NO:2

ADI:ŞEYMANUR
SOYADI:BAYÇELEBİ
SINIF:6/A
NO:2
ÖĞRETMENİN;
ADI:YUSUF ZİYA
SOYADI:KINACI
KONU:GÜNEŞ
SİSTEMİNDEN BİR
GEZEGEN
Satürn (Sekendiz, eski adı ile ZühaL) Güneş Sisteminin Güneş'e yakınlık sırasına göre 6.
gezegenidir. Büyüklük açısından Jüpiter'den sonra ikinci sırada gelir. Adını Roma'nın tarım tanrısı
Saturnus'tan alır. Çıplak gözle izlenebilen 5 gezegenden biri (diğerleri, Merkür, Venüs, Mars, ve
Jüpiter) olarak eski çağlardan beri insanoğlunun dikkatini çekmiştir. Büyük ölçüde hidrojen ve
helyumdan oluşmakta ve gaz devleri sınıfına girmektedir
Fiziksel özellikler
Satürn, tüm gezegenler arasında yoğunluğu en düşük olanıdır.
Su yoğunluğu ile karşılaştırıldığında 0.69 olan bu değer,
Yerküre'nin yoğunluğunun % 12'si kadardır. Düşük yoğunluk,
gezegenin akışkan yapısı ve kendi çevresindeki dönüş hızının
yüksekliği ile birleşerek, Satürn'e ekvatorda geniş, kutuplarda
basık elipsoid görüntüsünü vermektedir. Beyazlık derecesi
(albedo) 0.47 olan gezegen, böylece yüzeyine düşen güneş
ışığının yarıya yakınını görünür tayfta yansıtmaktadır. Ancak
kızılötesi alandaki ışınım ölçüldüğünde, Satürn'ün Güneş'ten
aldığı enerjinin 3 kat fazlasını dışarı yaydığı görülür. Bu
nedenle gezegen, Güneş'e olan uzaklığına göre hesaplanan 71K'
den (-202 °C) çok daha yüksek bir etkin sıcaklığa sahiptir ve
95K (-178 °C) sıcaklığında bir kara cisim gibi ışır. Satürn'ün
kendi içinde yarattığı bu enerji fazlası, gezegenin
yerçekiminin etkisi ile yavaşca kendisi üzerine çökerek
küçülmesi sırasında dönüştürülen potansiyel enerji ile
açıklanmaktadır. Kelvin-Helmholtz mekanizması olarak
adlandırılan ve daha sınırlı ölçüde Jüpiter'de de gözlenen bu
olgu Satürn'ün yarattığı ısıl enerji fazlasını tek başına
açıklamaya yeterli değildir. Ek bir mekanizma olarak,
gezegenin yüzeye yakın katmanlarında hidrojen ile karışım
halinde bulunan helyumun ağırlığı nedeniyle merkeze doğru
süzülerek göç etmesi sırasında potansiyel enerjisinin bir
kısmını açığa
Gaz
Hidrojen
H2
Helyum
He
Metan
CH4
Su
H2O
Amonyak
Oran
<0.94
<0.06
0.002
0.001
0.0001
NH3
Etan
5x10-6
C2H6
Hidrojen sülfid
1x10-6
H2S
Hidrojen fosfür
1x10-6
PH3
Asetilen
1x10-
C2H2
İç yapı
Gaz devleri, içerdikleri elementlerin oranlarına göre iki alt gruba ayrılırlar. Uranüs ve Neptün
'buz' ve 'kaya' oranı daha yüksek Uranian gezegenler grubundadır. Satürn ise Jüpiter ile
birlikte, adını yine Jüpiter'den alan Jovian gezegenler grubu içindedir. Jovian gezegenlerin
kabaca Güneş'i ve benzer yıldızları oluşturan maddeleri bu yıldızlardakine yakın oranlarda
içerdiği düşünülür. 20. yüzyıl başlarından itibaren, gezegenlerin çap, kütle, yoğunluk, kendi
etrafında dönme hızları, uydularının davranışları gibi verilerden yola çıkılarak iç yapıları
hakkında ortaya atılan görüşler, daha sonra tayfölçümsel çalışmalarla ve son otuz yıl içinde
gerçekleştirilen birçok uzay aracı araştırması ile zenginleştirilmiş ve günümüzde oldukça
tatminkar modeller geliştirilmiştir.
