venüs

  • venüs, iç güneş sistemindeki diğer kayalık gezegenlere göre dünya'ya en çok benzeyen ama diğer taraftan epey farklı özellikleri olan yalancı ikizimiz. neredeyse dünya boyutlarında ve ağırlığında, güneş'e azıcık daha yakın olmasına rağmen yaşanabilir alanda, yüzey alanı, hacmi, kütlesi ve haliyle kütleçekimi neredeyse dünya'nınki kadar olan venüs'te yaşam olabileceği uzun süre savlandı.

    ancak gezegenin atmosfer koşulları ve korkunç boyutlara erişmiş sera ortamıyla 450 derece santigrad civarındaki ortalama sıcaklığı keşfedildikten sonra, cehennemvari özellikleri sebebiyle bu teoriler bir anda söndü.

    venüs, güneş sisteminde, kendi ekseni etrafında en yavaş dönen gezegen ve ekseni etrafındaki dönüşünü diğer gezegenlerin aksine saat yönünde tamamlıyor. kendi ekseni etrafında dönüşü yaklaşık 243 dünya günü sürüyor. güneş etrafındaki turu ise bundan 20 gün kadar daha az. yani gezegen kendi etrafından aheste dönerken tam anlamıyla yıllar geçiyor; venüs'te bir gün, bir yıldan uzun sürüyor.

    güneş sistemindeki pluto, venüs ve uranüs hariç tüm gezegenler, kutuplarından bakıldığını varsayarsak kendi eksenleri etrafında saat yönünün aksine dönerler. aynı şekilde tüm gezegenler güneş etrafındaki yörüngelerini saat yönünün aksi yönünde tamamlarlar. güneş de kendi ekseni etrafında yine saat yönünün aksi yönünde döner. hatta güneş sistemindeki (asteroid kuşağı, kuiper kuşağı vs.) cisimlerin %99'u güneş etrafındaki yörüngelerini güneş ile aynı yönde, saat yönünün aksine dönerler.

    bu durumun bir tesadüften ziyade, güneş sisteminin doğduğu toz bulutunun hareketiyle doğrudan alakalı olduğu tahmin edilmekte. en basit ve gerçekçi açıklama bu. güneşimizi ve güneş sistemimizi oluşturan gaz ve toz bulutu, çökmeye başladığında saat yönünün aksi yönünde dönüyordu, güneş oluştuktan sonra bu yönde dönmeye başladı ve etrafındaki materyal bulutu da aynı yönü takip etti.

    venüs'ün ters yönde dönüşüne getirilen açıklamalar çeşitli olsa da kesin kanıt bulmak mümkün olmadığından teoriler çeşitli. birazdan bunlara değineceğim ama önce venüs'ün diğer bir iki "tuhaflığından" bahsedeyim.

    güneş sistemindeki gezegenlerin merkür ve venüs hariç hepsinin, hatta cüce gezegen olarak sınıflandırılan pluto'nun bile bir ay'ı, bir uydusu vardır. merkür, görece küçük kütlesi ve güneş'e yakınlığı sebebiyle bir uyduya sahip değil gibi görünüyor. eğer gezegenin yörüngesinde bir uydu oturmuşsa bile, güneş'in kütlesi bu yörüngeyi bozmuş ve uyduyu yutmuş veya gezegene düşürmüş olabilir. venüs'te ise durum biraz daha farklı zira kütlesi ve güneş'e mesafesi, güneş'in merkür'e etkilerine sebep olacak kadar zorlu değil.

    dünya ile fiziksel olarak bu denli benzer bir gezegenin, güneş sistemi oluşurken veya biraz daha geç evrelerinde kütleçekimiyle bir ay yakalayamamış, etraftaki toz bulutundan bir uydu oluşturamamış olması gerçek manasında tuhaftır. benzer özellikleri taşıyan nesnelerin benzer davranışlar göstermesi beklenir. fakat venüs, dünya'ya ne denli benzerse benzesin, günümüzde uydu sahibi bir gezegen değil.

