James Webb uzay teleskobu, çeyrek asırdır süren çalışmaların ardından 25 Aralık 2021 tarihinde Avrupa Uzay Ajansı’na bağlı Fransız Guyanasındaki bir üstten, 20 ülke tarafından geliştirilen ve 5.4 çapındaki dünyanın en geniş roketlerinden biri olan Ariane 5 roketiyle yola çıktı. Nasa, Avrupa Uzay Ajansı (ESA), Kanada Uzay Ajansı (CSA) ve 15 farklı ülkenin çalışmaları sonunda 10 milyar dolara yapılan proje, evrenin keşfi için uzaya fırlatıldı.  İsmini Nasa’nın 1961-1968 yılları arasında görev yapmış, insanlığın Ay’a ayak basmasının sağlamış ve Apollo projesini yürütmüş olan James E.Webb’den almıştır. Peki James Webb Uzay Teleskopu insanlık için neden bu kadar önemli?

James Webb Uzay Teleskobunun Görevleri

James Webb Teleskobunun her biri ayrı heyecan verici birde fazla görevi bulunuyor. Birçok bilim insanına göre fırlatma günü, evrenin değiştiği gün olarak anılıyor. James Webb Uzay Teleskobu, başka bir söylemle zamanda yolculuk yapacak. Şu ana kadar evren hakkında bildiğimiz tüm bilgilerin ve fotoğrafların kaynağı olan Hubble Teleskobu‘ndan yaklaşık 100 kat güçlü olan Webb, menzil olarak yaklaşık 13,5 milyar yıl ötesini görebilecek. Bu da Büyük Patlamadan bu yana evrenin oluşumuna tanıklık edilmesi anlamına geliyor. James Webb Uzay Teleskobu evrende bugüne kadar göremediğimiz ve keşfedemediklerimize ulaşmamızı sağlayacak. Gezegenlerin yıldızların nasıl oluştuğu hakkında bizlere bilgi verecek. Bu teleskop Güneş Sistemi’mizin dışındaki gezegenleri ve uyduları çok daha net bir şekilde görüntüleyerek, Dünya benzeri yaşanabilir gezegenlerle ilgili bilgi edinmemizi sağlayacak. Hubble ile 200 binden fazla galaksinin keşfedildiğini düşünürsek James Webb, bize evrenin gizli bilgilerini yakalamamıza olanak sağlayacak. Belki de karanlık maddenin ne olduğunu ya da çok uzak evrenlerdeki yaşam izlerini  keşfedebileceğiz.

James Webb Uzay Teleskobunun Yapısı

James Webb Uzay Teleskobu, 18 hegzagonal ayna ile 6.5 metre çapına (Hubble: 2.4)  sahip dev bir göz şeklinde üretildi. Bu aynalar teleskobun ışığı, yani kızılötesini yakalamasına olanak sağlıyor. Alt kısmında güneşten korunması için bulunan basketbol sahası büyüklüğünde 5 büyük ve kağıttan ince tabaka mevcut. Bu koruyucular teleskobun çalışmasına olanak sağlayan mutlak sıfır(-273,15 derece) sıcaklığına yakın bir ortam sağlayacak. Böylece en dıştaki katmanın maruz kalacağı sıcaklık santigrat cinsinden 110 derece iken teleskobun bulunduğu katmanda sıcaklık eksi 267 dereceleri bulacak.

Bu sıcaklıkta çalışmasının iki başlıca nedeni bulunuyor. İlk olarak evrendeki en uzak ışıkları algılayabilmesi için mutlak sıfıra yakın çalışması gerekiyor. Ayrıca o kadar hassas bir mekaniğe sahip olduğu için kendi sıcaklığı elde edilen kızılötesi verilerde hatalara neden olabiliyor. James Webb Uzay Teleskobu, kızılötesi ışınları algılayabiliyor. Bunun avantajı ise çok uzak galaksiler, mesafenler arttıkça kızılötesine doğru kayıyor. Webb teleskobunun bu özelliği sayesinde milyarlarca yıl öncesindeki galaksilere yolculuk daha da kolaylaşıyor.

