ASTEROİDLER, KUYRUKLU YILDIZLAR VE METEOR YAĞMURLARI

Transkript

1 ASTEROİDLER, KUYRUKLU YILDIZLAR VE METEOR YAĞMURLARI

2 Bir cisim yaklaşıyor! Biz farkında olmasak da, Dünya mız hergün binlerce irili ufaklı göktaşı tarafından bombardımana tutulmaktadır. Neyse ki bunların büyük çoğunluğu atmosfere girdikten hemen sonra sürtünme nedeniyle yanmakta ve buharlaşarak yokolmaktadır. Halk arasında yıldız kayması olarak bilinen bu olayı göktaşı yağmuru olarak gözlemekteyiz. Buna karşılık, göktaşlarının çok azı ise atmosferde tamamen buharlaşmadan yeryüzüne ulaşabilmektedir. Ancak yeryüzüne ulaşan meteorit genellikle bir toz zerresi kadar veya bir çakıl taşından biraz daha büyüktür. Yer atmosferine her yıl toplamı 15 bin ton olan 200 bin kadar göktaşı düş

3 Bu cisimler nereden gelmektedir?

4 Güneş Sistemi nin Oluşumu

5 Güneş Sistemi nin Oluşumu Orion Bulutsusu ndaki yıldız oluşum bölgeleri: Bebek yıldızları saran gezegen öncesi diskler Propilit ler

6 Güneş Sistemi nin Oluşumu Güneş sistemimiz, devasa boyutlu bir gaz ve toz bulutunun kendi ekseni etrafında dönmeye başlaması ve şıkışması ile oluşmuştur. Dönme etkisi ile bulut, dönme ekseni boyunca basıklaşmış ve dönme eksenine dik doğrultuda ise yaygınlaşmıştır. Dönme sonucu basıklaşmanın son aşamalarında merkezinde daha yoğun ve sıcak bir bölge oluşmuştur. Bu yoğun ve sıcak bölge daha sonra Güneş imizi oluşturacak cisim olup ön-güneş adı ile anılır.

7 Güneş Sistemi nin Oluşumu Büzülme başlangıcından 10 milyon yıl sonra ön-güneş bölgesinin iç sıcaklığı birkaç milyon derece sıcaklığa ulaşır ve H He dönüşümünü sağlayan nükleer yanma başlar. Merkezdeki sıcak bölge artık bir yıldızdır: GÜNEŞ Güneş etrafında bazı yoğunlaşma bölgelerinde kalan parçaların birleşmesiyle gezegenlerin atası olan ön-gezegenler oluşmaya başlar. Ön-gezegenler arası çarpışma ve birleşmelerle bugünkü gezegenler oluşmuştur.

8 Güneş Sistemi nin Oluşumu

9 Bir Gezegen Eksik! 1781 yılında Herschel in Uranüs ü keşfetmesinden sonra çok sayıda araştırmacı Güneş sistemimizde henüz keşfedilmemiş gezegenlerin var olabileceği konusunda kuşku duymaya başlamıştır. 18. yüzyıl sonlarında astronomların elinde, gezegen yörüngelerinin yarıçaplarını Güneş ten olan uzaklık sıralarına bağlayan basit bir kural vardı, a n 0.4 Titius-Bode kuralı: (n=- Merkür, 0 Venüs, 1 Yer,...) n Merkür n=- Venüs n=0 Yer n=1 Mars n=2? n=3 Jüpiter n=4 Satürn n=5 Uranüs n=6 a (AB) n Gerçek değer (AB) ? Mars ve Jüpiter arasında bir gezegen daha olmalıydı!!

