiğimiz tek gök cismidir bunun sebebiyse yine Jüpiter’in radyoaktif bölgesinin içinde kalmasıdır.
Resim-1. Jovian magnetosphere. (Image Credit: Edwards, T.M.; Bunce, E.J.; Cowley, S.W.H. (2001)
Radyasyon Emisyonu
Jüpiter’in radyoaktivitesinin diğer uydularına olan etkisini incelediğimizde ise Europa dikkat çekici etkilerin olduğunu görebiliriz. Europa’yı özel kılan durumsa, Jüpiter’in radyoaktif etkilerine karşın yüzeyinde herhangi bir volkanik faaliyet göstermeksizin yüzeyinde buzu ve okyanusları üzerinde tutmuş olmasıdır.
Europa, Jüpiter’in radyoaktivitesine karşın IO’nun aksine iç dinamiklerinin değiştiği bir gelişim göstermemiş olmakla beraber radyasyon sebebiyle üzerine düşen yüksek enerjili parçacıkları tutar. Bu durum Jüpiter’in sadece IO uydusunu değil diğer uydularını da radyoaktif olarak etkilediğini ancak IO uydusunun kendi özellikleri sebebiyle bu radyoaktif etkiye diğer uydulardan çok daha farklı tepkiler verdiği söylenebilir. Bu durum görüldüğü üzere Jüpiter’in IO uydusunun diğer üç uydusunun aksine daha mat ve soluk görünmesine sebep olur.
Resim-2. Jüpiterin uydularının görünüşü. (Image Credit: NASA)
Jüpiter’in radyoaktivitesine karşın IO uydusunun zamana bağlı değişimi yalnızca üzerindeki su ve buzun kaybı, rengi, parlaklığı gibi yüzeysel değişimler değil aynı zamanda içyapısını etkileyen daha kapsamlı değişimler de gerçekleşmiştir. Bu durum IO uydusunun evrende bizim bildiğimiz tek Dünya dışı volkanik faaliyet gösteren gök cismi olarak evrilmesine sebep olmuştur.
Jüpiter’in IO uydusunun radyoaktivitesi iki temel sebebe bağlıdır. Bu temel iki sebepten ilki; IO uydusunun Resim-2’de gösterildiği üzere Jüpiter’in radyoaktif alanında en yoğun bölgede bulunmasıdır. Bulunduğu bölgede IO uydusu sürekli olarak yüksek radyasyona maruz kaldığı için zamanla içyapısında yüksek radyasyona bağlı olarak değişimler meydana gelmiş neticede IO uydusu içyapısında radyoaktiviteyi destekleyecek bir yapıya evrilmiştir.
İkincil sebep de birincil sebeple paralel ve hatta bağlantılıdır. Mart 1979 tarihinde Stanton Jerrold Peale ve meslektaşları, IO uydusunun tam olarak dairesel olmadığı için Jüpiter’in ve diğer Galile uydularının kütle çekim kuvvetleri tarafından iç kısmın aktif yüzey volkanları üretmek için yeterince “esnediğini” öne sürdüler.
Bu önermeden sadece bir hafta sonra Voyager 1 uzay aracından alınan bir görüntüde ilk volkanik bulut tespit edildi ve o zamandan beri hem uzay sondalarından hem de Hubble Uzay Teleskobu ile onlarca düzine volkanik faaliyet tespit edilmiş oldu.
İlerleyen zamanda Voyeger’dan alınan görüntülerde lav akıntıları ve lav gölleri tespit edildi. Daha sonra, incelenen lav göl ve akıntılarının bulundukları yerlerin daha önce su ile dolu olan yataklar olabileceğine dair görüşler ortaya atılsa da henüz ispatlanamadı. Ancak lavlar ve IO üzerindeki etkisine dair kesin olarak bildiğimiz önemli konular da mevcut.
IO uydusunun radyoaktivite ve volkanik faaliyetleriyle alakalı sahip olduğumuz en önemli bilgiler IO’nun atmosferi ve yer kabuğu üzerinden elde ettiklerimiz.
IO yüzeyinde bol miktarda volkanik faaliyet olduğundan sık sık patlayıcı püskürme, kükürt dioksit gazı emisyonuyla tetiklenir; sonuç olarak yüzey sarı, turuncu, kırmızı ve siyah alanlar ile düzensiz olarak renklidir. Bu renkli alanlar kükürt dioksit sebebiyle oluşur. Bu durumda IO üzerinde oluşan renkli alanların da radyoaktiviteye bağlı olduğu söylenebilir.
Radyoaktivite – IO yapısı ilişkisini açıklamak adına Loki yanardağını incelemek yeterlidir. Loki yanardağı; IO üzerinde bulunan en büyük yanardağ olarak da bilinir.
Loki yanardağı aynı zamanda Güneş sistemimizde bildiğimiz en büyük ve en güçlü yanardağdır, tek başına Dünya’nın tüm aktif yanardağlarının toplamından daha fazla ısı yayar. Bu kadar güçlü bir yanardağın IO üzerinde bulunması ve hem IO’nun hem Jüpiter’in radyoaktif faaliyetlerinin olmasından kaynaklı olarak IO ile Jüpiter arasında güçlü bir akı tüpü bağı oluşmuştur.
Oluşan bu manyetik bağ Jovian radyo emisyonu üzerinde belirgin bir etkiye sahiptir. Bu radyo emisyonu, Jüpiter ve IO uydusu arasındaki radyoaktif bağdan kaynaklı olarak IO’nun karakteristik özelliklerinin oluşmasının temel sebebi olarak gösterilebilir.
Özetleyecek olursak, Jüpiter’e en yakın uydusu olan IO uydusu oluştuğu tarihten itibaren Jüpiter’in en soğuk ve aynı zamanda en radyoaktif alanı içerisinde kaldı. Bu sebeple başlangıçta oldukça soğuk olan IO zamanla ısındı ve ilerleyen zamanda bildiğimiz tek Dünya dışı volkanlara ev sahipliği yapar konuma geldi.
Bu zaman zarfında yüzeyi farklı renklerle kaplandı ve radyasyon sebebiyle mat bir görünüme büründü. Sonuç olarak benzeri olmayan bir dış görünüşe ve onu evrende bildiğimiz her şeyden ayıran volkanlarına sahip olmuş oldu. IO’nun sahip olduğu bütün bu karakteristik özellikleri Jüpiter ile aralarındaki doğal radyasyon emisyonudur.
[/toggle]
Elinize sağlık. Yazının ikinci bölümünü merakla bekliyoruz. Köşe yazarlığınız için de ayrıca tebrikler.
Emeğinize sağlık hocam, çok güzel bir yazı olmuş.