En uzak ziyaret: Arrokoth

Arrokth isminin anlamı nedir? Bir uzayda bir aracın ulaşabildiği en uzak yer neresidir? Tüm bu sorulara cevap olan bilgiler Atlas dergisi Kasım 2019 arşivinden derlendi: Neptün ötesi Kuiper Kuşağı’nda bulunan ve Yeni Ufuklar (New Horizons) tarafından ziyaret edilen Arrokoth, bir uzay aracının yakın geçiş yaptığı en uzak cisim. Yazı: Dr. Umut YILDIZ Keşfedildiğinden beri resmi olarak “2014 MU69” adı kullanılsa da, New Ho­rizons aracı yakınından geçeceği için akılda kalabilmesi amacıyla gökcismine geçici olarak Ultima Thule adı verilmesi düşünülmüştü. Ancak gökcisim­lerini isimlendirmede tek yetkin kurum olan Uluslararası Astrono­mi Birliği (IAU) bu adı teyit etme­diğinden bu sadece NASA takımı­nın fikri olarak kalmıştı.

ARROKOTH İSMİ NEREDEN GELİYOR?

Nihayet, cismin keşfini yapan Hubble Uzay Teleskobu’nun yönetildiği ve New Horizons uzay aracının yapıldığı yer olan Johns Hopkins Üniversi­tesi’ne bağlı APL (Applied Physics Laboratory), Maryland Eyaleti’nde bulunduğu için Maryland’de yaşa­yan Powhatan kabilesinin dilinde “Gökyüzü” anlamına gelen “Arro­koth” kelimesi IAU’ya önerildi ve bu öneri kabul edildi. Plüton ve ötesini araştırmak üzere 19 Ocak 2006’da fırlatılan ve dokuz yıllık yolculuğun ardın­dan 14 Temmuz 2015’te Plüton yakın geçişini yaptıktan sonra yoluna devam eden New Hori­zons uzay aracı, bugün Plüton’un da ötesindeki Kuiper Kuşağı’nda yol almaya devam ediyor. Her ne kadar uzay aracının daha fırlatıl­madan önce Plüton’un ötesinde­ki cisimlere yakın geçiş yapması planlanmış olsa da, 2011’e kadar hangi cismin yakınından geçeceği kararlaştırılamamıştı. Bunun için önce yersel teleskoplar kullanıla­rak New Horizons’ın yolu üzerin­deki Neptün ötesi cisimler arandı. Ancak bu gökcisimleri çok uzak, çok küçük ve çok sönük oldukla­rından iyi sonuçlar vermedi. Son­rasında 2014’te uygun bir cisim bulmak için Hubble Uzay Telesko­bu ile bir gözlem kampanyası baş­latıldı. 26 Haziran 2014’te aranan özelliklere sahip bir cisim bulundu ve sonraki hedef olmasına karar verildi. Ancak cismin boyutu ve şekli hakkında bilgileri “örtülme” (occultation) denen farklı bir tek­nikle almak gerekiyordu.
Canlandırma, Arrokoth’a yakın geçiş yapan New Horizons uzay aracının Pluton’dan geçişini gösteriyor.
Fotoğraf: NASA/JHUAPL/SWRI Örtülme­yi açıklamak gerekirse, uzaktaki bir cisme boş bir arazide baktığı­mızda yanında karşılaştıracak bir şey yoksa boyutu hakkında bir şey söylemek kolay olmaz. Örneğin gökyüzünde yükselmiş olan Ay’a baktığımızda bize küçük görünür, ancak doğarken veya batarken ufuktaki dağlara yakın olduğun­da Ay’ın daha büyük olduğunu hissederiz. Burada da Arrokoth, herhangi bir cisme yakın değilken sadece bir ışık huzmesi şeklinde görünüyor. Ancak yıldız örtülmesi (stellar occultation) denen olay gerçekleşip bir yıldızın önünden geçince, yıldızın ışığını örter ve böylece cismin şekli ortaya çıkar. Bir örtülme, Dünya’nın farklı bölgelerinden aynı anda gözle­nirse, bu veriler birleştirildiğinde boyutu ve şekli konusunda daha doğru bilgi sahibi olunur. Bu çok etkili bir teknik, birçok asteroit ve cismin şekillerini elde etmek için kullanılıyor. 10 Temmuz 2017’de gerçekleşen Arrokoth’un yıldız örtmesi Hubble Uzay Teleskobu ve SOFIA Uçak Teleskobu tarafın­dan gözlendi. Bundan bir hafta sonra 17 Temmuz’da gerçekleşen diğer örtülme için New Horizons takımı Arjantin’e giderek 24 farklı yerde gezici teleskop istasyonu ku­rarak örtülmeyi takip etti. Veriler birleştirildiğinde ise 20-30 kilo­metre çapında ve birbirine değen iki cisimden oluştuğu fark edildi.

