24 Nisan 2016 Pazar

IŞIK VE RENK

KIRILMA VE IŞIKTA RENKLER

IŞIĞIN KIRILMASI

Işık ışınları saydam bir ortamdan başka bir saydam ortama geçerken ışınların bir kısmı yansıyarak geldiği ortama dönerken bir kısmı da ikinci ortama, doğrultusu ve hızı değişerek geçer. Işığın ikinci ortama geçerken doğrultu değiştirmesine ışığın kırılması denir.

Kırılma Kanunları

1. Gelen ışın, normal ve kırılan ışın aynı düzlemdedir.

2. Gelme açısının sinüsünün, kırılma açısının sinüsüne oranı her zaman sabittir. Bu sabit, ikinci ortamın birinci ortama göre kırılma indisine eşittir. Şekildeki açılara göre,

şeklinde ifade edilir. Bu bağıntıya Snell bağıntısı denir. Bağıntıdaki sabit değere ışığın havadan saydam maddeye girişte kırılma indisi veya sadece ortamın kırılma indisi denir. Kırılma indisi saydam maddelerin ayırt edici bir özelliğidir.

Burada kırılma indisi bağıl kırılma indisi ve mutlak kırılma indisi olmak üzere ikiye ayrılır.

Işık kırılma indisi küçük ortamlardan büyük ortamlara geçerken normale yaklaşır.

Kırılma indisi büyük ortamlardan küçük ortamlara geçerken normalden uzaklaşır.

Kırılma indisi büyük ortamlara çok yoğun ortam, kırılma indisi küçük ortamlara az yoğun ortam denir. Buradaki yoğun kelimesinin özkütle ile ilgisi yoktur.

Işık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama veya çok yoğun ortamdan az yoğun ortama dik olarak geçerse doğrultusu değişmez, fakat hızı ve dalga boyu değişir

Sınır Açısı ve Tam Yansıma

Işık ışınları, kırılma indisi küçük ortamlardan büyük ortamlara hangi açı ile gelirse gelsin normale yaklaşarak kırılır ve ikinci ortama geçer. Işık ışınları çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşarak kırılır. Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama gelen ışınlar ikinci ortama her zaman geçemez. Ancak belli açılardan küçük açılarla geldiği zaman geçer.

Sınır Açısı

Gelme açısı büyüdükçe kırılma açısı da büyür ve ışığın kırılma açısı 90° olduğu andaki gelme açısına sınır açısı denir. Eğer ışık ışınları sınır açısından daha büyük açıyla gelirse ikinci ortama geçemez ve geldiği ortama normalle eşit açı yaparak geri döner.

Bu olaya tam yansıma denir.

Örneğin, sudan havaya gelen ışınlar için sınır açısı 48°, camdan havaya gelen ışınlar için ise 42° dir.

Bu iki örnekten de anlaşılacağı gibi ortamların kırılma indisleri arasındaki fark büyüdükçe sınır açısı küçülür. Aynı sonuç Snell bağıntısından da anlaşılabilir.

Işığın Paralel Yüzlü Ortamdan Geçişi

Işık ışınları d kalınlığında paralel yüzlü bir cama şekildeki gibi geldiğinde önce normale yaklaşarak, çıkışta ise normalden uzaklaşarak kırılır. Kırılan ışın ile gelen ışın, birbirine paralel olur. Sadece paralel bir kaymaya uğrar. Kayma miktarı camın kalınlığına ve q1 ve q2 açılarına bağlıdır. q2 ise ortamların kırılma indislerine bağlıdır.

Görünür Derinlik

Bulunduğumuz ortamdan kırıcılık indisleri farklı saydam ortamlardaki cisimlere baktığımızda, bulundukları yerlerden farklı yerlerde görürüz. Mesela akvaryuma üstten bakıldığında balıklar yüzeye çok yakın görülür. Su dolu havuza üstten bakıldığında, havuzun derinliği, olduğundan daha yakın algılanır. Sonuç olarak az yoğun ortamdan çok yoğun ortamdaki cisimlere bakan gözlemciler cismi daha yakında, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama bakan gözlemciler ise daha uzakta görür.

Şekilde görüldüğü gibi az yoğun ortamdan çok yoğun ortama normal ya da normale yakın yerden bakılırsa cisim gerçek yerinden daha yakında görülür.

Şekilde ise çok yoğun ortamdan az yoğun ortama bakıldığında ise cisim gerçek bulunduğu yerden daha uzakta görülür. Bunların sebebi, ışığın kırılarak göze gelmesi ve gözün de kırılan ışınların uzantısında görmesindendir.

Küresel Yüzeylerde Kırılma

Küresel camlara gönderilen ışık camdan geçerken kırılmaya uğrar. Önce girişte normale yaklaşır. Çıkarken de normalden uzaklaşarak kırılır. Burada unutulmaması gereken olay, küresel yüzeylerde merkezden geçen bütün doğruların normal olduğu ve normal üzerinden gelen ışınların kırılmayacağıdır. Şimdi de bir kaç şekil üzerinde bu olayı inceleyelim.

Şekil (e) de açı 45° den büyük olduğu için tam yansımıştır. Şekil (f) de ise ışık yarım kürenin merkezine gelmesine rağmen normal üzerinden gelmediği için kırılmıştır. Fakat çıkarken kürenin merkezinden geçecek şekilde geldiği için normal üzerinden doğrultu değiştirmeden çıkar.

