Merkür'ün Günü Neden Yılından Uzun Sürer?
Merkür'de güneş gününün yılı neden aştığını, 3:2 rezonansını ve Güneş'in kısa süre geri kaymasını anlatıyoruz.
Merkür, Güneş'e en yakın gezegen diye anılır. Çoğu özet sıcaklığı öne çıkarır. Takvim ise daha garip bir tablo çizer. Yüzeyde Güneş'in doğuşundan bir sonraki doğuşuna kadar geçen süre, gezegenin Güneş çevresindeki bir turundan uzundur. Bu, saatin bozulması değil, dönüş ile yörüngenin kilitlendiği oranın sonucudur. Güneş'e yakın olmak turu hızlandırır; günü kendiliğinden kısaltmaz. Eski popüler anlatılar Merkür'ü yalnızca yavaş ve kilitli diye geçiştirirdi. Radar ölçümleri bu resmi değiştirdi.
İki ayrı gün tanımı
Gökbilimde gün kelimesi tek bir süreyi göstermez. Yıldız günü, gezegenin uzak yıldızlara göre kendi ekseni etrafında bir kez dönmesidir. Güneş günü, Güneş'in gökyüzünde aynı konuma dönmesidir. Dünya'da ikisi birbirine yakındır. Aradaki fark yaklaşık dört dakikadır ve günlük dilde ikisini ayırmayız. Merkür'de yörünge hızlı, eksen dönüşü yavaş olduğu için süreler birbirinden kopar.
Merkür yılını yaklaşık 88 Dünya gününde tamamlar. Yıldızlara göre bir dönüşü yaklaşık 59 Dünya günü sürer. Güneş günü ise yaklaşık 176 Dünya gününe çıkar. Bir yıl bitmişken aynı boylamda yeni bir güneş doğumu henüz olmamıştır. Başlıktaki gün yalnız bu üçüncü süredir. Yıldız gününü kastederek günün yıldan kısa olduğunu söylemek de ayrı bir tanım içinde doğru olur. Hangi tanımın kullanıldığı yazılmazsa iki cümle birden haklı görünür.
Tam kilit değil, 3:2 rezonansı
Uzun süre Merkür'ün Ay gibi Güneş'e kilitlendiği sanıldı. Gezegenin hep aynı yüzü yıldıza bakıyor, öbür yüz hiç aydınlanmıyor diye düşünüldü. Teleskopla Merkür'ü seçmek zordu. Eski gözlemler dönüşü güvenilir ölçemiyordu. 1960'larda radar, gezegenin her iki yörünge turunda kendi ekseni etrafında üç kez döndüğünü gösterdi. Bu düzene 3:2 rezonansı denir.
Güneş, Merkür'ü hafifçe esnetir. Şişkinlik dönüş sırasında yıldıza tam bakmadığı için bir sürtünme doğar ve dönüş yavaşlar. Bu sürtünme her zaman bire bir kilide götürmez. Yörünge belirgin biçimde eliptikse başka bir oran da kararlı kalabilir. Merkür'ün yörüngesi, büyük gezegenler arasında en basık olanlardandır. Bu basıklık, 3:2 oranının tutunmasına yardım eder. Ay ise Dünya'ya bire bir kilitlidir; yerden hep aynı yüzü görürüz. Gelgit etkisinin geniş çerçevesi, Newton'dan Einstein'a uzanan kısa yolculukta ele alınır.
Güneş gökyüzünde kısa süre geri kayar
Merkür, Güneş'e en yakın noktasından geçerken yörüngede hızlanır. O sırada yörünge hızı, eksen dönüşünün gökyüzüne yansıttığı hızı kısa süre aşabilir. Güneş batıya gidişini durdurur, biraz geri kayar, sonra yine ilerler. Bu bir gözlem hatası değildir. İki ayrı hareketin aynı boylamda üst üste binmesidir.
Geri kayma her boylamda yaşanmaz. Kimi bölgelerde Güneş doğar, alçalır, yeniden yükselir ve ancak sonra batar. Kimi bölgelerde yol daha sadedir. Tek bir gün senaryosunu bütün yüzeye yazmak eksik kalır. Aynı rezonans, farklı boylamlarda farklı bir gün hikâyesi üretir. Bunu Güneş her gün ters gider diye özetlemek de yanlıştır. Ters gidiş, yörüngenin belirli bir kesimine ve belirli boylamlara aittir.
Uzun gündüz, ince hava
Güneş'e yakınlık öğleyi çok sıcak yapar. Belirgin bir atmosfer olmadığı için gece tarafı ısıyı tutamaz ve yüzey hızla soğur. Aydınlık ile karanlık uzun sürdüğü için sıcaklık salınımı büyüktür. Isı kayada yerel kalır. Bir kraterin aydınlık yamacı ile gölge tabanı aynı ortalama sıcaklık cümlesine sığmaz.
Kutuplara yakın ve sürekli gölgede kalan bazı krater tabanları bu tablonun dışındadır. Radar yansımaları, oralarda su buzuyla uyumlu malzeme bulunabileceğini düşündürür. Gezegen buzla kaplı değildir. Yalnızca Güneş görmeyen köşeler, hemen yanlarındaki aydınlık kayadan çok daha soğuk kalabilir. Merkür bu uçları, diskin iç kenarında yer aldığı için yaşar. Gezegenlerin aynı düzlemde toplanmasının öyküsü ayrı bir yazıda anlatılır.
Tanımları yan yana koymak
Popüler özet iki noktada sık karışır. Birincisi, yıldız günü ile güneş gününü aynı sayar. İkincisi, 3:2 rezonansını Ay'daki tam kilit gibi anlatır. Merkür'ün her boylamı zamanla aydınlanır. Bir yarısı sonsuza dek gece kalmaz. Modeller, erken dönemde başka oranların denenmiş olabileceğini söyler. Çarpmalar ve yörünge basıklığındaki değişimler dönüşü sıçratmış olabilir. Bu senaryoların hangisinin gerçekleştiği kanıtlanmış değildir. Kanıtlanan, bugünkü dönüş periyodunun radar ve yörünge ölçümleriyle uyumlu olmasıdır.
Sayıları ezberlemekten daha kalıcı olan, tanımları ayırmaktır. Yıl, yörünge turudur. Yıldız günü, eksenin uzak yıldızlara göre dönüşüdür. Güneş günü, gökyüzündeki Güneş'in yerine dönmesidir. Merkür'de üçüncüsü birinciden uzundur. Bu cümle, başka bir gezegenin haberinde gün kelimesi geçince hangi sürenin ölçüldüğünü sormayı da hatırlatır.
Sık sorulan sorular
Merkür'de bir yıl kaç Dünya günüdür?
Bir Merkür yılı, Güneş çevresindeki bir turdur ve yaklaşık 88 Dünya günü sürer. Güneş'in art arda iki kez doğması ise yaklaşık 176 Dünya gününü bulur. İki sayı farklı tanımlara aittir.
Merkür'ün bir yüzü sürekli karanlıkta mıdır?
Hayır. 3:2 rezonansında her boylam zamanla aydınlanır. Eski tam kilit fikri radar ölçümleriyle bırakılmıştır. Güneş bazı boylamlarda kısa süre geri gitse de gezegenin yarısı sonsuza dek gece kalmaz.
Bu ayrım günlük okumada ne işe yarar?
Bir gün bir yıldan uzun başlığı hangi günü kastettiğini söylemiyorsa sayı da güvenilir değildir. Tanımı sormak, başka gezegen karşılaştırmalarında da işe yarar.