Bu bilgiler çerçevesinde, Güneş sisteminin ilksel bileşenlerine paralel biçimde Satürn'ün
kütlesinin büyük kısmını hidrojen ve helyumun oluşturduğu varsayılır. Hidrojen/Helyum kütle
oranı 75-25 civarındadır. Daha ağır elementlerin Güneş Bulutsusu içindeki toplam payı %1
iken, hafif bir zenginleşme ile Satürn'de %3-5 arasında olabileceği hesaplanmaktadır. Bu yapı
taşları özgül ağırlıklarına göre tabakalanmış durumdadır:



Satürn'ün merkezinde demir ve ağır metallerle birlikte bunları çevreleyen daha hafif
elementlerin oluşturduğu bir 'buz' ve 'kaya' tabakasından oluşan bir çekirdek bulunur.
Gezegenin ileri derecedeki basıklığının nedeni olarak büyük ve yoğun bir çekirdek varlığı
gösterilmektedir. Bazı hesaplamalar, gözlenen basıklık oranını sağlayabilmek için
çekirdeğin gezegen kütlesinin dörtte biri kadar büyük bir kısmını oluşturması gerektiği
sonucuna ulaşmaktadır. Bu, 25 Yer kütlesine sahip ve yarıçapı 10.000 kilometreyi aşan bir
kaya, buz ve metal kütlesi anlamına gelir ve Satürn'ün ağır elementler açısından tahmin
edilenden daha da zengin olabileceğini gösterir. Satürn‘ün merkezinde sıcaklığın 12.000K,
basıncın 10 megabar (10 milyon atmosfer) üzerinde olduğu tahmin edilir.
Çekirdeği çevreleyen alanda metalik hidrojenden oluşmuş manto tabakası yer alır. Hidrojen
3 ila 4 Mbar'dan daha yüksek basınçlarda devreye giren van der Waals kuvvetlerinin etkisi
ile moleküler yapısını kaybederek metalik özellikler kazanır, ısıl ve elektriksel iletkenliği çok
artar. Jüpiter'de olduğu kadar büyük olmayan bu katmanın, yaklaşık 20.000 km.lik bir
kalınlıkla çekirdekten gezegen yarıçapının yarısı kadar bir uzaklığa yayıldığı sanılır.
En dışta, gezegenin hacminin %90'ını oluşturan en az 30.000 km. kalınlığında moleküler
hidrojen(H2) tabakası bulunur. Gezegenin yüzeyine yaklaşıldıkça basınç, ısı ve yoğunluk
düşer, hidrojen sıvıdan gaza dönüşür ve giderek atmosfer olarak adlandırılabilecek ortama
geçilir.
Bu şemada helyumun konumu çok iyi aydınlatılabilmiş değildir. Satürn atmosfer ve dış
tabakalarında helyum oranının beklenenden çok daha az olduğu gözlenmiştir. Buna,
Jüpiter'e oranla daha soğuk olan gezegende, helyumun en dıştan başlayarak yoğunlaşıp bir
süperakışkan şeklinde gezegenin içine doğru yağdığı ve gezegen yüzeyindeki oranının gittikçe
düştüğü şeklinde bir açıklama getirilmiştir. Bu olasılığın geçerli olması durumunda helyumun
sıvı hidrojen tabakaları içinden geçerek manto ve çekirdek arasında ayrı bir katman
oluşturması beklenir. Bugün, metalik hidrojen katmanının da sıvı nitelikte olduğu görüşü
yaygın olarak kabul edilmektedir. Katı fazdaki bir manto tabakasının Satürn'ün ürettiği büyük
ısıyı dışarı iletemeyeceği ve bu aktarım için madde akımına (konveksiyon) olanak sağlayan
sıvı bir ortamın gerekli olduğu düşünülmektedir. Konveksiyon akımlarının katmanlar arasında
ne ölçüde madde alışverişine izin verdiği bilinmemektedir. Güçlü yerçekiminin ve akışkan
yapının sonuçta ağır elementleri sürekli olarak merkeze doğru çökmeye zorlayacağı tahmin
edilmekle birlikte, buz ve kaya oluşturan bileşiklerin tümünün çekirdeğe hapsolmuş durumda
olmayabileceği, bir kısmının metalik ve moleküler hidrojen katmanlarında eriyik halinde ya
da askıda bulunabileceği varsayılabilir