    ikizimizin bir diğer "tuhaflığı" ise, tıpkı kendi ekseni etrafında venüs gibi saat yönünde dönen pluto ve uranüs'e benzer şekilde çok büyük bir eksen eğikliğine sahip olmasıdır. şurada eksen eğikliğine ait açıları görebilirsiniz: https://en.wikipedia.org/…jects_of_the_solar_system

    venüs'ün ekseni, 177 derecelik bir eğikliğe sahiptir. yani kuzey kutbu, dünya'ya göre gezegenin güneyindedir. uranüs 100 derece civarı bir açı ile yan yatmıştır, dünya'ya göre sırt üstü uzanmış gibidir. pluto'nun eksen eğikliği 120 derece civarındadır; sanki hafifçe yataktan düşmek üzereymiş gibi durmaktadır. kıyaslama açısından dünya'nın 23 derece civarı bir eğimle döndüğünü belirteyim.
    http://scienceblogs.com/…les/2010/10/obliquity.jpeg

    özetle, venüs, yüksek eksen eğikliğine sahip, oldukça eğik ekseni etrafından güneş sistemindeki nesnelerin %99'unun tersi yönünde dönen bir gezegen ve bir uydusu mevcut değil.

    venüs'ün uydusunun olmaması, astronomlar için bir soru işareti olmuştur ve sebepler hakkında çoğunlukla spekülatif hipotezler mevcut. dünya-ay sistemindeki gibi bir ikili gezegen sisteminde, ilk olarak, ikizimizin sahip olmadığı ay'ın oluşumu ve dünya ile kütleçekimsel ilişkisi bakımından dünya'nın ne denli avantajlı olduğuna bakılırsa, venüs'ün durumu daha da ilgi çekici oluyor.

    ay'ın oluşumuna dair, ay görevleri öncesinde çeşitli teoriler vardı. ya ay ve dünya aynı toz bulutundan, aşağı yukarı aynı zamanlarda oluşmuştu ki bu durum, ay'da neden dünya'dakinden daha az metal olduğunu açıklamıyordu; ya ay hali hazırda oluşmuş bir gökcismiydi ve dünyanın kütleçekimi tarafından yakalanmıştı ki bu da ay-dünya sisteminin açısal momentumunu açıklamıyordu; ya da ay dünya'nın dış kabuğundan kopan parçalardan oluşmuştu ki bu da dünya'nın ilk dönüş hızının çok yüksek olmasını gerektirdiği için tutmuyordu.

    ay'dan toplanan örnekler sayesinde bugün biliyoruz ki ay, çok büyük ihtimalle dünya'ya çarpan ve yaklaşık mars boyutunda, dünya'nın onda biri kadar bir kütlede bir cismin çarpışma ardında bıraktığı enkazdan oluştu. bunun dolaylı kanıtları mevcuttur. doğrudan kanıtlarını bulmak ise, gerek bahsedilen uzun süre gerekse atmosferik olaylar, levha tektoniği ve volkanik hareketlilik gibi dünya'nın kıtasal kabuğunu sürekli değiştiren etmenler sebebiyle mümkün olamamıştır. yine de bulunan dolaylı kanıtların oldukça ikna edici olduğunu söylemek doğru olur.

    ay'ın oluşumunu sağlayan çarpışma, dünya'nın eksen eğikliğine de bir açıklama getirmektedir. ayrıca ay'ın kütleçekim kuvveti ve gel-git etkisi sayesinde dünya'nın eksen eğikliği sabit kalmaktadır. ay, dünya üzerinde dengeleyici görevi görmektedir. böylece dünya'nın ekseni mevsimleri oluşturabilecek ve gezegende ısının nispeten düzgün dağılabileceği biçimde kalabilmektedir. yani ay, akıllı yaşam için gereken ortamı sağlayan faktörlerdendir.

    uranüs ve venüs'ün bu kadar yüksek eğikliğe sahip olmaları, eksenleri etrafından dönüş yönleri de göz önüne alındığında, bu gezegenlerin çok önceleri başka cisimlerle çarpıştıkları ve bu sebeple eksen kaymaları yaşadıklarını düşündürüyor. bugün genel görüş, her iki gezegenin de tarihin bir döneminde başka gök cisimleriyle çarpıştıkları için büyük eksenel eğikliklere sahip olduğu yönündedir.