IŞIKTA RENKLER

Beyaz ışık demeti bir prizmaya gönderildiğinde ışığın şekildeki
gibi doğrultuları farklı altı renge ayrıldığı görülür. Bu ışınlar
beyaz bir ekran üzerine düşürülürse şekildeki gibi sırasıyla kırmı
zı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor renklerinden oluşan bir şerit
oluşur. Buna görünür ışık spektrumu (tayfı) denir.
Ekran üzerinde oluşan bu altı renk temel renk olup tekrar bir
prizmadan geçirilirlerse artık farklı bir renge ayrılmadıkları fakat
doğrultularının değiştiği görülür.
fiekilde görüldüğü gibi ışık demeti prizma içinden geçerken
kırmızı en az, mor ise en fazla sapar yani kırılır.

ANA RENKLER
Güneş ışığında bulunan kırmızı, yeşil, mavi renklerine ışığın
ana renkleri denir. Tüm ışık renkleri kırmızı, yeşil ve mavi ışığın
değişik oranlardaki karışımından elde edilir.

Ana renklerin eşit oranlarda birleştirilmesiyle de beyaz renk
elde edilir.

Kırmızı ışık + Yeşil ışık + Mavi ışık = Beyaz ışık

ARA RENKLER
Sarı, cyan ve magenta renklerine ışığın ara renkleri denir.

Kırmızı ışık + Yeşil ışık = Sarı ışık

Kırmızı ışık + Mavi ışık = Magenta ışık

Yeşil ışık + Mavi ışık = Cyan ışık

Birden fazla renkten oluşmuş ışığa çok renkli (polikromatik),
tek renkten oluşmuş ışığa ise tek renkli (monokromatik)
ışık denir.

TAMAMLAYICI RENKLER
En az iki farklı renk ışık kullanılarak perde üzerinde beyaz ışık
oluşturulabilir. Birleştiklerinde beyaz rengi oluşturan iki renge tamamlayı
cı renkler denir.
Sarı ile mavi, kırmızı ile cyan ve yeşil ile magenta birbirinin tamamlayı
cı renkleridir.

Sarı ışık + Mavi ışık = Beyaz ışık

Magenta ışık + Yeşil ışık = Beyaz ışık

Cyan ışık + kırmızı ışık = Beyaz ışık

BU BİLGİ FİZİGİM.BLOGCU.COM DAN ALINMIŞTIR

KÜTLE ÇEKİM KUVVETİ

Yerden belli bir yükseklikten bırakılan cismin yer yüzeyine doğru düşmesi, kütle çekim kuvvetinden dolayıdır. Kütle merkezleri arasındaki uzaklık d olan m1 ve m2 kütleli cisimlerin birbirlerine uyguladıkları çekim kuvveti eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Kütle çekim kuvveti bağıntısı ile bulunur. Buradaki G genel çekim sabiti olup, G = 6,67 . 10–11 N . m2/kg2 dir. G küçük olduğu için kütle çekiminin büyük olmasının nedeni, Dünya ve gezegenler gibi kütlesi çok büyük olan kütleler olmasıdır.

Yukarıdaki bağıntıya göre, birbirine kuvvet uygulayan kütlelerin birinin küçük diğerinin çok büyük olması halinde de birbirlerine eşit ve zıt yönlüdür. Örneğin sinek ile Dünya birbirlerini eşit büyüklükte kuvvetle çekerler. (F1 = – F2) Yer Çekimi İvmesi M kütleli Dünya yüzeyinde bulunan m kütleli cismin ağırlığı, iki kütle arasındaki çekim kuvvetine eşittir. G = Fç
olur. Bu bağıntıya göre Dünyadan uzaklaştıkça çekim ivmesi uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azalır.

Dünyanın merkezine doğru çekim ivmesi uzaklıkla doğru orantılı olarak azalır ve tam merkezde sıfır olur. Dünya yüzeyinde ise çekim ivmesi enleme göre değişir. Ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe yerçekimi ivmesi artar ve kutuplarda maksimum değerini alır. Bu artışın iki nedeni vardır.
1. Dünya kutuplardan basıktır. Kutupların merkeze olan uzaklığı, ekvatorun merkeze olan uzaklığından küçüktür. bağıntısına göre, Dünya yüzeyinde r küçük olunca g çekim ivmesi büyük olur.
2. Dünya dönerken ekvatordaki bir noktanın çizgisel hızı, kutuplardakine göre daha büyüktür. Dolayısıyla merkezkaç kuvveti ekvatorda daha büyük olduğu için çekim ivmesinin ya da cismin ağırlığının kutuplardakine göre daha az olmasına neden olur.

Buna göre, ekvatorda çekim ivmesi 9,78 N/kg ise, kutuplardaki çekim ivmesi 9,81 N/kg dır.

Ağırlık vektörel bir büyüklük kütle ise skaler bir büyüklüktür. Ağırlık uzayın ve Dünyanın değişik yerlerinde değişir, kütle ise hiç bir yerde değişmez Ağırlık ile kütle madde miktarına bağlıdır.Dolayısıyla ayırt edici bir özellik değildir.

