Gezegen Nedir? Yıldız Olamayanlara Ne Olur?

3 Nisan 2017’de Jüpiter Dünya’ya en yakın konumdayken NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nun çektiği fotoğraf. Güneş sisteminin en büyük gezegeni olan Jüpiter’in renkli bir atmosferi var. (NASA, ESA, A. Simon (NASA Goddard))

Yıldız Nedir? yazısında anlattığımız gibi kütleçekimi ile çöken bir gaz topağı çöküp ısınırken atom çekirdeklerinin birbirleriyle birleşip farklı çekirdekler oluşturmalarına yetecek kadar yüksek sıcaklıklara erişebilir. Eğer bu sıcaklıklara erişirse ve çekirdek tepkimeleri başlarsa bu tepkimelerden açığa çıkan enerji ortamın hep sıcak kalmasını sağlar. Yıldızlar işte böylece kendi enerjisini üreterek sabit sıcaklık, yoğunluk ve hacimde dengede kalan gök cisimleri. Yıldızın içinde devamlı üretilen enerji yüzeyden ışık olarak uzaya salınıyor.

Sıcaklık neye bağlı?

Gaz bulutunda kütleçekimi ile çöken topakların ulaşabildikleri sıcaklık kütlelerine bağlı.

Çökmeye başlayan topağın kütlesi bizim yıldızımız Güneş’in kütlesinin onda biri kadar veya daha azsa Hidrojeni yakıp Helyum yapmaya yetecek sıcaklığa ulaşamadan içindeki sıvı ve gazın basıncı kütleçekimini dengeleyebilir. Böylece cisim daha fazla çökmeden ve termonükleer enerji üretimini tetiklemeden belli bir yarıçap ve yoğunlukta dengeli bir yapıya kavuşur. Enerji üretemediğinden sıcak kalamaz, oluşumundan itibaren yüzeyinden ışıma yaydıkça mecburen soğuyup durur. Yıldız olamayan bu cisimlere kahverengi cüce denir. Bu cisimlerden yıldızlara göre çok daha fazla sayıda oluşur. Çok sönük olduklarından ve yaşlandıkça büsbütün soğuyup söndüklerinden ancak yakınlardaki kahverengi cüceleri gözleyebiliriz.

Kahverengi cüce illüstrasyonu (NASA/JPL-Caltech)

Güneş kütlesinin onda birinden fazla kütle ile çökmeye başlayan topaklar nükleer tepkimeleri tetikleyecek kadar ısınıp yıldız olmayı becerirler. Öte uçta ise 100 Güneş kütlesi veya daha fazla kütle ile yola çıkan topaklar çöktükçe o kadar ısınırlar ki içlerindeki ışınımın basıncı bu cisimleri kısa zamanda dağıtır parçalarını uzaya üfleyip atar. 

Demek ki ancak 0,1 – 100 Güneş kütlesi arasındaki cisimler yıldız olabilirler.

Çoğu zaman bir yıldız oluşturacak olan gaz topağı çökerken bir yandan döndüğü için topağın dış kısımlarındaki gaz ortada çöküp oluşan yıldızın etrafında yassı bir disk oluşturur. Zamanla yıldız parlarken disk soğur, gaz soğudukça toz taneciklerinden oluşur ve yer yer bunların toplaşmasından yeni topaklar ortaya çıkar. Bu topakların kütleleri çok küçük olduğundan hiçbiri yıldız haline gelemez. İçlerindeki sıvı ve gaz basıncıyla kütleçekimini dengede tutan bu cisimler ortadaki yıldızın etrafında dönmeye devam ederler. Bu cisimlere gezegen diyoruz. 

Gezegenler kendi enerjilerini üretmediklerinden ışımaları yoktur. Ortadaki yıldızın ışığını yansıtırlar. Güneş sistemindeki gezegenlerin kütleleri Güneş kütlesinin milyonda biri ile binde biri arasındadır. Dünyamız ve Mars gibi bazı gezegenlerin katı kabukları da vardır. Gezegenlerin AY gibi uyduları, Satürn’ün etrafındaki gibi halkaları olabilir. Ayrıca Güneş sisteminde gezegenlerden ufak, kaya hatta taş parçaları kadar ufak asteroidler, buzlu kuyrukluyıldızlar gibi küçük gökcisimleri de vardır.

1992 de ilk kez yakın yıldızlardan birinin etrafında bir gezegen bulundu. Artık hemen tüm yakın yıldızların etrafında teleskoplarımızla seçebildiğimiz ötegezegen sistemleri var.  Tabii yakın veya uzak tüm yıldızların etrafında gezegen sistemleri olması akla yakın.

Ali Alpar
Bilim Akademisi üyesi
Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi öğretim üyesi