10 Bir gezegen var ama... Tüm gezegenlerin yörüngelerinin ekliptik düzleminde olduğu gerçeğinden hareketle Mars ve Jüpiter yörüngeleri arasında yer alması olası Güneş sistemi üyesi için sistematik gözlemler başladı. 1 Ocak 1801 Giuseppe Piazzi CERES i keşfetti. Yörünge dönemi: P = 4.6 yıl Güneş e uzaklığı: a = 2.77 AB Çapı: D = 918 km HAYAL KIRIKLIĞI: Çok küçük olan bu cisim beklentileri açıklamaya yetmedi. 28 Mart 1802 Heinrich Olbers PALLAS P = 4.6 yıl a = 2.77 AB D = 544 km 1 Eylül 1804 Karl L. Harding JUNO P = 4.4 yıl a = 2.50 AB D = 240 km 29 Mart 1807 Heinrich Olbers VESTA P = 3.6 yıl a = 2.36 AB D = 550 km

11 Asteroitler Bu bölgede bulunan milyonlarca asteroitten çapı 1 km den büyük olan asteroitlerin sayısı milyon arasındadır.

12 Braille km Asteroitler Annefrank km DEEP SPACE STARDUST 2002 Ida km Gaspra km GALILEO 1993 Dactyl D = 1.5 km GALILEO 1991 Eros km Mathilde km HAYABUSA 2005 NEAR-SHOEMAKER 2001 NEAR-SHOEMAKER 1997 Itokawa km

13 Asteroitler Asteroitler yapılarına göre farklı yoğunluklara sahip olabilirler. Buz kaya karışımı bir bileşime sahip olan asteroitler gr/cm 3, metal kaya karışımı olanlar 3 7 gr/cm 3, tamamen metalik yapıda (demir nikel) olanlar ise 7 8 gr/cm 3 yoğunluktadırlar. Demir Nikel bileşimli Kayalık bileşimli

14 NEA lar Bizim için önemli olanlar ise Dünya'ya yakın veya Dünya yörüngesini kesen yörüngelerde dolanan asteroitlerdir. Bu cisimlerin, yörüngeleri üzerindeki hareketleri sırasında Dünya ya çok yaklaşarak çekim etkisine kapılmaları ve sonuçta Dünya ya çarpma tehlikeleri bulunmaktadır. Bu asteroitler, Dünya'ya Yakın Asteroitler ya da orijinaliyle "Near- Earth Asteroids (NEA) şeklinde adlandırılırlar. NEA ların bilinen sayısı 1000 civarındadır. Ancak henüz keşfedilmemiş onbinlercesinin daha olduğu tahmin edilmektedir. Yapılan hesaplamalar, Dünya ya çarpması durumunda küresel bir felakete yol açabilecek büyüklükteki NEA ların sayısının civarında olduğunu göstermektedir.

15 Bir asteroitin Dünya'ya en yakın geçişi 2004 yılında gerçekleşmiş, 30 metre çapındaki 2004FH, Dünya ya kilometre kadar yaklaşmış, deyim yerindeyse sıyırıp geçmiştir. NEA lar

16 Çarpma Tehlikesi Bulunan NEA lar Son zamanlarda bize en çok yaklaşan asteroit: 2012 TC4 (Yaklaşma tarihi: 12 Ekim 1996) Büyüklüğü: 17 metre (yaklaşık bir ev büyüklüğünde) Ay ın 4 te 1 uzaklığı kadar ( km) bize yaklaşmıştır. Hızı: km/saat

17 Çarpma Tehlikesi Bulunan Yakınımızdan geçen en yakın tarihli asteroitler: 2012 DA14 (Yaklaşma tarihi: 15 Şubat 2013) NEA lar 2013 HT25 (Yaklaşma tarihi: 18 Nisan 2013)

18 Çarpma Tehlikesi Bulunan NEA lar En tehlikeli cisim: Apophis (Yaklaşma tarihi: 13 Nisan 2029) Büyüklüğü: 600 metre Ay ın 10 da 1 uzaklığı kadar ( km) bize yaklaşacaktır. Hızı: km/saat Bununla beraber 2041, 2047, 2048 yıllarında da yakın geçişler olacaktır.

