Uranüs ve Neptün’ün halkaları iç mekanlarının haritasını çıkarmaya yardımcı olabilir

Buz devlerinin içini haritalamak en hafif tabirle zordur. Sadece uzaktalar ve bu nedenle gözlemlenmeleri daha zor değil, aynı zamanda sürekli buz örtüsü altında ne olduğunu tespit etmeyi son derece zorlaştırıyor. Bu yüzden bilim adamları, içlerinde ne olduğunu görmek için daha ustaca yollar tasarlamalılar. Idaho Üniversitesi, Cal Tech, Reed Koleji ve Arizona Üniversitesi’nden bir ekip, Neptün ve Uranüs’ün halkalarının yapısına bakmanın bir yolunu bulmuş olabileceklerini düşünüyor.

Yine de bu, bilim adamlarının kullandığı ilk teknik değil. Önceki çabalar, gezegenin yüzeyindeki salınımları tespit etmek için yaygın fotometri tekniğini kullanmaya çalışmıştı. Bu salınımlar daha sonra gezegenin iç kısmının belirli bölümlerinin yoğunluğuyla ilişkilendirilebilir. Teknik Jüpiter için iyi çalışsa da, şu ana kadar buz devleriyle ilgili elimizdeki fotometri verilerinin aynı yoğunluk profillerini belirlemek için yetersiz olduğu kanıtlandı.

Bir alternatif, gezegenin yüzeyinde yerçekimi salınımlarını kullanmaktır. Özellikle, “normal mod” olarak bilinen bir tür salınım modeli vardır. Bu salınım modeli, bir sistemin tüm parçaları aynı sinüzoidal frekansla salınmaya başladığında gerçekleşir. Ve gezegenin iç kısmındaki normal mod salınımlarının yerçekimi etkileri dışarıda hissedilebilir ve halkaların kendilerine yansıtılabilir.

Aynı zamanda, bir gezegenin iç yoğunluğunu hesaplamak için bir gezegenin halkalarındaki kalıpların ilk kez kullanılması da değil. Satürn, bilinen halka sistemlerine sahip iki buz devi Uranüs veya Neptün’den daha iyi anlaşılan bir halka sistemine sahiptir. Bilim adamları, Voyager ve Cassini’den gelen verileri kullanarak yıllardır Satürn halka sistemi üzerinde sismolojik analizler yapıyorlar. Sonuç, gezegenin iç kısmının bazı normal modlarının daha iyi anlaşılması ve dolayısıyla gezegenin çekirdeğinin yapısının ve malzemesinin büyük kısmının dönme hızının bir tahminidir.

Neptün ve Uranüs’ün her biri bir dizi farklı halkaya sahiptir, ancak bunlar Satürn’ünki kadar iyi çalışılmamıştır. Bu halkalardan bazıları çoban uyduları tarafından kuşatılmıştır. Ancak yeni makaleye göre, Satürn’ün halkalarında görülen rezonans dalgalarının aynı yoğunluktaki yansımaları, büyük olasılıkla buz devinin halka sistemlerinde de mevcut.

Dahası, içteki çoban uyduları da aynı rezonanslardan etkilenebilir. Bazı aylar, Lindblad rezonansı olarak bilinen gibi, kendi rezonanslarını bile yaratabilir. Daha tipik olarak gökada ölçeğinde görülen Lindblad rezonansları, birçok sarmal gökadada görülebilen “kollara” neden olan sarmal yoğunluk dalgalarını harekete geçirmesiyle bilinir. Ancak çok daha küçük bir ölçekte, aynı etki, Satürn’ün ve büyük olasılıkla Neptün’ün ve Uranüs’ün de dahil olduğu gezegen halka sistemleri üzerinde gerçekleşir.”

Halkalara yansıyan bu rezonansları kullanmanın sorunu, genellikle bilimin karşı karşıya olduğu bir sorundur – yeterli veri yoktur. Şimdiye kadar, halka sisteminin tüm kapsamını görmek için gereken ayrıntıların haritasını çıkaracak kadar uzun süre hiçbir sonda kalmadı. Makalenin yazarları ve diğer birçok araştırmacı, halka sistemlerini, ayları ve Dünya’dan gözlemlenmesi çok zor olan son zamanlarda keşfedilen sayısız diğer nesneyi etkili bir şekilde haritalamak için buz devlerine bir sonda göndermenin zamanının geldiğini öne sürüyorlar. Ancak şimdilik, bu görev hala çizim tahtasında, bu yüzden bu soğuk, çorak dünyaların iç mekanlarını ve halka sistemini tam olarak anlamak için beklememiz gerekecek. En azından bu şekilde bir sonda gönderdiğimizde, bu karanlık yerleri aydınlatmaya yardımcı olacak matematiksel çerçeveye sahip olacağız.