Soru&Cevap: Gezegenler Nasıl Oluşur?

Bilim insanlarının araştırmalarına göre gezegen oluşumu aslında yıldız oluşumunun yan ürünü olarak karşımıza çıkmaktadır. Yıldızların çoğu bölgesi son derece seyrek gaz ve toz dolu olan yıldızlar arası uzayda doğar. Ancak yıldızlar arası uzayın moleküler bulut (molecular cloud) denilen bazı bölgeleri çevrelerinden çok daha yoğundur. İşte yıldızlar orada oluşur. Bulutun kütle çekimi bir kaç ışık yılı genişliğindeki bulutu kendi içinde çökerterek güneş sistemimizin boyutuna küçültecek kadar güçlüdür. Bulutta büzüşen madde buz patencilerin kollarını içeri çekerek yaptığı gibi daha hızlı dönmeye başlar. Buluttaki kütlenin büyük kısmı merkezdeki yıldıza doğru çöker ama hızlı dönme nedeniyle maddenin bir kısmı da yeni oluşan yıldızın yörüngesinde geniş bir disk oluşur. Gezegenler işte bu ön gezegensel diskten (protoplanetary disk) oluşur.

Yıldız oluşumunun temel mekanizması uzun zamandır bilinmesine rağmen gezegen oluşumunu çok daha sonra kavrayabildik. Şuanki bilgimize göre yıldızların çoğunun etrafındaki gezegensel sistemlerle birlikte oluştuğunu düşünüyoruz. Oysa içindeki bulunduğumuz yüzyıla dek bu çok spekülatif bir düşünce olarak görünüyordu. O zamanlar bilinen çok az öte gezegen vardı ve hiç kimse ön gezegensel diskleri görmemişti. Ancak daha sonra Kepler ve diğer teleskoplar binlerce öte gezegen keşfetti. Ayrıca onlarca öte gezegensel disk de görüntülendi. Hatta PDS-70 yıldızın etrafındaki diskte belirgin bir şekilde görülebilen bir gezegen oluşumu keşfedildi. Bu gibi gözlemlerle birlikte ele alınan sofistike bilgisayar simülasyonları gezegenlerin nasıl oluştuğunu daha iyi anlamamızı sağladı. Ön gezegensel diskteki toz ancak mikroskopla görülebilecek kadar küçük ve katı parçacıklardan oluşuyor. Yıldıza yakın parçacıklar genelde kaya veya metalik. Merkezden uzak mesafelerdeyse dolmuş hidrojen bileşikleri karşımıza çıkıyor. Hem kaya hem de buz maddeleri benzer şekilde gelişiyor. Toz parçacıklarının her biri farklı yörüngelerde yıldızların etrafında dolaşırken sürekli olarak birbirleriyle çarpışıyorlar. Nispeten yavaş çarpışmalar sonucunda parçacıklar birbirine yapışıyor. Parçacıklar büyük kayalar haline gelinceye kadar bu birikme süreci devam ediyor. 

Peki bu büyük kayalardan ikisi düşük hızla çarpışınca ne oluyor? Büyük bir parçalanma değil, yine bir birleşme yaşanıyor. Bu da gezegen oluşum sürecinin bir aşaması. Ön gezegensel disklerin iç kısımlarında bir nesne yeterince kütle biriktirerek kendisini kabaca küresel bir şekle sokacak kütle çekim kuvvetine sahip olabilir. Bu aşamada gerçekten gezegene benzemeye başlar. 

Ancak açıklanması gereken bir şey daha var. Jüpiter, Satürn gibi büyük gezegenlerin yoğun çekirdekleri devasa gaz tabakalarıyla çevrili. Bunların oluşmasıyla ilgili bilim çevresindeki en olası senaryo şu şekilde: Çekirdek tıpkı kayaç gezegenler gibi birikme şekliyle oluştu. Sonra çekirdeğin kütle çekimi gaz kütlelerini kendisine çekti. Alternatif olarak ön gezegensel diskteki kütle çekim dengesizlikleri ilk önce gazın birikmesine neden olmuş olabilir. Sonraysa bu gaz yığınları toz ve buzu kendilerine çekerek gezegenin çekirdeğini oluşturmuş olabilir.

İşte bazı bilgiler:

Gezegen oluşumun ortalama süresi 10 milyon yıl.

Güneş sistemindeki toplam gezegen kütlesinde dev gezegenlerin oranı yüzde 99,6.

Bilinen gezegen sistemlerinin sayısı 3063.

Gök bilimciler neredeyse her yıldızın yörüngesinde en az bir gezegen olduğunu düşünüyor.