    venüs söz konusu olduğunda, gezegenin dünya'nın neredeyse ikizi gibi olmasından da hareketle, hiçbir uydusunun olmayışı da bir açıklamaya muhtaç kalıyor.

    gezegenin yüzeyi hakkında bildiklerimiz bize, venüs'ün dünya'nın aksine kalın bir dış kabuğa sahip olduğunu ve bu kabuğun her yerde yaklaşık aynı yaşta olduğunu gösteriyor.

    gezegenin kalın kabuğunun yaklaşık 600-700 milyon yaşında olduğu biliniyor. dünya'nın okyanus tabanındaki ince kabuk ise yaklaşık 100 milyon yaşında. gezegenimizdeki levha tektoniği, atmosfere bağlı meteorolojik aşınma vb. hareketlilik venüs'te söz konusu değil. gezegenin atmosferi dünya'dakinden çok daha zorlu koşullar doğuruyor ve sıvı su bulunmasına müsade etmiyor. ayrıca venüs'te volkanik olaylara dair gözlemler olsa da levha tektoniğine dair, yani kıta kaymaları gibi hareketlerin izi yok. dalma-batma zonları, meteorolojik aşınma vs. olmadığı için gezgenin kabuğu, dünya'nın kabuğu gibi kısa aralıklarla yenilenmiyor. ancak ilginçtir ki, gezegenin kalın kabuğunun yüzeyinde, iç güneş sistemindeki diğer gezegenlere oranla çok daha az çarpma izi mevcut.

    dünya'nın ve diğer iç gezegenlerin oluşumunun hemen ardından gerçekleştiği düşünülen ve geç dönem ağır bombardıman denen, merkür-mars arası gezegenlere yoğun asteroid ve kuyruklu yıldızların "yağdığı" dönemden kalma kraterler, özellikle ay yüzeyinde son derece iyi gözlemlenebildi. keza mars yüzeyinde de bu döneme ait bulgulara raslandı. ancak radar taramasında venüs yüzeyinde görünen kraterlerin sayısı, beklenenden çok daha az oldu. krater sayılarını oranlayan astronomlar, venüs'ün yüzeyinin yaklaşık 700 milyon yıllık iz taşıdığını buldular. o halde gezegenin yüzeyi aşağı yukarı bu yaşta olmalıydı.

    bu durum, venüs'ün kabuğunun en son 700 milyon yıl kadar önce (+/- 50 milyon yıl) "tamamen" yenilendiğine işaret ediyor. o halde gezegen, bir şekilde büyük bir volkanik aktivite ile kabuğunu tamamen yenilemiş veya kabuk bir sebepten yarılarak derinlerde birikmiş magma her yandan püskürerek yüzeyi tamamen kaplamış olmalı.

    gezegenin iç yapısı hakkında bildiklerimiz bize bunun doğru olabileceğini gösteriyor. kabuk altında biriken iç sıcaklığın kaçacağı bir yer ve kaçmasına müsade edecek levha tektoniğine bağlı volkanik aktivite olmamasından dolayı gezegende büyük püskürmelerle yüzey yenilenmesi olduğuna dair teoriler, geç dönem ağır bombardıman izlerinin olmaması ile uyuşuyor.

    peki venüs'te 700 milyon yıl kadar önce ne oldu da gezegenin bütün yüzeyi yenilendi?

    yaşamın evrimde atladığı pek çok basamak vardır. geride kalan kanıtlara göre bunlardan en bilineni ve ilginç görüneni kambriyen patlaması olarak bilinen evrimsel sıçrama dönemidir.

    bundan yaklaşık 550 milyon yıl öncesine tarihlerindirilen fosil kayıtlarından görüldüğü üzere (bu fosillerin en zenginleri burgess şeyli denen bir bölgede bulunmaktadır. bknz. https://en.wikipedia.org/wiki/burgess_shale ), bu dönemde canlı çeşitliliği tarihin önceki dönemlerinde görülmemiş şekilde artmış ve artış hızı da görece beklenmedik derecede yüksek olmuştur. dünya üzerinde yaşamın yaklaşık 3,5 milyar yıllık tarihi var ancak kambriyen patlamasına kadar yaşamın çeşitliliği son derece basit kalmışken yaklaşık 30 milyon yıl civarı bir süre tutan kambriyen patlaması döneminde türler hızla artmıştır. kambriyen patlaması olarak isimlendirilen zaman diliminde ortaya çıkan canlıların çeşitliliği, sıçramanın neden ve nasıl olduğu hakkında soruları da beraberinde getirmiştir.