Entegre Bilimsel Enstrüman Modülü (ISIM) dahili bilimsel aygıtlara, elektrik, işlemci gücü, soğutma ve stabilite sağlayan bir altyapı platformudur. Grafit-epoksi kompozit malzemesi ile yapılan bu platform teleskop gövdesinin alt bölümünde bulunacak ve bir yön bulma kamerası ile birlikte dört enstrüman taşıyacaktır. Bu enstrümanlar şunlardır;

Yakın-Kızılötesi Kamera (NIRCam): Bu kızılötesi görüntüleyici, görünür tayfın sınırı (0.6 mikrometre) ve yakın-kızılötesi (5 mikrometre) aralığında çalışacak, aynı zamanda dalga cephesi (wavefront) sensörü görevi üstlenecektir.

Yakın-Kızılötesi Spektrograf (NIRSpec): ESA tarafından hazırlanan bu cihaz, NIRCam ile aynı tayf aralığında, dört farklı gözlemleme modunda çalışarak, ilk yıldızlardan, dış gezegenlere kadar birçok objeyi analiz edecektir.

Orta-Kızılötesi Enstrüman (MIRI): 5 – 27 mikrometre arası orta kızılötesi tayfı, hem kamera hem de spektrometre taşıyan bu cihaz inceleyecektir.

İnce ayar sensörleri ve Yakın-Kızılötesi görüntüleyici/spektrografı: Bu aygıt ise hem ayna odağını ayarlayan hem de yine yakın-kızılötesi görüntülemede kullanılacak cihazlar içermektedir.

James Webb Uzay Teleskobunun Uzay’da İlk 14 Günü

Fırlatmadan kışa bir süre sonra teleskop roketten ayrılacak ve ayarlanmış bir dizi manevra gerçekleştirecek.

Fırlatmadan 31 dakika sonra teleskopa enerji sağlanabilmesi için güneş panelleri açılacak.

20 saat sonra teleskoptaki ateşleyiciler teleskobun yörüngesine gitmek üzere ateşlenecek.

24 saat sonra teleskop üzerindeki iletişim anteni açılacak. Bu sürede o kadar yüksek hıza ulaşacak ki 2 gün içerisinde Ay’ı geçmiş olacak. Teleskoptaki ateşleyiciler bir kere daha ateşlenecek ve yörüngesine doğru bir manevra daha yapacak.

3. gün güneş kalkanlarını taşıyan öndeki ve arkadaki paletler açılacak. Daha sonra teleskopu ve bilimsel aletleri taşıyan gövde operasyonel yüksekliğe getirilecek ve momentum yüzgeçleri açılacak. Bu yüzgeçler güneşin güçlü etkilerine maruz kalacak olan kalkanları dengelemeye çalışacak. Bu aşamalardan sonra kalkanları koruyan özel kaplama yavaş yavaş sökülmeye başlanacak. Daha sonra kalkanları tam ortadan destekleyen telekopik direkler açılmaya başlanacak. Ortada yer alan bir mekanizmayla kalkanın tüm tabakalarının gerginleştirilmesi sağlanacak.

Yolculuğun 10. Gününde cryocooler adı verilen özel soğutucu çalışmaya başlayacak. Ardından optik araçlardan ilki olan ikincil ayna açılacak. 12. Günden sonra aynanın ilk kanadı, 14. Günde ise diğer kanadı açılacak. 16 günün sonunda teleskop tamamen açılmış hale gelecek.

Fırlatmadan yaklaşık 1 ay sonra teleskoptaki ateşleyiciler tekrar ateşlenecek ve teleskop Dünya’dan yaklaşık 1.5 milyon kilometre uzaklıktaki nihai yörüngesine yerleşecek. Bu uzaklık Dünya ile Ay arasındaki mesafenin yaklaşık 4 katıdır.

Uzaklığın yaklaşık dört katıdır. Bundan sonraki aylarda aynaların ve teleskopun kalibrasyonu yapılacak. Her şey yolunda giderse fırlatmadan 6 ay sonra ilk görüntüler bizlere ulaşacak.