Ağırlık dinamometre denilen yaylı kantarla ölçülür ,kütle ise eşit kollu terazi ile ölçülür.Ağırlık birimi newton’dur.Kütle birimi ise kg’dır.

Newtonun Kütle Çekim Kuvveti

Cisimlerin arasındaki kütle çekim kuvvetine ilişkin ilk hesaplamaları Newton yapmıştır. Bu nedenle buna Newton Genel Çekim Yasası denir. Newton yasasına göre, cisimlerin kütleleri ne olursa olsun, birbirlerini eşit şiddette ve ters yönde çekerler. Diğer bir ifade ile kütleler arasındaki çekim yasası;
a) Cisimlerin kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılı,
b) Cisimlerin arasındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır,
c) Çekim kuvveti, kütleleri birleştiren doğru boyunca ve ters yönlüdür. Yani;

Dünyanın cisimlere uyguladığı çekim kuvveti dünyanın merkezine doğrudur. Bu çekim kuvvetinin şiddeti ise, cisimlerin kütlelerine göre değişiklik gösterir. Dünyanın bir cisme uyguladığı bu çekim kuvvetine cismin ağırlığı denir. Cismin kütlesi m, yer çekimi ivmesi g olduğuna göre bir cismin ağırlığı (G); G = mg' dir. Yer çekimi kuvveti, yerin merkezine doğrudur.

Düşen Cisimler ve İvmeleri

Kendi ağırlığının etkisi ile bırakılan cisimler yeryüzüne doğru düşer. Bu cisme etki eden kuvvet F=mg olduğundan, yer çekiminin etkisi ile düşen bir cismin ivmesi ise şu şekilde olur;

Buradaki ivme, cismin kütlesine bağlı değildir. Dünyanın yerçekimine bırakılan bütün cisimler aynı g ivmesi ile düşerler.

F= ma formülünde m 0 1 kg yazıldığında F = g olur. Bu ifadeye göre, dünyanın 1 kg'lık kütleye uyguladığı kuvvet yer çekimi olarak tanımlanır. SI birim sisteminde ise birimi m/s2 dir. Bu ifade yerine newton/kg ifadesi de kullanılmaktadır. Yerçekimi ivmesi konumdan konuma değişiklik göstermektedir. Ortalama değeri g = 9,8 n/kg' dır. Hesaplamalarda kolaylık olması için g =10 N/kg da alınmaktadır.

Yerçekimi ivmesi, dünyanın kutuplardan basık olması nedeni ile ve dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi yüzünden dünyanın her tarafında eşit değildir. Bunun yanında yerçekimi ivmesi, yeryüzünden yukarılara doğru çıkıldıkça azalmaktadır. Aşağıdaki tabloda dünyanın farklı yerlerindeki yerçekimi ivmesi tablo olarak verilmiştir:
Yer ........Yükseklik (m) .........Enlem......... g (m/s2 = newton/kg)
Ankara........ 840 .............40o ...........................9,79
İstanbul.......10.................41o............. ..............9,80
Brüksel.........102...............51o............. ..............9,81
Yeni Zelanda..3..................37o................... ........9,80
Kuzey Kutbu.. 0..................90o...........................9 ,83

Cisimler anı yükseklikten yere bırakıldıklarında aynı sürede yere düşerler. Cisimlerin yere düşerken kaz
anmış oldukları ivme cismin kütlesine bağlı değildir. Örneğin, 100 metre yükseklikten yere bırakılan taş, cam ve demir topun kütleleri farklı olmasına rağmen yere aynı anda düşerler.

Ağırlık ve Kütle Arasındaki İlişki

Ağırlık, kütle çekimi ile ilgili bir kuvvettir. Dünyanın bir cisme uygulamış olduğu kütle çekim kuvvetine cismin ağırlığı denir. Bu cismin Ay'da veya Neptün'de olduğu düşünüldüğünde, bu gök cisimlerinin bu cisme uyguladığı çekim kuvvetleri de değişecektir. Bu nedenle bir cismin madde miktarı (kütle) aynı kalmasına rağmen ağırlığı dünyada, Ay'da veya diğer gezegenlerde farklı olacaktır.

Ağırlığı ölçerken yaylı terazi kullanılırken, kütle ölçmek için eşit kollu teraziler kullanılmaktadır. Bir cisme etki eden çekim kuvvetinde değişiklik meydana geldiğinde, yayın da uzamasında değişim olmaktadır. Ama çekim kuvveti ne kadar artarsa artsın cismin madde miktarında değişiklik olmayacaktır. Örneğin kütlesi 10 kg olan bir cisim dünyada tartıldığında 98 N gelirken, bu cismi Ay'da tarttığımızda 17 N gelecektir. Bu da Ay'ın çekim kuvvetinin dünyadan düşük olduğunu göstermektedir.