19 Gerard Kuiper Kuiper Kuşağı - Güneş ten AB - Güneş sistemini disk şeklinde saran - Kısa dönemli kuyruklu yıldızlar Jan H. Oort Oort Bulutu - Güneş ten AB - Güneş sistemini küresel saran - Çok uzun dönemli kuyruklu yıldızlar Güneş sistemimizi oluşturan devasa bulutsudan geriye kalan buzlu ve kayalık kalıntılar

20 Kuyrukluyıldızlar Kaya parçaları ve toz taneciklerinin, su, karbondioksit ve metan buzları ile birarada durduğu bu cisimlere, Güneş sisteminin Kirli kartopları da denir.

21 Göreli yeğinlik Kuyrukluyıldızlar: HALLEY HALLEY KUYRUKLU YILDIZI GIOTTO uzay aracı GIOTTO ile görüntülenen çekirdeği HALLEY 1986 GIOTTO gözlemlerine göre modeli Edmund HALLEY GIOTTO ile alınan tayfı HALLEY in yörüngesi Dalgaboyu [mm]

22 Kuyruklu Yıldızlar SHOEMAKER-LEVY 9 KUYRUKLU YILDIZI İki amatör astronom tarafından 24 Mart 1993 de keşfedildi Haziran 1992 de Jüpiter yakın geçişi sırasında, gezegenin çekim etkisi ile 22 ayrı parçaya ayrıldığı anlaşıldı Güneş etrafındaki yörüngelerini tamamlayan parçalar Jüpiter in yanından geçerken çekimine kapılıp Temmuz 1994 de Gezegene düştü. Düşen parçaların bıraktığı izler haftalarca izlendi. Çarpma anında oluşan ateş toplarının bilimsel gözlemlerinden Jüpiter atmosferinin özellikleri hakkında önemli bilgiler elde edildi.

23 Göreli yeğinlik Kuyrukluyıldızlar 4 Temmuz 2005 tarihinde DEEP IMPACT uzay aracından bırakılan bir ÇARPIŞMA SONDASI ile bombalandı. TEMPEL-1 KUYRUKLU YILDIZI Kuyruklu yıldızlar kaya, buz ve tozdan oluşmaktadır. Deep Impact HRI-IR Tayfçekeri Dalgaboyu [mm]

24 Dünya ya Çarpma Tehlikesi Olan Gök Cisimleri Özellikle Mars ve Jüpiter arasına yığılmış olan ancak tüm Güneş Sistemi ne göre yayılmış olan asteroitlerden yere yakın geçiş yapanlar. Kuiper kuşağı ve Oort bulutunda yeralan kuyruklu yıldızlar ve bu kuyruklu yıldızların parçaları.

25 Dünya ya Çarpan Gök Cisimleri Dünya üzerindeki krater yapılarının ise neredeyse tamamı, meteorolojik olaylar ve bitki örtüsünün zamanla bölgeyi kaplaması gibi etkenlerden dolayı zamanla görülemez hale gelmektedirler. Bu nedenle ancak çok yakın zamanlarda meydana gelmiş olan çarpışmaların izlerini görebilmekteyiz.

26 Dünya ya Çarpan Gök Cisimleri Arizona daki meteor krateri yıl önce Demir ve nikelden oluşan m çapında bir asteroit (8 gr/cm3 ) 45 lik açıyla Krater Çapı: 1200 m Krater Derinliği: 250 m > 3 megaton TNT 5 şiddetinde deprem 10 km uzaklıkta bile 80 db ses Küçük bir şehri yoketme potansiyeli

27 Bir göktaşının çarpması halinde yeryüzüne vereceği zararın, göktaşının yoğunluğu ile ilişkisi nasıldır? Demir Nikel bileşimli Kayalık bileşimli Bu ilişkiyi biraz önceki örnekle açıklayabiliriz. Eğer Arizona daki Meteor Krateri ni oluşturan göktaşı metalik değil, kayalık bir göktaşı olsaydı, tek parça halinde kalamayacak ve yaklaşık olarak metre yükseklikte parçalanarak yeryüzüne küçük parçalar halinde düşecekti. Bu durumda bir krater oluşmayacak, onun yerine çok sayıda küçük göktaşı birkaç kilometrekare genişliğindeki bir alanı bombardımana tutacaktı. Bu göktaşı, metalik göktaşının yapabileceği gibi bir şehri yokedemeyecek, ancak geniş bir alanda yerel zararlar verebilecekti.