James Webb Teleskobunun Görev Süresi

James Webb Teleskobunun birçok kısmı güneş enerjisi ile çalışmaktadır, bazı kısımları ise yakıt ile çalışmaktadır ve bu yakıt eninde sonunda tükenecektir. Dünya’ya olan uzaklığından dolayı yakıt değişimi söz konusu değildir. Bu yüzden James Webb teleskobunun tahmin edilen görev süresi yaklaşık 10 yıldır.

Yıllarca insanlar Dünya’nın evrenin tam merkezinde olduğu ve diğer gök cisimlerinin de Dünya’nın etrafında döndüğüne inanmıştır. İlk olarak Kopernik, Güneş ‘in merkezde olduğu bir Güneş sistemi modeli açıklamıştır. Daha sonra yapılan araştırmalarla Dünya’nın aslında Güneş siteminin bir parçası olduğu anlaşıldı.

Dünya, Merkür ve Venüs’ten sonar Güneş’e en yakın üçüncü gezegendir. Dünya’mız karasal bir gezegen olmakla beraber, karasal gezegenler arasında en büyüğüdür. Güneş sistemindeki gezegenler arasında kütle ve büyüklük olarak en büyük beşinci gezegendir. Bilim adamlarının yaptığı araştırmalara göre Dünya’nın oluşumu 4.54 milyar yıl öncesine dayanıyor ve Dünya’mız şimdiye kadar bilinen yaşam destekli tek gezegendir.

Dünya, Güneş sisteminde en yoğun gezegendir. Fakat yoğunluk gezegenin her tarafında aynı değildir. En yoğun bölgesi çekirdektir.

Dünya’mızın tek doğal uydusu Ay’dır. Fakat 1200’den fazla yapay uyduya sahiptir.

Dünya’mız Güneş’in zararlı ışınlarından korunmak için ozon tabakasına sahiptir. Ancak bu tabaka ne yazık ki biz insanlar tarafından zarar görmektedir. Bu zararlar her geçen gün canlı yaşamını tehdit etmektedir.

Yapılan araştırmalara göre, Samanyolu’nda Dünya’mıza benzer 2 milyardan fazla gezegen bulunmaktadır. Dünya’nın yörüngesinde ortalama hızı yaklaşık 30km/s’dir

Dünya yüzeyimizin yaklaşık %70’i su ve %30’u karadan oluşmaktadır. Fakat su, Dünya kütlesinin %0.07’sini oluşturmaktadır.

Dünya’mıza en yakın gezegen Venüs, en uzak gezegen ise Neptün’dür. Güneş etrafındaki hareketimiz sırasında, eksen eğikliği sebebiyle Güneş ışınlarının Dünya’ya geliş açısı değişir ve bu sayede mevsimler oluşur.

Dünya Atmosferi

Dünya’nın yaşanabilir olmasının sebeplerinden beri atmosferidir. Dünya atmosferinin yeryüzüne yakın olan kısmının, %78’i azottan, %21’i oksijenden, %0.93’ü argondan, %0.04’ü karbondioksitten oluşmaktadır. Azot ve oksijen canlı yaşamı için zorunludur. Güneş sistemindeki diğer gezegenlerde, serbest oksijen yüklü atmosfer yoktur. Atmosfer yapısı, bizi hem meteorlardan hem de radyasyondan korumaktadır. Dünya atmosferi çeşitli katmanlardan oluşmaktadır bunlar; Troposfer, Stratosfer, mezosfer, termosfer ve egzosferdir.

Dünya’nın İç Yapısı

Yaklaşık 4.5 milyar yıl önce oluşan Dünya’mız silikat kayalardan ve metallerden oluşan katmanlara sahiptir. Dünya’nın iç kısmı dört katmandan oluşmaktadır. Gezegenimizin kalbinde yani en iç tabakasında 759 mil genişliğinde ve 9.800 fahrenheit sıcaklığında olan iç çekirdekten oluşmaktadır. İç çekirdek, 1.400 mil kalınlığında, demir ve nikelden oluşan sıvı bir dış çekirdekle çevrilidir. Dış çekirdek ile yer kabuğu arasında ise manto bulunmaktadır.  En dış katmanda ise 30 kilometrelik kalınlığa sahip yer kabuğu vardır.

