Dünya’nın Manyetik Alanı

Bilindiği gibi pusulalar çalışmak için bir manyetik alan varlığına ihtiyaç duyarlar. Pusula iğnesinin kuzey kutbu, Dünya’nın manyetik güney kutbu tarafından çekilir ve bulunduğumuz konumun kuzey tarafını bu şekilde tayin ederiz.

Yüzyıllardır açık denizlerde yol alan denizciler bu doğa ilkesini kullanarak yönlerini buldular. Ancak Dünya’nın manyetik alanının yön bulmanın çok ötesinde yaşamsal bir faydası daha var. Bu fayda belki de şu anda yalnızca biz insanoğlunun değil dünya üzerindeki tüm canlılığın varlığını borçlu olduğu bir koruyuculuk olarak görülebilir.

Pek hatırlamak istemesek de, yakın tarihimize baktığımız zaman karşılaştığımız Çernobil, Hiroşima ve Nagasaki facialarının sonucunda, radyasyonun canlılık üzerinde ne derece ölümcül tahribe yol açtığını deneyimleyerek gördük. Bugün yenilenebilir enerji kaynaklarımızın başında gelen Güneş’imiz de etrafına her saniye canlılık için tehlikeli derecede radyasyon yayıyor. İşte Dünya’nın manyetik alanı bizi binlerce Çernobil gücünde olan bu radyasyondan koruyor.

Bu içimizi rahatlatan ve güvende olduğumuzu söyleyen bir bilgi ancak son yıllarda yapılan çalışmalar Dünya’nın manyetik alanının büyük bir hızla zayıfladığını gösterdi. Bu zayıflama öylesine hızlı ki, birkaç on binyıl içinde Dünya’nın manyetik alanından eser kalmayacak! Peki, Dünya’nın manyetik alanı neden zayıflıyor? Geçmişte Dünya’nın manyetik alanında meydana gelmiş değişimlere dair bilgiler elde edebilir miyiz? Bu bilgiler bizi manyetik alanın geleceğiyle ilgili değişime hazırlayabilir mi? Ortada gerçekten ciddi bir tehlike var mı?

Bütün bu soruların cevapları için önce Dünya’nın manyetik alanını iyi analiz etmemiz gerekiyor. Bu analizse kuşkusuz manyetizmanın, pusulanın icadının paralelinde gerçekleşmiş kısa bir gelişim sürecine vakıf olmaktan geçiyor.

Manyetizmanın Doğuşu ve Gelişiminde Pusulanın Yeri

Manyetizmanın gelişimi Dünya’nın farklı bölgelerinde farklı zamanlarda başladı. Çin’de M.Ö. 13’üncü yüzyılda pusula kullanıldığı biliniyor. M.Ö. 800 yıllarında Yunanlıların manyetizma hakkında bilgileri vardı. Rivayete göre; bir çoban manyetit taşlarına (Fe3O4) sık rastlanan Magnesia kentinde (bugünkü Manisa) farklı bir taşın demiri çektiğini deneyimledi. Mıknatıs (magnet) sözcüğünün kökeni de eski Yunancaya dayanıyor ve kentin adı olan Magnesia’dan türediği kabul ediliyor.

pusula
Bir pusula yoluyla, gezegenimizin manyetik alanını kullanarak yön tayini yapabiliriz.

 

Manyetizmayla ilgili elimizdeki ilk yazılı belgeler Aristoteles tarafından yazılmış Thales’in gözlemlerinin anlatıldığı kaynaklardır. Bu yazılara göre Thales, mıknatıs taşının demiri çekebilme özelliğini, kehribarın yünle ovulduğunda saman ve tüy gibi hafif cisimleri çekebildiğini keşfetmiştir. Thales’in kehribarın yüklenmesiyle ilgili keşfi kuşkusuz bir statik elektrik örneğidir. O dönemlerde mıknatısın demiri çekmesiyle, kehribarın elektrikle yüklenmesi benzerlik taşıdığından bu olayların aynı olduğu sanılıyordu.

Manyetizmanın gelişimi, keşfinin ardından yüzlerce yıl sürecek bir durgunluk dönemine girdi. Doğanın bu temel kuvveti, kapsamlı bir analize ancak bilimin sistemleştirildiği 16’ıncı yüzyıldan sonrasında kavuşabildi.

