Güneş'ten uzaklaştıkça yıl uzar

Bu infografik ne anlatıyor?

Bu infografik, sekiz gezegenin Güneş'e uzaklığını ve bir yılının kaç Dünya günü sürdüğünü yan yana gösteriyor.

Sıralama içten dışa doğru ilerliyor ve iki değer birlikte büyüyor. En içteki Merkür 57,9 milyon km uzaklıkta, yılını 88,0 günde tamamlıyor. Dünya 149,6 milyon km'de ve 365,2 günde dolanıyor. En dıştaki Neptün ise 4515,0 milyon km uzakta ve bir yılı 59.800 gün sürüyor.

• Mars'ın yılı (687,0 gün) Dünya'nınkinin yaklaşık iki katı.
• Jüpiter'in yılı (4331 gün) yaklaşık 12 Dünya yılına denk.
• Neptün, Güneş'e Dünya'dan yaklaşık 30 kat uzak, ama yılı yaklaşık 164 kat uzun.

Son karşılaştırma önemli bir ilişkiyi ortaya koyuyor: yıl, uzaklıkla aynı oranda değil, ondan çok daha hızlı uzuyor. Uzaklık arttıkça yılın uzunluğu her adımda belirgin biçimde artıyor.

Veriler NASA'ya dayanıyor. Bu ilişkinin arkasındaki kuralları Kepler yasaları maddesinde bulabilirsiniz.

Yıl neden uzaklıktan daha hızlı uzuyor?

Tablonun arkasında Johannes Kepler'in üçüncü yasası, yani dönemler yasası var. Kepler'in 1619'da Harmonice Mundi'de yayımladığı bu kurala göre bir gezegenin yörünge döneminin karesi, yörüngesinin büyük yarı ekseninin küpüyle orantılıdır (T² ∝ a³). Büyük yarı eksen kabaca gezegenin Güneş'e ortalama uzaklığı demektir. Uzaklığın küpü dönemin karesine bağlandığı için uzaklıktaki her artış, yılın uzunluğunda çok daha büyük bir artışa dönüşür.

Kepler bu yasaya kuramdan değil ölçümden ulaştı; dayanağı Tycho Brahe'nin yıllar boyunca topladığı titiz gözlemlerdi. Uzaklık astronomik birim, dönem gün cinsinden alındığında a³/T² oranı gezegenden gezegene neredeyse hiç değişmez: Merkür'den Satürn'e uzaklık yaklaşık 25 kat artarken oran ancak binde bir dolayında oynar. Yasanın neden geçerli olduğunu ise Isaac Newton 1687'de Principia'da, uzaklığın karesiyle azalan bir çekim kuvvetinin bu sonucu doğurduğunu göstererek açıkladı.

Sık sorulanlar

Gezegenlerin Güneş'e uzaklığı yıl boyunca sabit mi?

Hayır. Kepler'in birinci yasasına göre yörüngeler elipstir ve Güneş odaklardan birinde durur; bu yüzden tablodaki uzaklıklar ortalama değer olarak okunmalı. Yine de çoğu yörünge çembere çok yakındır; en basık olanı, 0,206 dış merkezlikle Merkür'ünkü.

Bu kural yalnız gezegenler için mi geçerli?

Hayır. Kepler 1621'de aynı ilişkinin Jüpiter'in dört parlak uydusu için de geçerli olduğunu fark etti. Ancak oranın sabiti merkezdeki kütleye bağlıdır; her sistemin kendi sabiti vardır.