Uzay mekiği ile Ay'a doğru yolculuk yapan bir astronot düşündüğümüzde, bu yolculuk esnasında astronotun kütlesi değişmez. Yolculuğun her anında kütlesi eşittir. Astronot dünyadan uzaklaşıp Ay'a yaklaştıkça dünyanın uyguladığı çekim kuvveti azalmaya Ay'ın uyguladığı çekim kuvveti ise artmaya başlar. Ay ve dünyanın çekim kuvvetlerinin eşit olduğu noktada astronotun ağırlığı sıfır olur.
Kaynak:gef.gazi.edu.tr

Keplerin Kütle Çekim Kanunları

Kepler , gezegenlerin hareketleri ile ilgili gözlemlerden yararlanarak, gezegenlerin güneş çevresindeki hareketlerini 3 kanun ile açıklamıştır.

a)Yörüngeler Kanunu

Her gezegen, odaklarından birinde güneş bulunan elips biçiminde bir yörünge üzerinde dolanır.

b) Eşit Alanlar Kanunu

Bir gezegeni güneşe birleştiren vektör, eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar.
Bu durumda gezegen güneşe yaklaştıkça hızı artar.

c) Periyotlar Kanunu

Bütün gezegenler için ortalama yörünge yarıçapının küpünün güneş etrafındaki dolanım süresinin karesine oranı sabittir.

R13/T12=R23/T22

Ortalama yarıçap:
Rort=Rmx+Rmin/2 dir

UYARI:
1) Dünyanın Güneş etrafındaki yörüngesi basıklığı az olan daireye yakın bir elipstir.
2) Mevsimlerin oluşumu Dünya’nın Güneş’e yaklaşıp uzaklaşması ile ilgili değil, Güneş ışınlarının dik yada eğik gelmesi ile ilgilidir.(Dünya’nın Güneş’e en yakın olduğu tarih Ocak ayının ilk günleri, en uzak olduğu tarih de Temmuz ayının ilk günleridir.)
3) Elips 2 sabit noktaya uzaklıkları toplamı sabit olan noktalar kümesidir. Bu sabit noktalara odak denir.

Yer Çekimi İvmesi

Cisimlerin ağırlığı ->P=m.->g dır. Ağırlık Dünya’nın cisimlere uyguladığı çekim kuvveti olduğuna göre dünyanın kütlesi: M yarıçapı : r ise :

m.g=G.M.m/r2 => g= G.M/r2

Dünyadan uzaklaştıkça g küçülür. Dünya yüzeyinden h kadar yukarıda:

g’=G.M/(r+h)2

Dünyanın merkezine doğru inilirken, üstte kalan kütlelerin çekim etkisi ortadan kalkar. Kalan kürenin kütlesi

M=4/3.p.r3.d (d: özkütle )

Çekim alan şiddeti

g’=G.M/r2=G.4/3.p.r3.d/r2
g’=G.4/3.p..r.d olur.

Dünya döndüğü için cisimlerin ağırlığı dolayısı ile (g),gerçek değerinden biraz daha az gözlenir.Dünyanın yüzeyindeki çekim ivmesi:

g’=g-W2.r.coskarea kadardır.

Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi

Aralarındaki uzaklık:R kütleleri : M1 ve M2 olan iki cismin potansiyel enerjisi:

Ep= -G.M1.M2/R bağıntısı ile bulunur.

Kütleler birbirinden uzaklaşırken potansiyel enerji artar.aralık sonsuz olduğunda potansiyel enerji sıfır olur.O halde başlangıçtaki enerji sıfırdan az, (-) işaretlidir.

Dünya merkezinden R1 kadar uzaktaki m kütleli bir cismi, herhangi bir yolla merkezden R2 kadar uzaktaki noktaya taşımak için yapılacak iş, potansiyel enerji değişimine eşittir:

W=Ep2 –Ep1 =-G.M.m/R2-(-G.M.m/R1)

(Dünyanın yarıçapına göre DR çok küçük ise W=m.g. DR olur.)

BU BİLGİ NE NEDİR .COM DAN ALINMIŞTIR

EN BÜYÜK YILDIZ

Evrendeki en büyük yıldız nedir sorusuna cevap aramadan evvel bu devasa yıldıza kıstas niteliğinde bir cetvel olarak galaksimizdeki Güneşin kullanıldığını bilmek gerekir. Peki Güneşin boyutları, ebatları ve kütlesi nedir? İşte bunu bilim adamları yanıtlarken çeşitli bilimsel metodlar uygulamktadırlar. Bunlara örnek vermek gerekirse paralax yöntemi, devasa radarlar, trigonometrik hesaplamalar en yaygınlarındandır. Fazla ayrıntıya girmeden Güneşin ebatlarını çapı 1.4 milyon kilometre, yarıçapı 690 000km ve de 2.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kg olarak kütlesini belitmekde fayda vardır. Güneşin evrendeki diğer yıldızların boyutunu belirlemede kıstas olarak ele alınması onu bir cetvel niteliğine haiz kılmaktadır.