    kambriyen patlamasının sebebini arayan bilimadamları pek çok teori üretmiş durumda. oksijen oranındaki artma, ozon tabakasının oluşumu, çevresel faktörlerdeki değişim gibi teoriler mevcut.

    işin ilginç tarafı, ekvator civarında bulunan buzul izlerinden doğan snowball earth (kartopu dünya) hipotezinin dayandığı tarih de tam olarak kambriyen patlamasının öncesine denk geliyor. hipoteze göre yaklaşık 650 milyon yıl önce dünya tamamen donmuş durumdaydı. ekvator yakınlarındaki alçak enlemlerde görülen buzul izlerine dayanan hipotez, buralarda yoğunlaşacak ekvatoral buzullanmanın dünyanın tamamını bir kartopu misali donduracağı temeline dayanıyor. buzullar çözülmeye bailadığında doğan ortamın yaşamın çeşitliliğini arttıracak uygun ortamı hazırlamış olabileceği de düşünüldüğünde, hipotezin tarihlendirmesi oldukça ilginç. peki gerçekten tesadüf olabilir mi?

    snowball earth durmunun tarihte en az iki kez yaşandığına, birinin yaklaşık 2,3 milyar yıl önce tam da oksijen (o2) miktarının atmosferdeki artışına denk gelen ve bir diğer evrimsel dönemin başlangıcı olduğu düşünülen zaman denk geldiğine dair güçlü izlenimler var. diğeri ise kambriyen patlaması öncesine denk gelen yaklaşık 650 milyon yıl önceki snowball earth durumu.

    kartopu dünya hipotezinde neredeyse tüm gezegenin donmasını açıklayan bir kaç farklı model mevcut. modellerin tamamı, mekanizma olarak bir soğuma başlangıcı ve soğumayı besleyen pozitif geri bildirimler ile buzul artışı içeriyor.

    modellere göre soğumayı tetikleyen faktörler farklılık gösteriyor. süpervolkan patlamalarıyla atmosfere doluşacak ve güneş ışığını kesecek toz ve duman yığını veya sera gazlarının etkisini azaltacak birtakım etmenler, güneş ışığının yeryüzene ulaşmasına engel olacak durumlar tetikleyici olarak sunuluyor.

    soğumayı tetiklemeye sebep olabilecek durumlardan bir tanesi ise tüm bu yukarıdaki hikayeyi birbirine bağlayabilir. her ne kadar zayıf bir hipotez gibi görünse ve doğrudan kanıtları olmasa da, kambriyen patlaması öncesi gerçekleşmiş olması kuvvetle muhtemel bir kartopu dünyanın soğumasını başlatan bir dünyadışı etmen olabilir.

    bu doğrudan bir çarpışma olsaydı, dünya üzerinde kanıtlarını mutlaka bulacaktık. ancak çarpışmanın dünya dışında, iç güneş sisteminde gerçekleşmesi ve yoğun bir toz bulutu oluşturması durumunda ne olurdu?

    güneş sisteminde güneş, gezegenler ve uyduları dışında pek çok nesne vardır. güneş-mars arası olarak tanımlanan iç güneş sistemi dışında bulunan asteroid kuşağı ve daha da dışında bulunan kuiper kuşağı, bu nesnelerin bulunduğu yerlerdir. ayrıca pluton'un çok ötesinde, oldukça geniş olduğu düşünülen hipotetik kuyruklu yıldız kuşağına dair bol miktarda teori mevcuttur. oort bulutu denen bölgenin, güneş'in çekim etkisine yakalanmış çok miktarda kuyruklu yıldız barındırdığı düşünülmektedir.