28 Dünya ya Çarpan Gök Cisimleri Öte yandan, kaya-buz karışımından oluşan kuyrukluyıldız çekirdekleri ise atmosferdeki sürtünmeden dolayı ulaştıkları yüksek sıcaklık nedeniyle yeryüzeyine ulaşamadan patlayabilirler. Buna örnek olarak 1908 yılında Sibirya'nın Tunguska bölgesinde büyük bir hızla atmosfere girerek yerden 5 ila 10 km yükseklikte patlayan gökcismini verebiliriz. 50 metre çapında olduğu tahmin edilen gökcisminin, önceleri kayalık bir asteroit olduğu düşünülmüşse de daha sonradan kaya-buz karışımından oluşan bir kuyrukluyıldız çekirdeği olduğu anlaşılmıştır. Tunguska göktaşı yere çarpmadan önce patladığı için yer yüzeyinde bir krater oluşturmamış, ancak irili ufaklı binlerce meteorit parçası yüzlerce km2 lik bir alana saçılmıştır. 0.5 megaton TNT ye eşdeğer enerjiye sahip patlamanın şiddetiyle 2000 km 2 lik bir alandaki tüm bitki örtüsü yokolmuştur. Tunguska göktaşının atmosferde yanmasıyla meydana gelen ateş topu, gündüz olmasına rağmen 500 kilometre uzaktan bile görülebilmiş ve patlamanın sesi 1000 kilometre uzaklıktan duyulabilmiştir.

29 Dünya ya Çarpan Gök Cisimleri Dünya ya düşen göktaşlarının büyük çoğunluğu 45 veya buna çok yakın açılarla yere çarparlar. Bu durumda oluşan krater dairesel şekildedir. Ancak bunun istisnaları da yok değildir yılında Arjantin de keşfedilen Rio Cuarto kraterlerinin günümüzden yıl önce yere çok küçük bir açıyla ve parçalar halinde düşen bir göktaşı tarafından oluşturulduğu düşünülmektedir. Küçük çarpma açısı nedeniyle kraterlerin dairesel değil eliptik şekilllerde meydana görülmektedir. Çarpışma sonucunda, en büyüğü 3500 x 700 metre büyüklüğünde olan bir krater grubu meydana gelmiştir.

30 Dünya ya Çarpan Gök Cisimleri Büyük oranda karbon bileşiklerinden meydana gelen carbonaceous chondritic türünden meteorlar.

31 Dünya ya Çarptığı Bilinen En Büyük Gök Cismi Nedir?

32 65 milyon yıl önce Göktaşının çapı: 17 km 100 milyon megaton TNT ye eşdeğer enerji Krater 300 km çapında Mega tsunamiler Güneş ışığının yere ulaşamaması Pekçok bitki ve hayvan türünün yok olması

33 Bazı Kraterler Wolfe Creek Krateri yıl yaşında 1.2 km çapında Pingualuit Krateri 1.4 milyon yıl yaşında 3.4 km çapında Barringer Krateri yıl yaşında 1.4 km çapında Manicouagan Krateri 200 milyon yıl yaşında 70 km çapında

