Meteor yağmurları, kuyruklu yıldızların erken güneş sisteminde nerede oluştuğuna ışık tutuyor

Meteor yağmurlarını inceleyen 45 araştırmacıdan oluşan uluslararası bir ekip, tüm kuyruklu yıldızların güneşe yaklaştıklarında aynı şekilde parçalanmadığını buldu. Bir makalede yayınlandı dergide İkarusfarklılıkların 4,5 milyar yıl önce kuyrukluyıldızların oluştuğu protoplaneter diskteki koşullara bağlı olduğunu ileri sürüyorlar.

“Gece gökyüzünde meteor olarak gördüğümüz meteoroidler küçük çakıl taşları boyutundadır,” diyor baş yazar ve SETI Enstitüsü ve NASA Ames meteor astronomu Peter Jenniskens. “Aslında, güneş sistemimizin oluşumu sırasında kuyrukluyıldızlara dönüşen çakıl taşlarıyla aynı boyuttadırlar.”

Güneş sistemimiz oluşurken, genç Güneş’in etrafındaki diskteki minik parçacıklar giderek büyüdü ve sonunda küçük çakıl taşları boyutuna ulaştı.

“Çakıllar gazla birlikte hareket edemeyecek kadar büyüdüklerinde, çok daha büyük hale gelmeden önce karşılıklı çarpışmalarla yok olurlar,” diyor NASA Ames gezegen bilimcisi ve ortak yazar Paul Estrada. “Bunun yerine, bu çakılların bulutları yerel olarak kilometrelerce büyüklükte ve daha büyük gövdelere çöktüğünde kuyrukluyıldızlar ve ilkel asteroitler oluştu.”

4,5 milyar yıl ileri saralım: Kuyrukluyıldızlar bugün güneşe yaklaştığında, meteoroid adı verilen daha küçük parçalara ayrılırlar. Bu meteoroidler bir süre kuyrukluyıldızla aynı yörüngede kalır ve daha sonra Dünya atmosferine çarptıklarında meteor yağmurları yaratabilirler.

Jenniskens, “Kuyruklu yıldızların, oluştukları çakıl taşlarının boyutlarına göre parçalandıklarını varsaydık,” dedi. “Bu durumda, genç meteoroid akımlarının boyut dağılımı ve fiziksel ve kimyasal özellikleri, bu çöküş sırasında protoplanetary diskteki koşullar hakkında hala bilgi içeriyor.”

Jenniskens ve profesyonel ve amatör gökbilimcilerden oluşan ekibi, NASA tarafından desteklenen “CAMS” (Allsky Meteor Surveillance Cameras) adlı projede göktaşlarını izlemek için dünyanın dört bir yanındaki ağlarda özel düşük ışık video kameraları kullanıyor.http://cams.seti.org).

Jenniskens, “Bu kameralar meteorların yollarını, ilk parladıklarında ne kadar yüksekte olduklarını ve Dünya atmosferinde nasıl yavaşladıklarını ölçüyor,” dedi. “Özel kameralar bu meteorların bazılarının bileşimini ölçtü.”

Ekip 47 genç meteor yağmurunu inceledi. Çoğu iki tür kuyruklu yıldızın kırıntılarıdır: Neptün’ün ötesindeki Kuiper Kuşağı’nın Dağınık Diskinden Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızları ve güneş sistemimizi çevreleyen Oort Bulutu’ndan uzun dönemli kuyruklu yıldızlar. Uzun dönemli kuyruklu yıldızlar Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızlarından çok daha geniş yörüngelerde hareket eder ve güneşin yerçekimi tarafından çok daha gevşek bir şekilde tutulur.

“Uzun dönemli (Oort Bulutu) kuyruklu yıldızların genellikle hafif birikme koşullarını gösteren boyutlara çöktüğünü bulduk,” dedi Jenniskens. “Meteoroidleri düşük bir yoğunluğa sahip. Meteoroid akımları, geçmişte ısıtılmış ve şimdi sadece Dünya atmosferinde daha derinlerde parlayan ve genellikle sodyum elementi bakımından fakir olan bir tür katı meteoroidin oldukça sabit %4’ünü içeriyor.”

Öte yandan, Jüpiter ailesi kuyrukluyıldızları genellikle daha küçük, daha yoğun meteoroidlere dönüşür. Ayrıca ortalama olarak daha yüksek %8 katı maddeye sahiptirler ve bu içerikte daha fazla çeşitlilik gösterirler.

“Bu Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızlarının, parçalanmanın boyut evrimlerinde önemli hale geldiği noktaya ulaşmış çakıl taşlarından oluştuğu sonucuna vardık,” dedi Estrada. “Geçmişte ısıtılan malzemelerin daha yüksek karışımının güneşe daha yakın olması bekleniyor.”

İlkel asteroitler, Jüpiter’in yörüngesinin dışında olsalar da, güneşe daha da yakın oluşmuşlardır. Bu asteroitler, daha da küçük parçacıklarla meteor yağmurları üreterek, çakıl yapı taşlarının daha da agresif parçalanma yaşadığını göstermektedir.

“Her iki grupta da istisnalar olsa da, ima edilen şey, uzun dönemli kuyruklu yıldızların çoğunun daha yumuşak parçacık büyüme koşulları altında, muhtemelen Trans Neptün Diskinin 30 AU kenarına yakın bir yerde oluştuğudur,” dedi Estrada. “Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızlarının çoğu, çakıl taşlarının parçalanma bariyerine ulaştığı veya geçtiği güneşe daha yakın oluşmuştur, ilkel asteroitler ise dev gezegenlerin çekirdeklerinin oluştuğu bölgede oluşmuştur.”

Bu nasıl mümkün olabilir? Dev gezegenler büyürken, Neptün dışarı doğru hareket etti ve kuyrukluyıldızları ve asteroitleri kalan protoplanetary diskten dağıttı. Bu dışarı doğru hareket muhtemelen hem Kuiper Kuşağı’nın Dağınık Diski’ni hem de Oort Bulutu’nu oluşturdu. Bu, hem uzun dönemli hem de Jüpiter ailesi kuyrukluyıldızlarının aynı özelliklere sahip olduğunu öngörürdü, ancak ekip başka türlü buldu.

“Güneşin doğum bölgesindeki yıldızların ve moleküler bulutların, Oort Bulutu kuyrukluyıldızlarının geniş yörüngelerini erken dönemde bozmuş olması ve bugün gördüğümüz uzun dönemli kuyrukluyıldızların, yalnızca Güneş bu bölgeden çıktığında bu yörüngelere dağılmış olması mümkündür,” dedi Jenniskens. “Buna karşılık, Jüpiter ailesi kuyrukluyıldızları her zaman daha kısa yörüngelerde olmuştur ve Neptün’ün dışarı çıkışı sırasında saçtığı tüm nesneleri örneklemiştir.”