Callisto

Callisto, Jüpiter'in Ganymede'den sonra ikinci büyük uydusu ve Güneş Sistemi'nin Ganymede ile Satürn'ün uydusu Titan'dan sonra üçüncü büyük uydusudur. 4.821 kilometrelik çapıyla Merkür gezegeni kadar büyüktür, ama kütlesi onun yalnızca üçte biri kadardır. NASA'ya göre Güneş Sistemi'nin en çok kraterle kaplı cismidir: yüzeyinde yeni bir krater oluştuğunda büyük olasılıkla eski bir krateri silecek kadar doymuş, milyarlarca yıllık bir çarpışma arşivi taşır. Bu eski ve hareketsiz görünen kabuğun altında ise tuzlu bir okyanus bulunabilir.

Jüpiter'in dört büyük uydusunun ve diğer uydularının genel tanıtımı Jüpiter'in uyduları sayfasında.

Temel özellikler

Callisto, Galileo uydularının en dıştakidir. Jüpiter'e ortalama uzaklığı yaklaşık 1,88 milyon kilometredir; bu, Ay'ın Dünya'ya uzaklığının yaklaşık beş katı ve Jüpiter'in yarıçapının 26,3 katıdır. Bir içerideki büyük uydu Ganymede'nin yörünge yarıçapı ise yalnızca 1,07 milyon kilometredir. Callisto yörüngesini yaklaşık 16,7 günde tamamlar ve kütleçekim kilidi nedeniyle Jüpiter'e hep aynı yüzünü gösterir; bu yüzden bir günü de yaklaşık 16,7 Dünya günü sürer.

Ortalama yoğunluğu santimetreküp başına yaklaşık 1,83 gramdır; Jüpiter'in büyük uydularının en düşüğüdür. Bu değer, Callisto'nun kabaca yarı yarıya kayaç ve su buzundan oluştuğunu gösterir; kütlesinin yüzde 49-55'i buzdur. Yüzey kütleçekimi Dünya'nınkinin yaklaşık sekizde biridir. Yüzey sıcaklığı ortalama −139 °C civarındadır, en sıcak yerlerde −108 °C'ye çıkar.

Verileri göster

Çap	4.821 km
Jüpiter'e uzaklık	~1,88 milyon km
Yörünge süresi	~16,7 gün
Yoğunluk	1,83 g/cm³
Buz oranı	%49-55
Ortalama yüzey sıcaklığı	~−139 °C
Olası okyanusun derinliği	Yüzeyin 100 km+ altı
Valhalla havzasının çapı	~3.800 km

Güneş Sistemi'nin en kraterli yüzeyi

Callisto'nun yüzeyinde büyük dağlar, yanardağlar ya da levha hareketinin izleri yoktur. Büyük ölçekte görülen yapıların hepsi çarpışmalarla ilgilidir: çarpma kraterleri, çok halkalı havzalar ve bunlara eşlik eden kırıklar, sarplıklar ve çökeller. Kraterlerin çapı görüntü çözünürlüğünün sınırı olan 0,1 kilometreden 100 kilometrenin üzerine kadar uzanır. 5 kilometreden küçükler basit çanak biçimindedir; 5-40 kilometre arasındakilerin çoğunda merkez tepesi bulunur; daha büyüklerinde ise tepe yerine merkezde bir çukur ya da kubbe görülür. Uzun sıralar hâlinde dizilmiş krater zincirleri (catenae) de yüzeyin dikkat çekici yapıları arasındadır.

Yakından bakıldığında yüzey şaşırtıcı biçimde çeşitlidir. Yükseltilerin tepelerinde parlak, ışıltılı kırağı birikintileri, alçak yerlerde ise koyu ve pürüzsüz bir malzeme örtüsü bulunur. Bunun, buzun doğrudan gaza dönüşmesiyle (süblimleşme) küçük yer şekillerinin zamanla aşınmasından kaynaklandığı düşünülüyor; küçük kraterlerin azlığı ve geride kalan çok sayıda küçük tümsek bu fikri destekliyor. Yüzeyde su buzunun yanı sıra karbondioksit, kükürt dioksit, silikatlar ve organik bileşikler saptandı. Callisto'nun öncü yarıküresi arka yarıküresinden daha koyudur; Galileo uydularının öbürlerinde durum tam tersidir.

Valhalla: Güneş Sistemi'nin en büyük çok halkalı havzası

Callisto'nun en çarpıcı yapısı, Voyager 1'in 1979'da keşfettiği Valhalla havzasıdır. İskandinav mitolojisinde savaşçıların ölümden sonra götürüldüğü salonun adını taşıyan yapı, yaklaşık 3.800 kilometreye varan çapıyla Güneş Sistemi'nde bilinen en büyük çok halkalı çarpma havzasıdır. Merkezinde yaklaşık 360 kilometre genişliğinde parlak bir bölge yer alır; bu bölge, zamanla düzleşmiş eski bir büyük kraterin bıraktığı açık renkli bir iz, yani bir palimpsesttir. Çevresinde merkezden yaklaşık 950 kilometreye kadar sırtlar ve oluklardan oluşan bir kuşak, onun da dışında merkezden 1.500-1.900 kilometreye uzanan geniş, çift duvarlı oluklar bulunur.

Bu halkaların, çarpan cismin kırılgan kabuğu delmesinin ardından altındaki yarı sıvı ya da sıvı malzemenin merkeze doğru çökmesiyle oluştuğu düşünülüyor. Callisto'daki bir başka büyük çarpma yapısı olan Asgard da Valhalla'ya benzer sırt ve oluk kuşakları taşır.