En büyük yıldızın ne olduğu incelemesine kendi galaksimizden başlamak gerekirse Eta Carinae yıldızından bahsetmemiz gerekmektedir. Bize 7500 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Eta Carinae yıldızı tam tamına 100 tane güneşin kütlesinin toplamı kadar ağırlıktadır.Eta Carinae yarıçapına gelecek olursak Güneşten 400 kat daha fazladır. Ayrıca bu yıldız hakkında bilimadamları teleskop gözlemleriyle 'yıldız rüzgarlarından' epey etkilendiğine ulaşmışlardır. Yıldız rüzgarları yıldızın üzerinden birtakım kütlesel çekim kuvvetlerinin yarattığı etkiyle maddeleri alıp evrenin boşluğunda süzülmesine sebep olmaktadır. Eta Carinae işte bu 'güneş rüzgarlarının' yarattığı parça kopmalarından her gün tam 500 dünya kütlesi kadar parçasını kaybetmektedir.
En Büyük Yıldız

Şimdi gelgelelim insanoğlunun evrendeki şu güne kadar keşfettiği en büyük yıldız diyebileceğimiz yıldıza. VY Canis Majoris adı verilen hypergiant olarak da tabir edilen devasa bir kızıl yıldızdır. Eğer bu yıldız bizim yaşam kaynağımız olan Güneşle yer değiştirseydi dış yüzeyinin Satürn halkalarına temas edebileceği söylenmektedir. Evrende bizim görebildiklerimiz arasında eşi benzeri çok az olan bu hypergiant yıldız bize yaklaşık 5000 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Yüzölçüm hesabı adına Minnesota üniversitesi profesörlerinden Roberta Humphreys'in yaptığı araştırmaya göre VY Canis Majoris Güneşden tam 2100 kat daha büyük bir yüzölçümüne sahip olduğunu saptanıştır. Tabiki bu ebatlarda bir yıldızın boyutunu ölçmek cetvel ile ip ölçmeye benzemez. Boyutları konusunda bir başka astronom Güneşten 600 misli büyük olduğunu idda etmiştir. Unutmadan evrendeki en büyük yıldızların aynı zamanda en soğuk ve en yaşlı yıldızlar olduklarını da aklımızdan çıkarmayın. Mesela VJ Canis Majoris'in sıcaklığı 3500 kelvin ile güneşden daha soğuktur. Teknik özelliklere biraz daha değinecek olursak VY Canis hakkında şunları bilmekte fayda vardır;

Evrendeki en büyük yıldız olan VY Canis Majoris yarıçap olarak 2000 güneş yarıçapındadır.
Işık bu yıldız üzerinde bir turunu 8 saatten uzun sürede tamamlayabilmektedir.(Güneş 14.5 saniyede bunu yapabiliyor)
VJ Canis Majoris'i bir içi boş küre olarak tasfir edersek bunu doldurmamız için tam 7 desilyon tane Dünyaya ihtiyacımız vardır.
Çapı yaklaışık 3.063.500.000 km'dir.
Saatte 980 km hızla yol alan bir uzay mekiği VJ canis Majoris'in etrafını turlamak isteseydi bunu tamamlaması hemen hemen 1100 yıl sürmekte
Dünyadan saatte 2000km hız yapan bir uzay mekiği ile ulaşmak isteseydik bu 12 000 trilyon yıldan daha uzun sürmektedir.
Dünya çapını 1 cm olarak tasfir edersek VJ Canis Majoris 6.5 kilometre çapında bir yarıçapa sahip olacaktır.

Tabiki tüm bu araştırmalar sonucunda elde edilen bulgular evrendeki en büyük yıldız nedir sorusuna tam kesin cevap verememektedir; çünkü hala yepyeni teknolojimizle yepyeni gezegenler ve yepyeni diyarlar keşfedilmeye devam edilmektedir.

BU BİLGİ GEZEGENLER.GEN DEN ALINMIŞTIR

MERKÜR

Merkür bugüne kadar yalnızca bir uzay aracı, tarafından (Mariner 10) ziyaret edilmiştir. Mariner 10 1974 ve 1975 yıllarında Merkür’ ün 3 kez yakınından geçmiştir. Bu geçişlerde Merkür’ ün yılı ve günü arasındaki 2/3 lük oran yüzünden hep aynı yüz görüntülenebilmiştir. Yüzeyin toplam olarak %48' inin haritası çıkarılmıştır. Ayrıca bu kadar yavaş dönmesine rağmen Merkür’ ün oldukça güçlü bir magnetik alana sahip olması bilim adamların şaşırtmıştır. Merkür’ ün içi dünyaya dışı ise Ay’ a benzer. Dünyadan sonra en yoğun gezegen olan Merkür’ ün (5.42 gr/cm³) kütlesinin önemli bir bölümü demirden oluşmaktadır. Atmosferi yok denecek kadar seyrek olup çoğunluğu sodyum, az bir kısmı ise helyumdan oluşmaktadır. Son gözlemlerden anlaşıldığına göre Merkür’ ün kutuplarında buzlardan oluşan kutup takkeleri bulunmaktadır. Venüs’ ten sonra ikinci sıcak gezegen olan Merkür’ ün (yaklaşık 430°C) kutuplarında sürekli gölgede kalan bölgelerde sıcaklık -170°C dolaylarındadır. Merkür, Güneş sistemi’nin iç gezegenler olarak adlandırılan diğer dört üyesi gibi katı bir yapıya sahiptir. 5,43 g/cm3 olan yoğunluğu Yer ile karşılaştırılabilecek denli yüksektir ve Yer’den sonra Güneş Sistemi’nde karşılaşılan en büyük değerdedir. Merkür Güneş’e yakınlığı nedeniyle güneş ışınlarının güçlü etkisi altındadır ve sıcak bir gezegendir. Yüzey ısısı uzun süren Merkür günü sırasında 450oC üzerindeki düzeylere çıkabilirken, etkili bir atmosferin yokluğu nedeniyle gece -170oC’ye kadar düşmektedir. Gezegenin koyu bir yüzeyi vardır, ve 0,11 düzeyindeki beyazlık derecesi ile üzerine düşen güneş ışınlarının ancak onda birini yansıtır.