Dünya’mız nikel ve demirden oluşan çekirdeği nedeniyle çok güçlü bir manyetik alana sahiptir. güçlü manyetik alan, gezegenimizi Güneş rüzgarlarından korumaktadır.

Dünya Hakkında Önemli Bilgiler

Kütlesi:  4,867,320,000,000,000 milyar kilogram (Dünyanın 0.815  kadarı).
Ekvator çapı:  12104  kilometre.
Kutup çapı:  12104  kilometre.
Ekvatoral Çevresi: 38025 kilometre.
Gezegenin yerçekiminden kurtulmak için gereken hız: 10,36 km/s
Yörüngedeki hızı: 35,02 km/s
Doğal uyduları: 0
Yörünge uzaklığı: 108,209,475 km (0.73 AU)
Dünyadan uzaklığı: 41,400,000 km (0.28 AU)
Yörünge tamamlama süresi: 224,7 Dünya günü
Yüzey sıcaklığı:  462 ° C
Gezegen hakkında ilk kayıtlar: MÖ 17. yüzyıl, Babil astronotları tarafından

Bir Venüs günü, 243 Dünya gününe denk gelmektedir, bir Venüs yılı ise 225 Dünya gününe denk gelmektedir bu yüzden Venüs’te bir gün bir yıldan daha uzundur. Bunun nedeni, gezegenin Güneş etrafında dönüşü, kendi etrafında dönüşünden daha hızlı olmasıdır. Ayrıca Venüs, Güneş sisteminde bir günün en uzun sürdüğü gezegendir.

Venüs, Dünya’dan bakıldığına en parlak gözüken üçüncü gezegendir. Eski çağlarda insanlar Venüs’ün 2 ayrı gezegen olduğunu düşünürlerdi. Bu yüzden gezegenin Zühre, Çolpan, Sabah Yıldızı veya Çoban Yıldızı gibi isimleri vardır. Yeryüzünde güneş doğmadan önce veya battıktan sonra dikkatlice bakıldığında Venüs görülebilmektedir.

Venüs gezegeninin çapı, Dünya’nın çapından 638 km daha az ve kütlesi Dünya’nın kütlesinin %81’i kadardır. Bu benzerliklerden dolayı Dünya’nın ikizi olarak adlandırılır.

Güneş’e en yakın gezegen Merkür olmasına rağmen, en sıcak gezegen Venüs gezegenidir. Bunun nedeni, Venüs atmosferinin %96.5 civarında karbondioksitten ibaret olduğu için, gezegendeki bulutlar sera etkisi yaparak, Güneş’ten gelen sıcaklığın gezegenden dışarı çıkmasına engel olmaktadır. Bu nedenlerden dolayı gezegen yüzeyinde sıcaklık +467 dereceye kadar yükselmektedir. Bu sıcaklık bir kurşunu rahatlıkla eritebilir. Venüs yavaş dönüşünden dolayı sıcaklık farkı gece ve gündüz arasında minimumdur.

Venüs atmosferinin %96.5İ karbondioksit, %3.5’i nitrojen gazı geri kalan kısmı ise neon, helyum, karbonmonoksit, su, argon ve sülfürdioksitten oluşmaktadır.

Güneş sisteminde doğal uydusu bulunmayan iki gezegen vardır bunlar; Merkür ve Venüs gezegenleridir. Venüs gezegeninin Merkür ile diğer bir benzerliği karasal bir gezegen olmasıdır.

Venüs, Dünya ile aynı boyutlarda olmasına rağmen Yüzey basıncı Dünya’dan yaklaşık olarak 92 kat daha güçlüdür. Bu yüzden Venüs’e ulaşmaya çalışan uzay araçları, gezegenin atmosferine girdikten sonra parçalanmıştır.

Güneş sisteminde tüm gezegenler, Güneş’in etrafında saat yönünün tersine dönerken, Venüs gezegeni saat yönünde dönmektedir. Bu olayın nedeni ile ilgili araştırmacıların bulguları vardır fakat tam olarak sebebi bulunamamıştır.