Bu süreçte mühendislik, bilimin önünden gitti ve mıknatıs önemli bir soruna çözüm olarak kullanıldı. Belki tesadüfen belki bilinçli olarak şerit haline getirilen mıknatısın suyun üzerine konulduğunda kuzey – güney istikametinde hizaya geldiği saptandı. Böyle basit bir gerçeklikle pusula icat edilmiş oldu. Bu o dönem için önemli bir keşifti ancak hiç kimse bunun nasıl gerçekleştiğini bilmiyordu. Avrupa’da pusuladan ilk olarak bahseden 1180 yılında Alexander Neckam (1157-1217) oldu fakat bundan çok daha öncesinde pusulanın Çinliler tarafından bulunup Araplar vasıtasıyla Avrupa’ya ulaştığı biliniyor.

Hiç kuşkusuz pusula dönemin önemli bir teknolojik icadıdır ve insanoğlu eski çağlardan beri var olan yön bulma sorununa pratik bir çözüm getirerek Dünya’nın manyetik alanından yararlanmıştır. Ancak çok uzun bir dönem bilimin diğer alanlarındaki ilerleme henüz yeterli seviyeye ulaşamadığından pusulanın nasıl çalıştığına dair ciddi bir açıklama getirilemedi. Avrupa’nın pusulayla tanışmasının ardından, dönemin bu önemli teknolojik gelişmesi biraz daha ilkellikten çıkarılıp geliştirilmekle birlikte, hangi doğa olayı aracılığıyla çalıştığı da araştırma konusu oldu. Bununla ilgili ilk yazılı kaynak, Fransız bir bilgin olan ve mıknatıslar üzerine çalışmalar yürüten Peter Peregrinus tarafından 1269 yılında Epistola de Magnete isimli kitapla oluşturuldu. Peregrinus kitabında manyetik kutbun tanımını yaptı ve aynı kutupların birbirini ittiğinden, zıt kutupların birbirini çektiğinden bahsetti. En önemlisi ise, bir mıknatısın ikiye bölünmesiyle kutupların birbirinden ayrışmayacağını, bölünen iki parçanın da mıknatıs özelliği göstermeye devam edeceğini belirtti. Yine aynı yıl Pierre de Maricourt, doğal bir mıknatısın yüzeyine, iğneler yerleştirerek yönelimlerini gözledi. Bu yönelimlerin mıknatısın karşılıklı iki noktasından geçen ve onu kuşatan çizgiler oluşturduklarını ve şekli ne olursa olsun her manyetik özellik gösteren malzemenin kuzey ve güney olmak üzere iki kutba sahip olduğunu keşfetti.

MagneticMap

Maricourt’un yaptığı deney yukarıda bir mıknatısın manyetik alan çizgilerini gördüğümüz resme oldukça benzer bir sonuç vermişti. Bugün biliyoruz ki, bir mıknatıs etrafında görünmeyen manyetik alan çizgileri oluşturur. Bu görüntü bir mıknatısın üzerine koyulan beyaz kağıda demir tozlarının serpiştirilmesiyle kolaylıkla elde edilebilir.

13’üncü yüzyılda pusulanın çalışma prensibinin ortaya koyulabilmesi hevesiyle yürütülen çalışmalar daha sonrasında uzun bir durgunluk sürecine girdi. Konumuzla doğrudan ilgisi olmadığından manyetizmanın daha sonraki yıllardaki gelişimini ele almayacağız. Ancak manyetizmanın doğuşu ve gelişimi üzerinde pusulanın, dolayısıyla Dünya’nın manyetik alanının doğal ve önemli bir etkiye sahip olduğu görülebilir.

1600 yılında Kraliçe I. Elizabeth’in özel doktoru olan William Gilbert (1544-1603) De Magnete ismini verdiği kitabını yayımladı. Kitabında jeomanyetizma teorisine çok büyük bir katkıda bulundu ve pusulanın çalışma ilkesini çok net bir biçimde açıklığa kavuşturdu. Gilbert, Dünya’nın küresel bir mıknatıs olduğunu ve pusula ibresinin Dünya’nın manyetik kutbunu gösterdiğini ortaya koydu. Bunun yanı sıra kuzey-güney yönünde hizalanan pusula ibresinin düşey yönde de sapma gösterdiğini söyledi.

Pusulanın çalışma ilkelerinin ortaya koyulması amacıyla yürütülen araştırmaların neticesinde, mıknatısın kuzey ve güney kutuplara sahip olduğu, çekmenin zıt kutuplarca, itmeninse aynı kutuplarca gerçekleştirildiği saptandı. Bütün bu bilgilerin ışığında pusulanın çalışabilmesi için etkileşmesi gereken bir başka mıknatıs olması gerektiği sonucuna ulaşılıyordu. Bu mıknatıs, açık denizlerde bile pusulanın çalışması gerçeğiyle karşılaştırıldığında küresel boyutlarda olmalıydı. Pusulanın çalışabilmesi açıkça dünyayı bir uçtan bir uca saran manyetik alan çizgilerinin varlığını gerektiriyordu. Bütün bu gelişmelerin sonucunda Gilbert, Dünya’nın manyetik alanının varlığını açıklamış oluyordu.