Merkür yüzeyinin en dikkat çeken özelliği tüm gezegen üzerine dağılmış irili ufaklı çarpma kraterleridir. İlk bakışta Ay yüzeyine benzetilebilecek bu görünümün, daha dikkatli bir incelemede bir çok farklılıklar içerdiği anlaşılır. Ay’da olduğu gibi kraterlerin yoğun bir şekilde iç içe geçtiği alanlar arasında, krater yoğunluğunun çok düşük olduğu, yumuşak engebeli geniş düzlükler yer alır. Bu bölgeler kraterlerin sık olduğu bölgelere göre daha alçakta yer alırlar ve Ay’daki ‘deniz’lere benzer şekilde, büyük çarpmalar sonucunda gezegen içinden yüzeye çıkan lav akıntıları ile oluştukları sanılır. Gerek bu oluşumların, gerekse büyük kraterlerin çoğunun, Güneş Sistemi içinde büyük çarpışmaların sürdüğü 4,5 ile 3,8 milyar yıl öncesini kapsayan dönemde meydana geldiği düşünülür. 3,8 milyar yıl öncesinden günümüze, Güneş Sistemi büyük çarpışmaların sıklığının azaldığı, nispeten sakin bir döneme girmiştir. Merkür üzerindeki en büyük çarpışma izi, 1300 km. çapındaki Caloris Havzasıdır. Bu dev lav denizi 100 km. çapında bir gökcisminin çarpması ile gezegenin manto tabakasından yüzeye çıkan sıvılaşmış materyal ile oluşmuş, bu arada şok dalgalarının gezegen boyunca yayılarak diğer yüzünde odaklanması sonucunda Caloris Havzasının tam karşı kutbunda 500.000 km.2 lik bir alan son derece engebeli bir hal almıştır. Ayrıca düzlükler üzerinde yüzlerce kilometre uzunluğunda ve yüksekliği 2-3 km.yi bulan kırıklar dikkati çeker. Bunlara, gezegenin soğuması sırasında küçülen hacminin neden olduğu sanılmaktadır. Kırıkların bazı kraterlerin içinden de geçmeleri krater oluşum döneminden daha sonra meydana geldiklerini düşündürür.
Gezegen yüzeyinin en dışta kalan bir kaç metre kalınlığındaki kısmının, Ay yüzeyindekine benzer biçimde çok küçük göktaşlarının milyarlarca yıldır süren bombardımanı sonucunda ince bir toz haline gelmiş regolit tabakası olduğu varsayılır. Aynı Ay’da gözlendiği gibi az sayıdaki genç kraterin, ışınsal olarak kendilerini çevreleyen parlak beyaz çizgilerin ortasında yer aldığı görülür. Bu çizgiler, çarpma sırasında ‘kirli’ regolitin üzerine sıçrayan taze materyal ile ilişkilidir.

BU BİLGİ GEZEGENLER.GEN DEN ALINMIŞTIR

MARS

Mars hakkında bilmeniz gerekenler

Mars neden bu kadar önemli? Neden Mars için birçok proje yapıldı ve hala yapılıyor? Neden devletler milyarlarca doları Mars ve genel anlamda uzay araştırmalarına ayırıyor? Gelecekte hangi Mars projelerinin hayata geçirilmesi planlanıyor? Bu yazıda bu soruların cevaplarını arayacağız.

Hürriyet Haber

29 Eylül 2015 - 10:14:42

- -
- A
- +

28 Eylül 2015 Pazartesi günü NASA belki de bugüne kadar ki en önemli bilimsel keşfin duyurusunu yaptı.
Mars'ta sıvı olduğuna dair ciddi bir kanıt bulduğunu açıkladı. Sulandırılmış tuz olarak nitelenen ve mevsimsel akıntılar halinde kendini gösteren bu buluş Dünya dışı yaşam arayışında insanlığı çok heyecanlandırdı.

MARS'TA BİR GÜN DÜNYA'DAN SADECE 40 DAKİKA DAHA UZUN

Güneş'ten uzaklığına göre 4. sırada yer alan ve Merkür'den sonra Güneş sisteminin en küçük 2. gezegeni olan Mars Dünya'nın kuzeni olarak düşünülebilir.
* Bir Mars günü bir Dünya gününden sadece birazcık daha uzun. Bir Dünya günü yaklaşık 24 saat iken, bir Mars günü yaklaşık 24 saat 40 dakika. Yani bir gün Mars'a insan ayak basarsa gündüz ve geceye uyum sağlamakta zorluk çekmeyecek gibi görünüyor.
* Dünya ile Mars arasındaki bir diğer benzerlik ise mevsimsel değişimler. Bildiğimiz gibi mevsimlerin oluşma nedeni Dünya'ya gelen Güneş ışınlarının açısında yıl boyunca meydana gelen değişimlerdir.
Bunun nedeni de Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesinde 23.5 derecelik bir eğiklikle durmasıdır. Ancak Mars için bu eğiklik açısı 25.2 derecedir.
* Bir Mars yılı (686 Dünya günü) yaklaşık 2 Dünya yılına eşittir. Bu da demek oluyor ki bir Mars mevsimi bir Dünya mevsiminden yaklaşık 2 kat daha uzun sürüyor.
İşte bu nedenlerle Dünya'nın neredeyse yarısı büyüklüğündeki Mars Dünya'nın minik kuzeni olarak görülebilir.