Venüs, Güneş sistemindeki gezegenlere göre, en dairesel şekle ve yörüngeye sahiptir. Gezegende 3 derecelik sınırlı eksenel eğiliminden dolayı mevsimler oluşmaz. Venüs yüzeyinde dağlar, vadiler ve binlerce volkan vardır, ancak bunların çoğu uykudadır. En yüksek dağ ise Maxwell Montes dağıdır, yaklaşık olarak 8.8 kilometre yüksekliğindedir. Bu dağ neredeyse Dünya’daki Everest dağı ile eşdeğer bir yüksekliktedir. Gezegende rüzgar hızı 724 km/s hıza kadar çıkabilmektedir.

Venüs’ü incelemek için 40’tan fazla uzay aracı fırlatılmıştır. Fakat çoğu gezegenin fiziksel özelliklerinden dolayı başarısız olmuştur. Venüs’e gönderilen ilk uzay aracı Sputnik-7 Uzay aracıdır. Ancak başarısız olmuştur. Çünkü Dünya yörüngesinden çıkmayı başaramamıştır. Vanera-3 uzay aracı ise Venüs’e inen ilk insan yapımı uzay aracıdır. 20 Ekim 2018 yılında fırlatılan en son uzay aracı ise Bepicolombo isimli uzay aracıdır. Bu uzay aracının 2021 yılında Venüs’e inmesi bekleniyor.

Venüs Hakkında Önemli Bilgiler

Kütlesi:  4,867,320,000,000,000 milyar kilogram (Dünyanın 0.815  kadarı).
Ekvator çapı:  12104  kilometre.
Kutup çapı:  12104  kilometre.
Ekvatoral Çevresi: 38025 kilometre.
Gezegenin yerçekiminden kurtulmak için gereken hız: 10,36 km/s
Yörüngedeki hızı: 35,02 km/s
Doğal uyduları: 0
Yörünge uzaklığı: 108,209,475 km (0.73 AU)
Dünyadan uzaklığı: 41,400,000 km (0.28 AU)
Yörünge tamamlama süresi: 224,7 Dünya günü
Yüzey sıcaklığı:  462 ° C
Gezegen hakkında ilk kayıtlar: MÖ 17. yüzyıl, Babil astronotları tarafından.

Güneş Ne Kadar Büyük?

Güneş bize göre devasa bir Yıldız olarak gözüksede, aslında evrendeki Yıldızlar aleminde çokta büyük değildir. Güneş, dünyamıza 4,5 milyar yıldır ışık saçmaktadır. Güneş yoğun bir gaz karışımından oluşmaktadır. Sahip olduğu muhteşem kütle çekimi sayesinde, içindeki helyum ve hidrojeni, dışında ise yörüngesindeki gezegenleri belli bir düzende tutmaya yetecek kuvvete sahiptir.

Güneş, güneş sistemindeki diğer gezegenlerle karşılaştırıldığında, Güneş Sistemi kütlesinin yaklaşık %99’undan fazlasını oluşturmaktadır. Güneş’in çevresi 4,3 milyon km’dir, çapı ise 1,4 milyon kilometredir. Dünya’nın çevresi ise 40,075 km’dir. Yani Güneş boş bir top olsa, bir milyondan fazla dünyayı içine alabilirdi. Ancak Güneş’in için boş değildir, sıcak gazlarla doludur. Güneş kütlesinin; %70’i hidrojen, %28’i helyum, %1,5’i karbon oksijen ve nitrojen, %0,5’i nikel, demir ve hafif elementlerden oluşmaktadır.

Güneş’in Sıcaklığı Kaç Derecedir?

Güneş’in içi üst düzey sıcaklıktaki gazlarla doludur. Bilim adamlarına göre sıcaklık, yüzeyde yaklaşık 5,500 santigrat derece, çekirdekte ise 15,5 milyon santigrat derece olduğu tahmin ediliyor.

Güneş’in Enerjisi Biter mi?

Güneşin tam 4,6 milyar yaşında olduğu için, bilim insanları Güneş enerjisinin ne zaman tükeneceğini tam olarak tahmin edememektedir. Fakat bir gün yok olacağını söylüyorlar. Tahminlere göre güneş, yakıtının yaklaşık yarısını bitirdi ve 5 milyar yıl daha hidrojen yakmaya devam edecek.