Dünya’nın Manyetik Alanı

Bilimsel ilerleyiş çok az defa mühendisliğin arkasında kalmıştır. Pusulanın icadı ve sonrasında varlığı anlaşılan Dünya’nın manyetik alanı buna güzel bir örnek oluşturur.

Yer adeta devasa bir mıknatısa benzer. Güney kutup noktasının yakınlarından çıkan manyetik alan çizgileri dünyayı bir meridyen boyunca sararak kuzey kutup noktası yakınlarında son bulur. Fakat Dünya’nın manyetik kutup noktalarıyla coğrafi kutup noktaları biraz farklılık gösterir.

Earth-magnetic-field

Dünya’nın manyetik güney kutbu coğrafi kuzey kutbuyla, manyetik kuzey kutbu coğrafi güney kutbuyla eşleşir. Bunu şu şekilde anlayabiliriz. Elimizdeki pusula iğnesinin kuzey kutbu zıt kutuplar birbirini çekeceğinden, Dünya’nın manyetik güney kutbu tarafından çekilecek ve dolayısıyla coğrafi kuzey kutbunu gösterecektir. Ancak hiçbir manyetik pusula, kuzeyi kesin bir doğrulukla gösteremez! Bunun nedeni coğrafi kuzey kutbuyla manyetik güney kutbunun birbiriyle tam olarak örtüşmemesidir. Manyetik kutupları birleştiren eksenle, coğrafi kutupları birleştiren eksen arasında yaklaşık 11 derece açı vardır. Bu sebepten pusulanın gösterdiği kuzey yönü coğrafi kuzeyden biraz farklıdır. Konuma göre değişebilen bu farklılığa manyetik sapma denir ve bu durum pusulanın gösterdiği yönün aslında küçük bir hatayı barındırdığı sonucunu doğurur. Bunun yanı sıra yukarıdaki resimden de görüldüğü gibi Dünya’nın birçok noktasında pusula iğnesi yatay doğrultunun yanı sıra düşey doğrultuda da yönelim gösterir. Düşeyde oluşan bu eğime manyetik eğim denir ve tahmin edilebileceği gibi ekvatorda eğim sıfır olarak ölçülür ve manyetik kutuplara gidildikçe artış gösterir. Manyetik kutup noktalarında, manyetik alan dünya yüzeyine dik olduğundan, manyetik eğim doksan derece olarak ölçülür.

Dünya’nın manyetik alan gerçeğiyle yüzleşir yüzleşmez akla ilk gelen soru bunun nasıl oluştuğudur. Yüzyıllardır denizcilerin açık denizlerde yön tayini yapabilmelerini ve bütün canlılığın güneş rüzgarlarının ölümcül radyasyonundan korunmasını sağlayan manyetik alanın varlığı herhangi bir doğal mıknatısın manyetik alanıyla aynı olabilir mi?

manyetik-alan-cizgileri-0017
Dünya’nın manyetik alan çizgilerini gösteren bir bilgisayar simülasyonu.

 

Dünya’nın manyetik alan çizgileri bir mıknatısın manyetik alan çizgileriyle oldukça benzerdir. İlk etapta manyetik alan, yerin içinde bulunan dev bir mıknatısla temsil edilebilecek gibi görünebilir ve Dünya’nın çekirdeğinde yer alan büyük demir rezervleri bu düşünceyi güçlendirebilir. Fakat böyle bir şeyin mümkün olamayacağı yüksek sıcaklıkların varlığından anlaşılır. Çekirdekte var olan çok yüksek sıcaklıklar kalıcı mıknatıslanmayı engeller.

Yerin içinde dev bir mıknatısın yer almadığını bilsek de günümüzde manyetik alanın varlığını tutarlı biçimde açıklayabilen bir teoriye sahip değiliz. Ancak son elli yıldır yapılan uzay çalışmaları ve Dünya’nın çekirdeğinin laboratuvar ölçeğinde oluşturulmasıyla yapılan deneyler birtakım gerçekleri ortaya çıkardı. Öncelikle Dünya’nın manyetik alanının herhangi bir mıknatısın manyetizmasıyla eş sayılamayacağını biliyoruz. Bir mıknatısın manyetizması, atomik boyutlarda gerçekleşen bir hizalanma sonucu oluşur. Maddeyi oluşturan moleküllerin sahip oldukları sonsuz küçüklükteki manyetik etkiler, moleküllerin aynı hizaya gelmeleriyle maddenin genel manyetik alanını oluşturur. Bu genel manyetik alan çok yüksek sıcaklıklarda kaybolur. Çünkü sıcaklık, atomik boyutlardaki titreşimlerdir ve sıcaklık artınca moleküllerin rastgele hareket etmeleri sonucu hiza kaybolur. Dolayısıyla maddenin genel manyetik alanı da kaybolur.