34 Küçük Cisimler

35 Göktaşının Çapı 10 m Çarpışma Periyodu sürekli Çarpışmanın Sonuçları Kuyrukluyıldız çekirdekleri ve kayalık asteroitler atmosferde parçalanır. Ancak büyük ve yoğun demir asteroitler (~%2-3) yere ulaşabilir ve küçük kraterler oluşturabilirler. Yerleşim yerine düşmeleri halinde yerel olarak hasar meydana getirirler m yıl m yıl Kayalık asteroitler atmosferde parçalanır ve ancak büyük parçalar yeryüzüne ulaşabilir. Kuyrukluyıldızlar ise Tunguska benzeri patlama meydana getirebilirler. Demir asteroitler ise tek parça halinde yere ulaşarak birkaç yüz metreden bir kilometereye varan kraterler oluştururlar (Arizona daki Meteor Krateri gibi). Bu tür bir çarpışma, bir kasabayı veya küçük bir şehri tamamen yıkabilir. Kayalık asteroitler ve kuyrukluyıldız çekirdekleri atmosferde yanarak Tunguska benzeri patlama meydana getirirler. Demir asteroitler ise yere düşerek 10 ila 100 megaton TNT ye eşdeğer enerjili patlama meydana getirirler. Oluşan kraterin çapı 1-2 kilometreyi bulabilir. Çarpışma sonucu Richter ölçeğine göre 5 ila 6 arasında büyüklükte sarsıntı meydana gelir. Böyle bir göktaşı büyük bir şehre hasar verebilir. Göktaşının okyanusa düşmesi halindeyse tsunami meydana gelebilir.

36 Göktaşının Çapı Çarpışma Periyodu Çarpışmanın Sonuçları m yıl m yıl Kuyrukluyıldız çekirdekleri Tunguska benzeri ama ondan çok daha güçlü patlamalar meydana getirirken kayalık ve demir asteroitler yeryüzüne ulaşarak 100 ila megaton TNT ye eşdeğer enerji açığa çıkarırlar. Oluşan kraterin çapı 2 ila 4 kilometreyi bulurken, çarpışma nedeniyle oluşan sarsıntının büyüklüğü Richter ölçeğine göre 6 ila 7 arasındadır. Bu büyüklükte bir göktaşı bir metropol şehri tamamen yokedebilir. Göktaşının okyanusa düşmesi halinde ise güçlü tsunamiler oluşur. Bu büyüklükteki bir göktaşı yapısı ne olursa olsun yeryüzüne ulaşır. Çarpışma sonucunda ila megaton TNT ye eşdeğer enerji açığa çıkar ve meydana gelen kraterin çapı 10 kilometreye ulaşabilir. Yüzlerce kilometre uzaklıktan bile duyulabilen çarpışmanın meydana getirdiği yer sarsıntısının büyüklüğü Richter ölçeğine göre 7.5 civarındadır. Bu büyüklükte bir göktaşı küçük bir ülkeyi tamamen yıkabilir. Okyanusa düşmesi halinde ise oluşacak dev tsunamiler geniş bir alanda etkili olur..

37 Göktaşının Çapı Çarpışma Periyodu Çarpışmanın Sonuçları m yıl Çarpışma sonucunda oluşan kraterin çapı 20 kilometre veya daha fazladır. Ortaya çıkan enerji ise ila ton megaton TNT nin çıkaracağı enerjiye eşdeğerdir. Çarpışmanın sesi ve oluşturduğu hava akımı binlerce kilometre uzaktan bile hissedilebilir. Atmosfere yükselen toz bulutu, iklimi küresel olarak etkileyebilecek büyüklüktedir. Oluşan sarsıntı ise Richter ölçeği ile 8 büyüklüğündedir ve yeryüzünde görülen en güçlü jeolojik depremlerle aynı şiddettedir. Böyle bir göktaşı yüzbinlerce kilometrekarelik alanı haritadan silebilir. Çarpışmanın okyanusa olması halinde tüm yarıküreyi etkileyecek dev tsunamiler meydana gelir m yıl Bu büyüklükte bir göktaşının yeryüzüne çarpması ile meydana gelecek kraterin çapı 50 kilometreye ulaşabilir. Ortaya çıkan enerji ise ila megaton TNT ye eşdeğerdir. Çarpışmanın etkisiyle kilometrekarelik bir alan tamamen yıkılırken, atmosfere yükselen tozlar, Güneş ışığını bloke ederek Dünya üzerindeki iklimi uzun süreli olarak değiştirebilir. Hatta bu çarpışma ile atmosferin ozon tabakasında büyük hasar meydana gelebilir. Çarpışmanın meydana getireceği sarsıntı Richter ölçeğine göre 9 büyüklüğündedir ve kaydedilen en büyük jeolojik sarsıntıdan daha güçlüdür. Göktaşının okyanusa düşmesi halinde ise oluşacak olan dev tsunamiler tüm yeryüzünü etkileyecek güçte olur.