MARS, ANTARTİKA GİBİDİR

Mars aslında ölümcül bir gezegendir. Bunun iki ana nedeni var.
1. Mars'ta sıcaklık çok düşüktür ve -87 santigrad dereceye kadar düşebilir. Adeta Antartika! Mars üzerinde sıcaklık aslında 0'ın üzerine nadiren çıkar.
2. Mars'ta Dünya'dakine benzer bir atmosfer yoktur. Dünya atmosferinin %1'inden bile daha incedir. Mars atmosferinin neredeyse %95'i karbon dioksitten oluşuyor! Yani Mars yüzeyinde özel kıyafetler olmadan dolaşmak imkânsızdır.
Adını Roman savaş tanrısından alan Mars 'kızıl gezegen' olarak adlandırılır. Bunun nedeni yüzeyindeki demir oksittin (yani demirin paslanması olayı) gezegene kan gibi kızılımsı bir renk vermesidir.

'AY'A AYAK BASILMADAN 5 YIL ÖNCE MARS ZİYARET EDİLDİ

Rusya, ABD, Avrupa ve Hindistan tarafından bugüne kadar onlarca uzay aracı Mars'a gönderildi. Mars ilk kez 1964 yılında bir uzay aracı tarafından ziyaret edildi.
Yani Ay'a ayak basılmadan 5 yıl önce! Marine 4 isimli NASA'ya ait bu araç Mars'a ilk kez en yakın geçişi yapan uzay aracı oldu. Daha sonra Mars etrafında bir yörüngede dolanacak şekilde tasarlanan birçok uzay aracı gönderildi. Birçok deneme başarısız olsa da bazıları uzun süre Mars etrafında dolanarak gezegenin ayrıntılı görüntülerini elde etti.
Mars yüzeyine inmek ise daha büyük bir çaba gerektiren daha karmaşık bir iş.

VİKİNG'TEN MARS'A

Bunu ilk başaran uzay aracı NASA'nın Viking 1 isimli uzay aracı oldu. Viking 1 Mars'a 1975 yılında gönderildi ve başarılı bir iniş gerçekleştirdi.Bir uzay aracını milyonlarca km uzaklıktaki bir gezegene indirmekten daha zor olan şey ise o uzay aracını gezegen üzerinde indirdikten sonra sorunsuz bir şekilde hareket ettirebilmektir. NASA'nın Pathfinder (Rehber) isimli uzay aracı 1997'de gezegene başarılı bir şekilde indi ve taşıdığı 10 kiloluk hareket kabiliyetine sahip tekerlekli minik robotik araç Sojourner (Misafir) gezegen üzerinde 3 ay süren araştırmalar yaptı. Daha sonra daha iyi bir robotik araç olan Spirit (İnsan Ruhu) Mars'a 2004'te iniş yaptı ve 6 yıl boyunca sorunsuz şekilde çalıştı. En son gönderilen ve halen çalışır durumda olan iki uzay aracı ise belki de sağlamış olduğu bilgiler açısından en önemlileridir. Bunlardan ilki Opportunity (Fırsat) Spirit uzay aracının ikizidir ve Spirit'den 3 hafta sonra Mars'a iniş gerçekleştirmiştir. 2012'de gezegene iniş yapan ve halen çalışır durumda olan bir diğer araç ise Curiosity (Merak) uzay aracıdır. Bu iki araç toprak ve kaya örneklerini incelemek için özel olarak yapılmış bilimsel laboratuvarları üzerlerinde taşımaktadırlar.

Sadece yüzeye inen araçlar değil Mars etrafında yörüngede dolanan araçlar da inanılmaz bilimsel keşiflere imza atabiliyor. 2005 yılında Mars'a gönderilen 720 milyon dolarlık Mars Reconnaissance Orbiter isimli uzay aracı onlardan biri ve belki de artık en meşhuru. Çünkü bu araç NASA'nın 28 Eylül 2015'te duyurduğu, ve belki de şu ana kadar ki en büyük keşfi olan, Mars yüzeyinde sıvı suyun varlığına ilişkin en güçlü delili buldu: sulandırılmış tuz akıntıları.

Mars'ta cam bulundu

MARS'A İNSANLI UZAY ARACI GÖNDERİLMESİ PLANLANIYOR

NASA Mars'taki geçmiş ve eğer varsa hali hazırdaki yaşam olasılıklarını araştırmak için 'Seek Signs of Life - Yaşam İşaretlerinin Peşinden Koş' isimli bir Mars araştırma programını sürdürüyor. Bu amaçla yakın bir gelecekte başka uzay araçları da Mars'a gönderilecek. Örneğin, NASA 425 milyon dolarlık InSight isimli bir aracı 2016 yılında gönderip Mars yüzeyinin daha derinlerini sismik açıdan incelemeyi planlıyor. Mars 2020 Rover isimli robotik araç ise 2020 yılında Mars'a gönderilecek ve öncelikli amacı Mars üzerinde yaşam arayışı olacak. Belki de Mars ile alakalı en heyecan verici proje NASA'nın Orion isimli projesi. Bu proje 4 astronotu Güneş sistemimiz içeresinde daha uzaklara götürebilmek amacıyla NASA tarafından halen geliştirme aşamasında olan bir insanlı uzay aracı projesi. NASA 2050 yılına kadar Mars'a insanlı uçuş gerçekleştirmeyi planladığı bu proje üzerinde hala çalışıyor ve sürekli testler yapıyor.