Bu bilgiden hareketle, Dünya’nın çekirdeğindeki yüksek sıcaklıklar nedeniyle, merkezde bulunan yüksek orandaki demirin manyetik alan oluşturamayacağı açıktır. Çekirdekteki demirin, manyetik alanın kaynağı olmadığı, Venüs gezegeninin Mariner 2 uzay aracıyla yapılan gözlemleri sayesinde de anlaşılmaktadır. Venüs tıpkı Dünya gibi çekirdeğinde yüksek oranda demir içermesine rağmen bir manyetik alana sahip değildir. Öyleyse manyetik alanın kaynağı için başka nedenler aramak gerekir ve diğer gezegenlerle yapılacak karşılaştırmalar bizleri bu sorunun cevabına yaklaştırabilir. Venüs’ün kendi ekseni etrafındaki dönüş süresine bakıldığında Dünya’nınkinden 243 kere daha yavaş olduğu görülür. Dünyadaki 243 gün Venüs’teki 1 güne karşılık gelir.

“Bu yavaş dönüş hareketi manyetik alanın Dünya’da gözlenmesinin, Venüs’te ise gözlenememesinin cevabı olabilir mi?” sorusunun yanıtı için laboratuvar ortamında Dünya’nın sıvı dış çekirdeğinin bir modelini oluşturan bilim adamları dönü hareketinin manyetik alan için kritik öneme sahip olduğunu gördüler. Milyarlarca ton demir ve nikel içeren sıvı metalik dış çekirdeğin dönme sonucu oluşan hareketi ve termal etkilerle oluşan elektrik akımı manyetik alanın kaynağı olarak görülüyor. Diğer bir deyişle, devasa boyutlarda küresel bir mıknatıs olarak görülebilecek Dünyamız, manyetik alanını, sıvı metalik dış çekirdeğine ve dönü hareketine borçlu. Fakat bu bilgiler dışında manyetik alanın nedenlerine yönelik deneysel temellere oturan herhangi bir teoriye henüz sahip değiliz.

Manyetik Alanın Zayıflaması

Dünya’nın manyetizması anlaşıldıktan sonra tarihsel süreçteki değişimleriyle ilgili oluşan merak giderilmeyi bekliyordu. Bu merak Dünya’nın manyetizmasını inceleyen jeomanyetizma bilim dalı ile arkeologları birleştirecekti. Evet yanlış duymadınız! Bilim, sorduğu sorulara cevaplar bulabilmek için kimi zaman hiç umulmadık alanlara başvurabilir, ilk anda birbiriyle ilgisi kurulamayacak disiplinleri, ortak yürütülmesi gerekli çalışmalara sokabilir.

Arkeologların uğraşlarından bir tanesi; toprak altından çıkarılan çömlekleri inceleyerek uygarlıkların kültürel ve sosyal yapılarıyla ilgili bilgiler edinmektir. Fakat bu çömlekler jeomanyetizma çalışan bilim adamlarına çok daha farklı şeyler anlatır. Bilindiği gibi çömleğin hammaddesi topraktan elde edilen kildir ve kil, içinde demir tabanlı olan manyetit denilen bir maddeyi barındırır. Mıknatıslanmanın nedenlerini anlatırken de kısaca değindiğimiz gibi manyetit malzemesi, içerisinde atomik boyutta belli bir yönelime sahip mıknatıslar barındırır. Manyetitin mıknatıslanabilmesi için moleküllerinin aynı hizaya girmesi gerekir.

Arkeoloji
Arkeolojik kazılar sonucu gün yüzüne çıkartılan çömlekler, Dünya’nın manyetik alanı tarihine ışık tutar.

