99942 Apophis: Görünmez Kuvvetler ve Yörüngedeki Kaos

İçerik Yazarı: Tuana Bakır

Editör: Elif Nur Öztürk

Tasarım: Sudenaz Kesik

Apophis, Güneş sistemimizde yol alan yaklaşık 305 metre genişliğinde bir asteroit. İsmini antik Mısır mitolojisindeki kaosun, karanlığın ve düzensizliğin sembolü olan Apophis’ten alıyor. İlginç olan ise bu ismin asteroidin hikâyesine de oldukça yakışması. Çünkü keşfedildikten sonra yapılan ilk hesaplamalar, Apophis’in gelecekte Dünya için potansiyel bir tehdit oluşturabileceğini gösterdi ve bu durum bilim dünyasında büyük bir belirsizlik ve endişe yarattı. Peki gerçekten Apophis dünyamızda bir kaos etkisi mi yaratacak, yoksa gelecek keşifler için bir bilgi kaynağı mı olacak? Hadi birlikte inceleyelim.

Astronomlar bir gök taşının uzaydaki  rotasını hesaplarken genellikle  kütle çekim kuvvetlerini, Güneş’in, gezegenlerin, Ay’ın ve yörüngeyi etkileyebilecek büyük asteroitlerin çekim gücünü hesaba katarlar. Buna Standart Dinamik Model denir. Ancak uzayda işler sadece kütle çekimiyle bitmez; evren devasadır, sürekli bir hareket halindedir ve bizi her an yeni bilinmezlikler karşılar. Hesaba katılması gereken çok daha küçük ama sinsi kuvvetler vardır.

Bu kuvvetlerin en önemlisi Yarkovsky Etkisidir. Nedir bu Yarkovsky etkisi derseniz? Kendi etrafında dönen bir göktaşı, Güneş’ten aldığı ısıyla ısınır. Taş döndükçe, bu ısınan yüzey akşam tarafına doğru kayar ve aldığı ısıyı uzay boşluğuna geri yayar. Isınan yüzeyden dışarı fırlayan bu termal enerji (momentum taşıyan termal fotonlar), asteroit üzerinde çok küçük bir geri tepme kuvveti yaratır. İşte bu fotonların anizotropik, yani yöne bağımlı olarak yayılması yörüngeyi milimetrik olarak değiştirir. Uzayda hava ve sürtünme olmadığı için, bu milimetrik itiş gücü zamanla birikerek asteroidin yörüngesini kalıcı olarak değiştirir. Eğer asteroit yörüngesinin tersi yönünde (Retrograde) dönüyorsa bu güç onu yavaşlatır ve içe doğru spiral çizdirir; yörüngesiyle aynı yönde (Prograde) dönüyorsa hızlandırır ve dışa doğru spiral çizdirir.

İşte tam bu noktada  Kaos Teorisi  devreye giriyor. Apophis, 13 Nisan 2029 yılında Dünya’nın yaklaşık 32.000 kilometre yakınından geçecek. Yarkovsky etkisinin yarattığı o milimetrik sapmalar ise bu geçişin hassas şekilde hesaplanmasında önemli rol oynuyor. Dünya’nın hemen yakınında, uzayda genişliği sadece birkaç yüz metre olan hayali tehlike şeritleri bulunuyor; bilim insanları bunlara Yer çekimsel Anahtar Deliği (Keyhole) der. Eğer Apophis, Yarkovsky etkisi yüzünden yörüngesinden çok küçük miktarlarda sapıp 2029’da bu dar anahtar deliklerinden birinin içinden geçseydi, Dünya’nın devasa kütle çekimi onu  yakalayıp bükecekti. Bu bükülme yörüngesini öyle bir değiştirecekti ki, asteroit 2036 yılında Dünya ile çarpışabileceği bir rotaya girebilirdi. Yarkovsky etkisinin gücü ilk başta tam ölçülemediği için bilim insanları 2036 yılı için milyonlarca kilometrelik devasa bir belirsizlikle, yani tam bir kaosla karşı karşıya kaldılar.

Ancak korkulan olmadı. Gelişmiş radarlar ve teleskoplar sayesinde Apophis’in kütlesi, dönüş yönü ve Yarkovsky etkisinin boyutu yüksek hassasiyetle hesaplandı. NASA kaynaklarında sonuçlar oldukça net: Apophis, 2029 yılındaki geçişinde bu tehlikeli anahtar deliklerinin tamamen uzağından geçecek ve bu yüzyıl boyunca Dünyamıza çarpma tehlikesi bulunmuyor. Yine de her 5.000 yılda bir gerçekleşen bu yakın geçiş, insanlık için küresel bir bilim seferberliğine dönüştü. Evren, adeta bizim için dev bir kütle çekim deneyi hazırladı ve uzay ajansları ile bilim insanları bu anı kaçırmamak için yarış halinde.

Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Japonya’nın (JAXA) ortak çalışmalarıyla geliştirilen RAMSES (Rapid Apophis Mission for Space Safety) görevi kapsamında fırlatılacak uzay aracı, Apophis’in Dünya’ya en yakın geçişini yapmasından yaklaşık iki ay önce, Şubat 2029’da göktaşıyla buluşmayı planlıyor. Amacı; Dünya’nın yer çekiminin neden olabileceği yüzey hareketleri, heyelanlar ve sismik titreşimler başlamadan önce asteroidin orijinal halini fotoğraflamak. Üstelik bu tarihi görevde bizden de bir imza var! Almanya’daki Würzburg Üniversitesi’nde görev yapan Türk uzay mühendisi Hakan Kayal ve ekibi, Apophis geçişi için “küp uydu” denilen üç farklı küçük uydu konsepti geliştirdi. Çok daha ucuz ve pratik olan bu uydulardan biri, ESA’nın RAMSES aracına entegre edilerek asteroide eşlik etmeyi planlıyor; bir diğeri ise Apophis bize en yakın olduğu o kritik saniyelerde hızla yanından geçip onun en net yakın plan fotoğraflarını yakalayacak.

Apophis uydularımızın bile altından geçip Dünya’nın kütle çekiminden etkilendikten sonra ise sahneye NASA çıkacak. NASA, meşhur uzay aracının rotasını değiştirip adını OSIRIS-APEX yaptı. Bu araç ise geçişten yaklaşık bir ay sonra asteroide ulaşacak, kütleçekimimizin yarattığı değişimleri inceleyecek ve hatta motorlarını ateşleyerek yüzeydeki taşları havaya uçurup alt katmanların kimyasını incelemeyi planlıyor. Böylece insanlık, RAMSES ve Hakan Kayal’ın küp uydularıyla öncesini, OSIRIS-APEX ile sonrasını inceleyerek muazzam bir bilimsel veri elde edecek. Apophis, modern bilimin ve küresel uzay ajanslarının ortaklığı sayesinde artık bizi yok edecek bir kabus değil; gezegen savunma taktiklerini öğrendiğimiz ve evrenin sırlarını çözdüğümüz heyecanlı bir proje ve gözlem süreci olacak. 2029’da Apophis’in bu geçişini gözlemlemeyi kaçırmayın derim çünkü harika bir gözlem etkinliği sunacak.