Merhaba, AstroNotlar’ın yeni yazısına hoşgeldiniz! Geçtiğimiz yazılarda yıl kavramını ve Ay tutulmalarını inceledik. Bu yazımızda ise sizlere Merkür ve Venüs geçişlerinden bahsedeceğiz.
Güneş’e en yakın gezegen olan Merkür, aynı zamanda Güneş sistemi’nin en küçük gezegeni olma ünvanına da sahiptir. Venüs ise, Güneş sistemimizdeki Güneş’e en yakın ikinci gezegendir. Merkür ve Venüs’ten sonra ise üçüncü sırada Dünyamız yer almaktadır. Bu bilgiden yararlanarak, Venüs ve Merkür yörüngelerinin Güneş ve Dünya’nın arasında olduğu çıkarımını yapabiliriz. Dolayısıyla sadece bu iki gezegeni Güneş’in önünden geçerken gözlemleyebiliyoruz. Fakat bu geçişler, her yıl karşılaşabileceğimiz bir gök olayı değildir.
Önce Merkür-Dünya ikilisine bakalım. Bu gezegenlerin Güneş etrafındaki hem yörüngelerinin büyüklüğü hem de dönüş hızları birbirlerinden farklı olduğu için, her ikisi de yörüngesi boyunca hareket ettiği müddetçe ancak belirli zamanlarda Güneş ile aynı doğrultuda bulunabilmekteler. Durumu daha iyi anlamak için, iç içe çemberlerde farklı hızlarda hareket eden iki araba hayal edin. İç yörüngedeki araba daha hızlı, dıştaki daha yavaş hareket ediyor olsun. Hızlı olan araba, yavaş olan henüz bir turunu tamamlayana kadar bir çok tur tamamlayacaktır ve her defasında da önce dışarıdakini yakalayacak, sonra da onu arkasında bırakacaktır. Bu yakalayıp arkasında bırakma durumuna kavuşum denmektedir. Merkür’ün bir tur atması için geçen süre 88 Dünya günü, Dünya’nınkinin ise 365 gün olduğunu hatırlayalım. Bu durumda basit bir bölme işlemi ile Dünya, Güneş etrafındaki yörüngesinde bir tam turunu tamamlarken, Merkür ile 4 defa kavuşumda bulunacağını hesaplayabiliriz. Ne var ki her kavuşumda bir Merkür geçişi gözleyemiyoruz. Çünkü Merkür ile Dünya yörüngesi birebir aynı düzlemde değildir. İki gezegenin yörüngeleri arasında yaklaşık 10 derecelik bir açı bulunmaktadır. Bu nedenle Merkür, Dünya ve Güneş çok nadiren aynı düzlemde yer alabiliyor. Bir yüzyılda ancak 13 veya 14 defa Merkür geçişi gözleyebiliyor olmamızın sebebi de tam olarak budur. Matematiğin ve gök mekaniğinin güzellikleri, öyle ki bu geçişler ya Mayıs ya da Kasım ayına denk gelmektedir. Kasım geçişleri 7, 13 ve 33 yılda bir tekrarlanırken, Mayıs geçişleri 13 ve 33 yılda bir tekrarlanmaktadır. Merkür Geçişi’nin Dünya’dan en son gözlendiği tarih ise, 11 Kasım 2019’du. Geçiş, havanın açık olduğu yerlerde Türkiye’den de gözlendi. Bir sonraki gözlem için ise 2032’ye kadar beklememiz gerekecek.
Venüs Geçişleri ise çok daha nadir gerçekleşir. Çünkü Merkür’ün yörüngesine göre Venüs’ün yörüngesi Güneş’ten daha uzaktır. Gelecekteki Venüs geçişini gözlemleyebilmek için 97 yıl beklememiz gerekecek, yani bir sonraki geçişin 2117 yılında gerçekleşecek.
Venüs’ten bahsetmemiz gerekirse; her ne kadar Venüs’ün çapı, Ay’ın çapından üç kat fazla olsa da, Güneş önünden geçtiği zaman Venüs de tıpkı Merkür gibi küçük bir leke olarak görünür. Merkür’den biraz daha büyük bir leke diyebiliriz, fakat yine de oldukça küçük bir leke olarak görünür.