38 Göktaşının Çapı m m Çarpışma Periyodu yıl > yıl Çarpışmanın Sonuçları Milyonlarca megatonluk TNT ye eşdeğer enerjinin ortaya çıkacağı böyle bir çarpışmadan sonra oluşacak kraterin çapı 100 kilometreyi bulabilir. Bu çaptaki bir göktaşı Avusturalya kıtası büyüklüğünde bir alandaki tüm yapıları yerlebir edebilir. Oluşacak sarsıntı Richter ölçeği ile 9.5 büyüklüğündedir ve çarpışmanın etkisi tüm Dünya üzerinde hissedilir. Ozon tabakasında büyük hasar meydana gelir ve yerden yükselen tozlar iklimi küresel olarak değiştirir. Toz bulutlarının Güneş ışığını engellemesi ile Dünya da bir buzul çağı başlayabilir. Böyle bir küresel felaket sonucunda pek çok canlı türü yokolabilir. Bu büyüklükte bir göktaşı çarpması Dünya üzerinde küresel bir felakete neden olur. Göktaşının çarptığı kıta tamamen yıkılırken, oluşacak kraterin büyüklüğü yüzlerce kilometreye ve açığa çıkan enerji yüz milyonlarca megaton TNT eşdeğerine ulaşabilir. Kalkan toz bulutları Dünya nın uzun süreli bir karanlığa ve buzul çağına girmesine neden olur. Pekçok bitki ve canlı türü yokolur. Dinozorların yokolmasına neden olduğu düşünülen 17 km çapındaki göktaşı buna örnek verilebilir.

39 Meteor Yağmurları

40 Meteor Yağmurları Genellikle kuyruklu yıldız yörüngelerini takip ederler. Yer, yörüngesinin üzerinde kuyruklu yıldız yörüngeleri ile kesim noktalarına yaklaştığında yoğun göktaşı yağmurları gözlenir. Yağmur Zaman Oluşturan Cisim Kuyruklu yıldız yörüngesi Quadrantids Ocak başı 2003 EH1 Asteroiti Lyrids Nisan sonu Thatcher KY Pi Puppids Nisan sonu Comet 26P/Grigg-Skjellerup Eta Aquarids Mayıs başı Comet 1P/Halley Camelopardalids Mayıs sonu Comet 209P/LINEAR June Bootids Haziran sonu Comet 7P/Pons-Winnecke GÜNEŞ Perseids Ağustos ortası Comet 109P/Swift-Tuttle Draconids Ekim başı Comet 21P/Giacobini-Zinner Yer yörüngesi Orionids Ekim sonu Comet 1P/Halley Taurids Eylül ortası Minor planet 2004 TG10 Leonids Kasım Ortası Comet 55P/Tempel-Tuttle Saatte adet meteor. Geminids Aralık ortası Minor planet 3200 Phaethon Ursids Aralık Sonu Comet 8P/Tuttle

41

42 Bir sonraki halk günü 8 Haziran 2014, Pazar akşamı Halk Günü: Astroloji ve burcunuz ile ilgili gerçekleri bir de bizden dinleyin! Ay Mars Satürn