Sadece NASA değil, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) da ExoMars isimli hareket kabiliyetine sahip bir uzay aracını 2018'te Mars'a göndermeyi planlıyor. Hindistan Uzay Araştırmaları Organizasyonu (ISRO) ise 2014 yılından beri Mars yörüngesinde dolanan kendilerine ait uzay aracına ilave olarak 2018-2020 tarihleri arasında bir uzay aracını daha Mars'a göndermeyi planlıyor. ESA ve Rus Federal Uzay Ajansı'nın ortaklaşa bazı Mars projeleri de bulunuyor. Öyle görünüyor ki yakın bir gelecekte Mars hakkında daha birçok keşif haberi duyacağız.

NEDEN MARS'I BU KADAR ÖNEMSİYORUZ

Peki neden bazı devletler milyarlarca dolar yatırıp Mars'ı ve genel anlamda yaşadığımız evreni anlamaya çalışıyor? Aslında bunun çok mantıklı ve ileri görüşlülük timsali birçok nedeni var. 2005 yılında Mars'ın kuzey kutbundaki bir krater içerisinde su buzu bulunması Mars'taki hayat arayışında önemli bir adım oldu. Yakın bir zamanda elde edilen bulgular gösteriyor ki Mars yüzeyinde geçmişte devasa okyanuslar vardı. Su bildiğimiz anlamda bir yaşam formu için anahtar özellik taşıyan bir molekül. Vücudumuzun ve gezegenimizin yüzeyinin büyük bir çoğunluğu su. İşte bu nedenle su varsa hayat vardır diye düşünüyoruz. Eğer Mars geçmişte okyanuslara sahip ise bu bir zamanlar Mars'ta hayat olduğu anlamına geliyor. Peki ne oldu da Mars bir anda iklimsel değişimlere uğrayıp yüzeyindeki suyu kaybetti? İklimsel değişimlerin gezegeni yaşanmaz hale getirmesi ani değil de uzun yıllar alan bir süreç miydi? Acaba günümüzde Dünya'nın yavaş yavaş başına gelen şey de bu mu? Bu nedenle mi Dünya üzerinde her geçen gün şiddetini arttıran iklimler görüyoruz? Küresel ısınma gerçekten var mı? Mars'ta geçmişte yaşam olmasa bile acaba bir gün üzerinde yaşam barındırabilecek koşullara sahip olabilir mi? İşte bu sorulara yanıt bulmaya çalışıyoruz ki üzerinde yaşadığımız gezegenin akıbeti hakkında daha doğru bilgilere sahip olalım. Belki bu sayede gezegenimizi yok olmaktan kurtarabiliriz. Belki…

Elbette bu tarz uzay araştırmalarının tek getirisi bu değil. Bu amaçla hayata geçirilen her proje tasarım ve uygulama aşamalarında birçok teknolojik ve bilimsel gelişimi de beraberinde getiriyor. Bunlardan en basit örnek belki de çoğumuzun kullandığı kablosuzinternet bağlantı teknolojisi olan WiFi. WiFi radyo astronomi çalışmaları esnasında geliştirilmiştir. Buna benzer birçok örnek verilebilir. İşte bilimsel araştırmalara önem veren böyle projelerin mimarı olan ülkeler Dünya'da bilim ve teknoloji anlamında lider konuma geliyorlar. Bu sayede bilim ve teknoloji üreten devletler haline gelerek ekonomilerine büyük bir katkı sağlıyorlar. Bu da o devletlerde yaşayan insanların gelir düzeyinin yükselmesine neden oluyor. Gördüğünüz gibi bilimsel araştırmaların yararı saymakla bitmiyor.

Dünya dışı yaşam arayışımızda Mars her zaman özel bir yere sahipti ve hala da öyle. Mars yüzeyinde keşfedilen sıvı suyun varlığına dair kanıt öyle gösteriyor ki belki de Dünya dışı yaşamı bulacağımız ilk yer minik kuzenimiz Mars olacak. Sadece Mars değil Güneş sistemimizdeki dev gezegenlerden Jüpiter ve Satürn'ün uydularında da suyun olduğuna dair kanıtlanmayı bekleyen ciddi bulgular var. İnsanoğlu olarak Evren'in büyüklüğü ile kıyaslanabilecek devasa egomuzdan sonra ikinci en önemli özelliğimiz belki de kocaman merakımız. Bu merakın ülkemizin her yerini sarmasını ve uzay bilim ve teknolojilerine daha fazla zaman ayıran ve yatırım yapan bir ülke konumuna gelebilmeyi diliyorum.

BU BİLGİ WWW.HURRİYET.COM DAN ALINMIŞTIR