8 yıllık aralıklarla her 243 yılda bir gerçekleşen Venüs Geçişi, 21. yüzyılda en son 6 Haziran 2012’de gözlemlendi. Ondan bir önceki geçiş ise 8 Haziran 2004’te gerçekleşmişti. “8 yıllık aralıklara her 243 yılda bir”den kastımızın ne olduğunu daha iyi açıklayabilmek için önümüzdeki Venüs geçişi çiftinin 11 Aralık 2117 ve 8 Aralık 2125 tarihlerinde gerçekleşeceğini söylemek rakamsal olarak akılda kalmasına yardımcı olsa da, işin dinamiğini anlatmadan geçemeyiz. Güneş etrafında bir turunu 584 günde tamamlayan Venüs, Merkür’e göre daha yavaş yörünge hızına sahip bir gezegendir. Bu nedenle Venüs ve Dünya’nın kavuşumu, Merkür’ünki gibi yılda 4 defa değil ancak 8 yılda bir gerçekleşmektedir. Fakat her 8 yılda bir Venüs geçişi gözlemleyemiyoruz. Venüs’ün yörünge düzlemi ile, Dünya’nın yörünge düzlemi arasındaki açıyı da hesaba katarsak bir sonraki Venüs geçiş çifti için uygun koşullar ancak 243 yıl sonra meydana gelebilmektedir.
Biraz da bu geçişlerin tarihçesinden bahsedelim. 1600’lü yılların başlarında Kepler, hem Merkür’ün hem de Venüs’ün Güneş önünden geçişlerinin 1631’de Dünya’dan gözlemlenebileceğini hesaplamıştı, fakat gözlemi gerçekleştiremeden hayata veda etti. Merkür geçişini ilk gözlemleyen kişi Fransız astronom Pierre Gassendi oldu. Kötü hava koşulları Avrupa’daki diğer astronomların da gözlem yapabilmesine engel oldu. Hesaplara göre, Venüs’ün geçişi bir ay sonraydı. Ancak o yıllardaki teknolojik gelişmelerin şimdiye oranla yok denecek kadar az olduğunu göz önünde bulundurursak, verilerde yanlışlık olması kaçınılmazdı. Yanlış veriler, yanlış hesaplamalara yol açtı ve Gassendi Venüs’ü gözlemleyemedi. Fakat her şey bir yana, kısa bir süre sonra bu geçiş gözlemleri kullanılarak bir gezegenin görünür çapının yüksek hassasiyetle ölçülebileceği farkedilmiş oldu.
Kepler her ne kadar 1631’de bir Venüs geçişi olacağını doğru hesaplamışsa da, yapmış olduğu hata geçişin batı Avrupa’da gözlemlenebileceğini sanmasındaydı. Üstelik bir sonraki geçişin de ancak yüz yıl sonra olacağını iddia etmişti, ama neyse ki 8 yıl sonraki Venüs geçişi İngiltere’deki amatör astronom Jeremiah Horrocks ve arkadaşı William Crabtree tarafından gözlemlenebildi. 4 Aralık 1639’da gerçekleşen bu Venüs geçişini tüm Dünya’da tek gözlemleyebilenler bu ikili olmuştu. Böylece Venüs’ün görünür çapını zamanın imkanları elverdiği ölçüde yüksek bir hassasiyetle ölçebilmişlerdi. Fakat bu ölçümün asıl faydasını henüz bilen yoktu. 1677’de Edmond Halley, Venüs geçişini gözlemlemiş ve sonrasında aklına çok parlak bir fikir gelmişti. Acaba bu geçişler kullanılarak Güneş ve Dünya arasındaki mesafe hesaplanabilir miydi?
Kolumuzu ileri uzatalım ve baş parmağımızı havaya kaldıralım. Önce sağ gözümüzü kapatarak sol gözümüzle, sonra da sol gözümüzü kapatarak sağ gözümüzle bakalım. Eliniz sabit durmasına rağmen başparmağınız arkadaki cisimlere göre yer değiştirmiş gibi görünüyor değil mi? Bu etkiye “paralaks etkisi” adı verilir. Peki başparmağımız yerinde Venüs olsa ve iki farklı göz yerine Dünya üzerinde iki farklı noktada gözlem yapsak, sonuç nasıl olurdu?