YAKIN GEÇİŞ

Zaman içinde insanlığın yakın geçiş yaparak ziyaret edeceği en uzak cisim olduğundan ilgi daha da arttı ve yakın geçiş öncesi fark­lı yerlerden gözlemler yapılarak daha fazla bilgi edinmeye çalışıl­dı. New Horizons, 14 Temmuz 2015’te Plüton geçişini yaptıktan sonra 22 Ekim’de rotasını Arro­koth’a yönlendirmek için dört kez yörünge manevrası yaptı. New Horizons, Plüton’dan geç­tikten sonra o kadar çok veri elde etti ki, bu verileri Dünya’daki yer istasyonuna indirmek neredeyse 20 ay sürdü. Veri indirmesi bit­tikten sonra araç uykuya yatırıldı ve 1 Ocak 2019’da Arrokoth bu­luşmasına altı ay kala 5 Haziran 2018’de yeniden uyandırıldı. New Horizons uzay aracının hızı saniyede 14,4 kilometreye ulaştığından Arrokoth yakın geçişi aslında saniyeler içinde gerçekleş­ti. En yakın anında Arrokoth’a 3 bin 538 kilometre kadar yaklaşa­rak Plüton geçişinden bile üç kat daha yakın geçiş yapmış oldu. An­cak araçtaki bilim enstrümanları belli bir uzaklıktan itibaren veri alabildiği için yakınlaşmaya bir hafta kala bilim verileri alınmaya başlandı ve geçişten iki gün son­raya kadar veri alımı devam etti. Tabii yakın geçiş sırasında sadece bilim enstrümanları görev yaptı­ğından dolayı riske girmemek için Dünya’da verileri bekleyenlerin biraz daha sabretmesi gerekti. İlk veriler 1 ve 2 Ocak’ta gönderilmiş olsa da geri kalan bütün verinin Dünya’ya gönderilmesi 20 ay gibi yine uzun zaman alıyor. Çünkü uzaklık 6,5 milyar kilometre ve verilerin gelmesi altı saatten uzun sürüyor. Projenin takım lideri Alan Stern’in Mayıs 2019’da Science dergisinde yayınladığı makale­ye göre, Arrokoth, biri 22x20x7 kilometre, diğeri de 14x14x10 kilometre boyutlarında birbirleri­ne değen iki cisimden oluşan bir çift cisim.

KUİPER KUŞAĞI CİSİMLERİ

Kuiper Kuşağı cisimleri Güneş’e çok uzakta olduklarından Gü­neş’in dinamik etkilerinden daha az etkilenirler, dolayısıyla sıcaklık­ları genel olarak 10 Kelvin’e (-163 C derece) kadar düşen çok soğuk cisimlerdir. Arrokoth aslında çok küçük bir cisim olsa da, kendi ekseni etrafındaki dönüşü 15,92 saat gibi uzun bir süre alıyor. Do­layısıyla gündüz-gece arasındaki sıcaklık farkı da mevsimsel duru­ma göre 30-50 derece gibi yadsı­namaz bir seviyeye ulaşabiliyor. Gelen fotoğraflarda yüzey yapısın­da büyük kraterlere rastlanmadı. Buradan Kuiper Kuşağı’nda her ne kadar milyonlarca irili ufaklı kaya parçaları dolanıyor olsa da, arala­rındaki mesafelerin büyüklüğün­den dolayı birbirleriyle çarpışma olasılıklarının çok yüksek olmadığı sonucunu çıkartıyoruz.

ARROKOTH'U ÖZEL YAPAN NE?

Arroko­th’un çift yapısının oluşumu hak­kında bazı teoriler var. Birisi iki ayrı cismin zaman içinde birbirine yapışıp kaynaştığı şeklinde, diğeri ise daha oluşum sırasında beraber oldukları ve zaman içinde birbir­leri etrafında dönerek yapışmış olma ihtimali üzerinde duruluyor. New Horizons’ın Arrokoth geçişi çok kısa sürmüş olsa da, hâlâ ve­rilerin gönderimi bitmediğinden, gelecekte daha çok bilgi edinece­ğiz. Bu kadar küçük olmasına rağmen Arrokoth’u özel yapan nedir diye sorarsanız, aslında Kuiper Kuşağı’ndaki milyonlarca benzer cisimden farklı çok da özel bir ya­pısı olduğunu düşünmüyorum. Sadece New Horizons uzay ara­cının yolu üzerinde olması ve bu yakın geçişin yapılması onu özel yaptı.