·         Güneşin yarıçapı, yaklaşık 695.508 km‘dir.

·         Güneş her geçen saatte 1,5 metre küçülmektedir.

·         Güneş sistemi kütlesinin % 99.86’sını Güneş oluştur.

·         Güneş, tahminlere 4,6 milyar yaşındadır.

·         Güneş saniyede 220 kilometre hızla ilerliyor.

·         Güneş’in çevresi yaklaşık 4,3 milyon kilometredir.

·         Güneş kütlesinin; %70’i hidrojen, %28 helyum, %2’si de diğer elementlerdir.

·         Güneş ile dünyamız arasındaki mesafe yaklaşık 149 milyon km’dir.

·         Güneş’ten dünyamıza gelen tüm ışınlar 8 dakikada gelebilmektedir.

·         Güneş kendi etrafındaki bir turunu 27 günde tamamlıyor.

·         Güneş’in yarıçapı, yaklaşık 695.508 km‘dir.

·         Güneş’in çekirdeği 15,5 milyon santigrat derecedir.

·         Güneş katı halde değildir, plazma hâlindedir.

·         Güneş yanan gazlardan oluşur.

·         Güneş, Dünya’dan yaklaşık 109 kat daha geniş ve yaklaşık  330.000 kat daha büyük.

·         Güneş çok güçlü bir manyetik alana sahiptir.

Güneş Sisteminin Keşfi

Bilim adamları binlerce yıldır gökyüzünde hareket ediyor gibi görünen ışık noktalarını takip ettiler. Eski çağlarda Yunanlılar “gezgin” manasına gelen gezegenler ismini verdiler. Mars, Venüs, Merkür, Satürn, Jüpiter antik çağ döneminde biliniyordu. Daha sonra teleskobun icat edilmesiyle asteroid kuşağı, uydular, Neptün, Uranüs, Plüton ve daha birçok uzayla ilgili yeni bilgilere ulaştılar. Gök bilimcileri, Güneş sistemini ve uzay ile ilgili nice bilgilere ulaşmak için günümüze kadar birçok uzay robotları, sonda ve astronotlar gönderdiler. Şimdiye kadar bir uzay aracı olan Voyager 1, eşiğini geçerek yıldızlararası uzaya ulaştı.

Güneş Sistemi’nin Özellikleri

• Güneş sistemindeki gezegenlerin tamamı elips şeklindeki yörüngeye sahiptir ama bazı gezegenlerin yörüngeleri birbirleriyle kesişir.
• Gezegenlerin dönüş hızları birbirinden farklıdır.
• En büyük gezegen Jüpiter, en küçük gezegen Plüton’dur.
• Gezegenler hem kendi ekseni etrafında hem de güneşin etrafından batıdan doğuya doğu ya doğru dönerler.
• Güneşe en yakın gezegen Merkür, araştırmalara göre en uzak gezegen ise Plüton’dur.
• Dünya’nın 1, Mars ve Neptün’ün 2, Uranüs’ün 6, Satürn’ün 10 ve Jüpiter’in 12 uydusu vardır. Merkür ve Venüs’ün uydusu yoktur.
• Güneş sistemindeki gezegenlerin dönüş hızları güneşe olan uzaklıklarına göre ters orantılıdır.
• Güneş sisteminin yaşı tahminlere göre 4.6 milyar yıldır.
• Toplam gezegen sayısı 8 ve cüce gezegen sayısı 5’tir.
• Güneş sistemindeki toplam uydu sayısı 181 tanedir.

Güneş Sistemi Nasıl Oluştu?

Günümüzde gökbilimciler, Güneş Sistemi’nin, Güneş nebulası olarak bilinen dev bir gaz ve toz bulutundan oluştuğunu düşünüyor. Nebula, yerçekimi nedeniyle çöktü ve bir disk şeklini aldı. Gaz ve toz bulutundaki malzemenin büyük bir bölümü Güneş’i oluşturmak için diskin merkezinde toplandı. Disk içerisindeki diğer kalan maddeler ise birleşerek gezegenler, asteroidler ve uydular gibi cisimleri oluşturdular.