Tam da bunu denemek üzere Halley, Venüs geçişini Dünya’nın birbirinden uzak bölgelerinden gözlemlemeye karar verdi. Halley, bahsettiğimiz Paralaks etkisinden dolayı Venüs’ün Güneş diski üzerindeki konumunun, değişik gözlem noktalarından çok az da olsa farklı görüneceğini ve geçişin başlangıç ile bitiş zamanlarının da farklı olacağını öngörmüştü. Halley bu farkları kaydederek Dünya-Güneş mesafesini, oradan da Venüs’ün ve Güneş’in gerçek büyüklüklerini hesaplamanın mümkün olduğunu fark etti. Bir sonraki Venüs geçişi 1761’de gerçekleşecekti. Bu geçişi gözlemlemesine ömrü yetmedi ama gerekli teorik hesaplamaları yaparak gelecek nesil astronomları ilgili gözlemleri yapmaya teşvik etti. Ancak ölümünden 25 yıl sonra 1769’da, Venüs geçişi kullanılarak ilk defa Dünya-Güneş arası uzaklığı ve buna bağlı olarak da Güneş sisteminin boyutları hesaplanabilindi.
Bu hesaplamalar için Merkür geçiş gözlemleri de kullanılabilirdi, Güneş’in önünden geçen cismin illa ki Venüs olması şart değildir. Merkür’ün geçişleri daha sık olduğu için daha çok gözlem fırsatı bulunur. Öte yandan Merkür’ün hızlı bir gezegen olduğunu hatırlarsanız, Güneş önünden geçişinin de Venüs’ünkine kıyasla daha kısa sürede gerçekleşeceğini tahmin edebilirsiniz. Yalnız Merkür’ün boyutları nedeniyle gözlemlemek daha zordur. Ayrıca Merkür Güneş’e daha yakın olduğu için, zaten küçük olan paralaks iyice küçülecektir. Tüm bu sebepler göz önüne alınınca bu hesaplamalar için Venüs Geçişi, Merkür Geçişi’nden daha uygundur.
Unutmayın ki Güneş’in her tür gözlemi için mutlaka ama mutlaka özel filtreler kullanmamız gerekmektedir. Güneş gözlükleri ve benzeri cisimler gözleri kalıcı hasarlardan korumaz. Tutulma için üretilmiş gözlüklerin teleskoplarla veya dürbünlerle kombinlenmesi de oldukça tehlikelidir. Bu ve benzeri kombinasyonlar, çıplak gözle Güneş’e bakmaktan daha fazla zarar verebilir, hatta kalıcı körlüğe sebep olabilir. Bu yüzden geçişi güvenli bir şekilde gözlemlemek için özel güneş filtreleri olan teleskop veya dürbünlerin kullanılması gerekmektedir. Güneş’e filtre kullanmadan ve doğrudan bakmayın.
Bir yazımızın daha sonuna geldik. Özetle bugün sizlere Merkür ve Venüs Geçişleri’nden, bu geçişlerin tarihçesinden ve geçiş gözlemi yapılırken nelere dikkat etmemiz gerektiğinden bahsettik. Bir sonraki yazımızda, son haftaların bilim gündemini işgal eden “Betelgeuse Patlayacak mı?” ile yine sizlerle birlikte olacağız.
astronotlar.org@gmail.com e-posta adresimize bahsettiğimiz içeriklere dair düşüncelerinizi belirtebilir, değinmemizi istediğiniz konuları yazabilir, bir kitap, link veya bilgi paylaşımında bulunabilirsiniz. Sosyal medya hesaplarımızdan bizi takip etmeyi unutmayın. Gelecek hafta görüşünceye dek, gökyüzüne iyi bakın. Hoşçakalın!
E-posta: astronotlar.org@gmail.com
Facebook: facebook.com/astronotlar.org
Instagram: instagram.com/astro_notlar
Twitter: twitter.com/astro_notlar
Anchor: anchor.fm/astronotlar
Kaynaklar ve görseller:
Tüm yılların Venüs geçişi haritalarını görmek için : http://eclipse-maps.com/Eclipse-Maps/Gallery/Pages/Transits_of_Venus,_1631_to_2125.html
themcclungs.net/astronomy/people/thales.html
http://astronomy.swin.edu.au/cosmos/T/Thales
https://www.britannica.com/science/polestar
http://koeri.boun.edu.tr/astronomy/bilgiler.htm
acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/50222/mod_resource/content/1/AST412_DersNotu_55-60.pdf
https://www.exploratorium.edu/venus/question1.html