İç yapı ve okyanus ihtimali

Callisto'nun iç yapısı, komşusu Ganymede'den çok farklıdır. Galileo uzay aracının yakın geçişlerde ölçtüğü kütleçekim verileri, Callisto'nun yalnızca kısmen katmanlaşmış olabileceğini gösterdi: kayaç oranı derinlere indikçe artar, merkezde ise yarıçapı 600 kilometreyi geçmeyen küçük bir silikat çekirdek bulunabilir. 2011'de yapılan yeniden inceleme ise verilerin daha belirgin biçimde katmanlaşmış bir iç yapıyla da uyumlu olabileceğini öne sürdü.

Okyanus için en güçlü kanıt yine Galileo'dan geldi. Jüpiter'in değişen manyetik alanı Callisto'nun içine işleyemiyordu; uydu, mükemmel bir iletken küre gibi tepki veriyordu. Bu, yüzeyin altında en az 10 kilometre kalınlığında, elektriği çok iyi ileten sıvı bir katman bulunmasını gerektirir; en makul aday tuzlu sudur. Hesaplara göre 80-150 kilometre kalınlığındaki soğuk ve sert buz kabuğunun altında 150-200 kilometre derinliğinde bir okyanus yer alabilir. Suda yüzde 5'e kadar amonyak gibi bir antifriz bulunursa okyanusun var olması daha da kolaylaşır.

Callisto'nun okyanusu, Europa ile Io'yu ısıtan gelgit esnemesinden yararlanamaz: Io, Europa ve Ganymede birbirine yörünge rezonansıyla bağlıdır, ama Callisto bu zincirin dışında kalır ve hiçbir zaman belirgin bir gelgit ısınması yaşamamıştır. Bu nedenle bilim insanları Callisto'da yaşam için koşulların Europa'dakinden daha az elverişli olduğunu düşünüyor. Hesaplara göre Callisto yaklaşık 1,5 milyar yıl sonra rezonansa katılacak ve 1:2:4:8 zinciri tamamlanacak.

İnce atmosfer ve düşük radyasyon

Callisto'yu karbondioksitten ve büyük olasılıkla moleküler oksijenden oluşan son derece ince bir atmosfer ile oldukça yoğun bir iyonosfer sarar. Jüpiter'in ana radyasyon kuşağının hemen dışında kaldığı için yüzeyindeki yüklü parçacık akısı Europa'dakinden yaklaşık 300 kat düşüktür. Yüzeydeki radyasyon dozu günde yaklaşık 0,1 milisievert düzeyindedir; bu, Dünya'daki ortalama doğal radyasyonun on katından biraz fazla, ama alçak Dünya yörüngesindekinden ve Mars'takinden azdır.

Bu yüzden Callisto, Jüpiter sistemine yapılacak olası insanlı görevler için uzun süredir en uygun üs adayı sayılır. NASA'nın dış Güneş Sistemi'ne insanlı yolculukları inceleyen HOPE çalışması, Callisto'da roket yakıtı üretebilecek bir yüzey üssünü ele aldı; NASA Aralık 2003'te insanlı bir Callisto görevinin 2040'larda mümkün olabileceğini bildirdi.

Keşif ve görevler

Callisto'yu 1610'da Galileo Galilei ve Simon Marius birbirinden bağımsız olarak, öteki üç büyük uyduyla birlikte buldu. Adını Marius önerdi ve öneriyi Johannes Kepler'e bağladı: Callisto, Yunan mitolojisinde av tanrıçası Artemis'in yanındaki bir perinin adıdır.

• 1970'lerin başı: Pioneer 10 ve 11 geçişleri sınırlı yeni bilgi sağladı.
• 1979: Voyager 1 ve 2, yüzeyin yarısından fazlasını 1-2 kilometre çözünürlükle görüntüledi.
• 1995-2003: Jüpiter yörüngesindeki Galileo sekiz yakın geçiş yaptı; 2001'deki son geçişte yüzeye 138 kilometreye kadar yaklaştı ve bazı bölgeleri 15 metre çözünürlükle görüntüledi.
• 2000 ve 2007: Satürn'e giden Cassini ve Plüton'a giden New Horizons, yol üstünde Callisto'nun tayflarını ve görüntülerini aldı.
• 2030 sonrası: NASA'nın Europa Clipper aracı 2030'dan başlayarak dokuz, ESA'nın JUICE aracı 2031-2034 arasında 21 yakın Callisto geçişi yapacak. Çin'in Tianwen-4 görevinin de 2030 civarında fırlatılıp Callisto yörüngesine girmesi planlanıyor.

Jüpiter'e giden bütün görevlerin karşılaştırmalı öyküsü Jüpiter'e giden görevler sayfasında.

Kısaca

• Callisto, Jüpiter'in ikinci, Güneş Sistemi'nin üçüncü büyük uydusudur; çapı 4.821 kilometredir.
• Yüzeyi Güneş Sistemi'nin en kraterli yüzeyidir; kraterler neredeyse doyma noktasındadır.
• Valhalla, yaklaşık 3.800 kilometrelik çapıyla Güneş Sistemi'nin en büyük çok halkalı çarpma havzasıdır.
• Galileo'nun manyetik ölçümleri, kalın buz kabuğun altında tuzlu bir okyanus olabileceğini gösteriyor.
• Yörünge rezonansının dışında kaldığı için gelgitle ısınmaz; radyasyon düzeyi düşüktür.
• JUICE ve Europa Clipper 2030'larda Callisto'nun onlarca yakın geçişini yapacak.