    buradaki kuyruklu yıldızların zaman zaman iç güneş sistemine kadar girebildiği, fred whipple tarafından gösterilmiştir. encke kuyruklu yıldızının ve taurid akıntısının (bkz: tauridler), bundan 30 bin yıl kadar önce, çok daha büyük bir kuyruklu yıldızın parçaları olduğu, bütün bu taurid akıntısının ve şimdi yaklaşık 4 km çapına olan encke'nin önceleri çok daha büyük bir nesne olduğu ve jüpiter-satürn ikilisinin dev kütleçekimleri sebebiyle oort bulutundaki yörüngesinden sapıp iç güneş sistemine daldığı ve dalmadan önce de parçalandığı düşünülmektedir. taurid akıntısı ve encke'nin 30 bin yıl kadar önce aynı yörüngede olmaları gerektiğini bulan whipple 2004 yılında hayatını kaybetti.

    özetle, dış güneş sistemindeki büyük kütleli nesnelerin iç güneş sistemine girebildiğini artık biliyoruz. peki bu nesnelerden biri yaklaşık 700 milyon yıl önce iç güneş sistemine düşüp venüs ile çarpıştıysa?

    buraya kadar olan ve soruyu soran esasında john gribbin. the reason why adlı kitabında, teknolojik bir medeniyetin gelişmesinin ne kadar zor olduğunu anlatırken oldukça detaylandıran gribbin, sorduğu sorunun yanıtını da veriyor.

    snowball earth teorisine tekrar dönersek, soğumayı tetikleyecek olay, yaklaşık 700 milyon yıl önce venüs'e çarparak gezegenin bütün yüzeyini eriten, eksenindeki büyük eğikliğe de sebep olan, oort bulutundan iç güneş sistemine girmiş yüzlerce kilometrelik bir nesnenin venüs ile çarpışması olabilir. böyle bir olay, dünya'nın atmosferinde elmas tozu oluşumuna sebep olarak dünyayı tamamen buzullarla kaplayacak iklimsel soğumayı tetikleyebilir.

    elmas tozu denen buz kristallerinin atmosferin yükseklerinde oluşabilmesi için gereken çekirdekleri, venüs'e çarpıp hem gezegeninin yüzeyini magma topuna çeviren hem de parçalanarak büyük miktarda toz bulutunu dünya atmosferine saçan büyük bir gökcismi yaratmış olabilir. ve venüs ile çarpışması gerçekse bu, yaklaşık aynı tarihlere denk gelen 3 büyük olayın birbiriyle bağlantılı olduğunu gösterir: 700 milyon yıl önce venüs'ün yüzeyinin tamamen yenilenmesi, venüs'ün büyük eksen eğikliği ve kendi ekseni etrafında "yanlış yönde" dönmesi, 650 milyon yıl öncesine tarihlenmiş snowball earth tetiklenmesi.

    gribbin, bu üç olayın da aşağı yukarı aynı tarihlere gelmesinin tesadüf olmasının zor olduğunu düşündüğünü yazar. üç büyük değişimin aşağı yukarı aynı tarihlere gelmesi ve birbirinden bağımsız gerçekleşmelerinin "ilginç" olduğu kesin. fakat ne venüs'e çarpan gökcismine dair, ne çarpışmanın kendisine dair ne de dünya'yı kartopuna çeviren tetiklemenin sebebine dair doğrudan bir kanıt bulunmuyor henüz. gerçi venüs'e bir şeylerin çarpmış olabileceğine dair spekülasyonlar uzun süredir öne sürülüyor: http://www.scientificamerican.com/…act-may-explain/

    occam'ın usturası da bu kadar dolanık açıklamalar yerine daha basitlerine bakmak gerektiğini söyler bize. yine de venüs'te 700 milyon yıl önce gerçekleşip gezegenin yüzeyinden ilgili tüm kanıtları silen ve ancak bu silinmenin delillerini bize bırakan, dünya'daki yaşamın çeşitlenerek belki de bugünkü evrimsel basamağa gelmemize yol açan olayların birbiriyle bağlantılı olması bana tam anlamıyla şiirsel geliyor.

    kim bilir; belki de gribbin haklıdır ve biz enfes bir kozmik manzumenin dizelerinde yerimizi aramaktayızdır...