NASA Juno uzay aracının topladığı veriler, Jüpiter’in yoğun bulutları ve kabarık çekirdeğinin nasıl bugünkü haline geldiğine dair ilginç bulgular sundu: Dev bir çarpışma.
Juno, Jüpiter yörüngesine ulaştığı 2016’dan bu yana Güneş Sistemi’nin devi hakkında paha biçilmez veriler topladı. Juno, bugüne kadar Jüpiter’in atmosferine ait birbirinden muazzam binlerce fotoğraf çekti. Öte yandan, uzay aracı sahip olduğu donanımlar ile gaz devininin kalbini yoklamayı da ihmal etmedi.
Juno’nun en büyük keşiflerinden biri, Jüpiter’in çekirdeğinin bilim insanlarının umduğunun aksine daha dağınık olması. Katı bir çekirde ile gaz yoğunluklu dış bir çekirdeğin yerine, Juno’nun alıcıları Jüpiter çekirdeğinin daha dağınık sınırlara sahip olduğuna işaret etti. Çekirdek, neredeyse Jüpiter’in yarıçapına kadar uzanarak etrafını saran gazların içine kadar işliyordu.
Son derece ilginç bulguları araştırmaya karar veren Çin’in Sun Yat-sen Üniversitesi’nden Shang-Fei Liu, başını çektiği araştırma ekibi ile yine ilginç bir açıklama öne sürdü: Jüpiter, gençlik yıllarında Uranüs büyüklüğünde bir diğer ön-gezegen ile kafa kafaya çarpışmış olabilir.
Simülasyonlar, çarpışmanın her iki gezegenin henüz oluşmakta olduğu 4.5 milyar yıl önce gerçekleşmiş olması halinde bile kabarık çekirdeğin bugün var olabileceğini gösterdi. Lui ve ekibinin gerçekleştirdiği araştırma Ağustos 2019’da Nature dergisinde yayımlandı.
Kafa Kafaya Çarpışma
Jüpiter’in kısa hikayesine bakıldığında, gaz devinini ilk olarak ağır metalleri toplayarak yoğun bir çekirdek oluşturduğunu görüyoruz. Bu noktada, gezegen yoğun miktarda hafif hidrojen ve helyum gazlarını çekebilecek kadar büyüktü ve bunu çok fazlasıyla yaptı.
Ancak bu senaryo sonucunda modern günümüzdeki Jüpiter’in hafif gazlarla sarılı, bir bütün halinde, ağır bir çekirdeğe sahip olması gerekirdi. Gezegen bilimciler de uzun yıllar Jüpiter’in şekli ve kütlesi muntazam bir çekirdeğe sahip olduğunu kabul ettiler. Ancak Juno’nun ileri teknoloji bilimsel donanımları ile gerçekleştirdiği yerçekim analizleri, Jüpiter’in sanılanın aksine dağınık bir çekirdeği bulunduğunu gösterdi. Hatta, çekirdeğin dış tabakası etrafını saran gazlara binlerce kilometre uzanıyordu.
Çekirdeğin bu hale gelebilmesi için 10 ila 20 Dünya kütlesindeki ağır metaller taşıyan dev bir gezegenin çekirdek oluşumunun ardından Jüpiter ile etkileşime geçmiş olması gerektiği öne sürüldü. Ancak bu olasılık fiziksel olarak bakıldığında pek muhtemel görünmüyor. Sebebi, Jüpiter atmosferini çok hızlı oluşturmuş olması ve bunu yaparken atmosferin ağır toz tanelerini kendinden uzaklaştırmış olması gerekiyor.
Bu noktada Shang-Fei Liu’nın dev çarpışma modeli öne çıkıyor. Bu modele göre, Dünya’nın 10-20 katı büyüklüğündeki bir ön-gezegen Jüpiter’in henüz atmosferi oluşma sürecindeyken çekirdeği ile çarpıştı. Ağır metal cenneti olarak kabul edilen bu gezegen, Jüpiter’in çekirdiğini bugünkü haline getirdi.
Araştırmanın ilginç tarafı, her ne kadar çok düşük bir ihtimal olarak kabul edilse de çarpışan gezegenler modelinin en güçlü açıklama olması. Araştırmanın yazarlarından Andrea Isella, “Her ne kadar trilyonda bir olasılık gibi gelse de Shang-Fei beni ikna etmeyi başardı” ifadesini kullandı. Titiz hesaplamalar, bu senaryonun gerçeklik dışı olmadığını doğruladı.
Jüpiter’in geçmişine ışık tutan araştırma, Güneş Sistemi’nin bir zamanlar son derece kaotik bir yer olduğuna yönelik diğer araştırmalar ile uyuşuyor. Dünya’nın bir gezegen ile çarpışmış olması ihtimali, Mars’ın halkalarını temsil eden uyduların parçalanması, Triton’un Kuiper Kuşağı’ndan kopup gelmesi ve Uranüs yörüngesindeki muhtemel çarpışmalar antik kozmosda yaşananların sadece bir kısmı.
Liu’nun modeli, 4.5 milyar yıl önce yaşanmış olması halinde dev çarpışmanın ardından Jüpiter çekirdeğinin henüz yeni “kendine geldiğine” işaret ediyor. Jüpiter’in görkemli cüssesine ve kaotik üst atmosferine bakıldığında geçmişinde devasa bir çarpışma yaşamış olduğunu düşünebilir. Ancak bir zamanda yolculuk etme şansı bulmadan ne olup bittiğini anlamak neredeyse imkansız olacak.