 

Tarihin içinde bir çömlekçi, eline işlemek için kil aldığında içeriğindeki manyetitin genel bir manyetik alanı yoktur. Molekülleri düzensiz bir şekilde sıralanmıştır. Çömlekçi, kil yığınını işler ve daha sonrasında pişirmek üzere fırına koyar. Fizikçileri ilgilendiren asıl mesele bu noktadan sonra başlar. Manyetit 585 °C yukarısında manyetik özelliğini kaybeder. Yani bu sıcaklıklarda içeriğindeki moleküller eski düzensiz yönelimlerini tamamıyla yitirir. Fırına bırakılan çömlekteki manyetitin genel bir manyetik alan oluşturmayan düzensiz molekül dizilişi, bahsedilen sıcaklıklara erişildiğinde kaybolur. Fırından çıkarıldığında yüksek sıcaklıklardaki çömleğin yüksek enerjilerde titreşen molekülleri vardır. Bu serbestlik manyetit moleküllerin eski düzensiz dizilişlerinden kurtulmalarına ve malzemenin bütün moleküllerine etkiyen dünya manyetik alanının güç ve yöneliminde yeniden hizalanmalarına neden olur. Çömlek soğumaya bırakıldığında tarihi kayıt tutulmaya başlanır. Bütün manyetit molekülleri, enerjileri düştükçe hareketsizleşirler ve sahip oldukları yeni hizalanmayla adeta donup kalırlar! Artık onları yeniden 585°C’ye çıkarmanın haricindeki hiçbir şey uyandıramaz. Onlar, soğudukları andaki dünya manyetik alanının kaydını tutmuş tarihi tanıklar olmuşlardır.

Rahatlıkla söylenebilir ki; arkeolojik kazılardan çıkarılan her çömlekte, Dünya’nın sahip olduğu manyetik alanın adeta tarihsel bir kaydı vardır. Tarihlendirmesi bilinen bir çömleğin içerisindeki genel manyetik alan incelenerek, çömleğin yapıldığı tarihte Dünya’nın manyetik alanının şiddeti ve yönelimiyle ilgili bilgiler rahatlıkla elde edilebilir.

Bu yöntemle, birtakım çömlekleri inceleyen bilim insanları şaşırtıcı bir sonuçla karşılaştılar; Dünya’nın manyetik alan şiddeti büyük bir hızla azalıyordu! Bu durum, manyetik alanın faydaları göz önüne alındığında ciddiye alınması gereken bir bulguydu.

İnsanlığı bekleyen tehlikenin boyutları sarsıcı büyüklükteydi! Daha eskilere gitmek gerekiyordu. İnsanoğlunun çömlek yapmaya başladığından çok daha eski tarihlere! Peki, Dünya’nın manyetik alan tarihinde daha eskilere gitmek mümkün mü? Çömlekler incelendiğinde ancak insanlığın belli bir uygarlık seviyesine erişebildiği kısa geçmişlere gidilebiliyor. İnsanın varoluşundan çok daha eskilere gidilebilirse belki tehlikenin boyutları daha açık görülebilir.

Manyetik Takla – Manyetik Kutupların Yer Değiştirmesi

Daha eski için insan eliyle oluşmuş nesnelere değil de doğanın eliyle oluşmuş birtakım nesnelere bakmak gerekiyor. Bilim insanları, daha eski için volkanik kayaçları inceleme altına aldılar. Volkanik kayaçlar da tıpkı çömlekler gibi Dünya’nın manyetik alanının kaydını tutarlar. Tek fark, bu yöntemin doğal süreçte gerçekleşmesidir.

volkanik
Volkanik kayaçlar, Dünya’nın manyetik alanını çok daha eski tarihlere kadar inceleyebilmemizi sağlar.

 

Magma yeryüzüne çıktığında yüksek bir sıcaklığa, dolayısıyla içeriğindeki demir tabanlı malzemeler düzensiz molekül dizilimine sahiptir. Soğuyan lavlar dünya manyetik alanının etkisiyle yönelen molekülleriyle belli miktarda mıknatıslanırlar. Lavların soğuması sırasında Dünya’nın manyetik alanı şiddetliyse, lavın manyetik alanı da şiddetli olur. Eğer dünya manyetik alanı zayıfsa lavın da manyetik alanı aynı ölçüde zayıf olur. Benzer şekilde çömleklerde de geçerli olmak üzere dünya manyetik alanı nasıl bir yönelime sahipse soğuyan lavlarda oluşan manyetik alanda da aynı yönelim söz konusudur. Bu doğrultuda lavları inceleyen ve milyonlarca yıl öncesinin manyetik alan verilerini elde edebilen bilim insanları birçok defa alanın şiddetinin azaldığını ve arttığını gördüler. Fakat lav kayıtları bu sonucun çok ötesinde daha sarsıcı bir gerçeği gözler önüne seriyordu. Dünya’nın manyetik kutupları birçok defa yer değiştirmişti! Üstelik tüm bulgular birleştirildiğinde bu olayın dünya tarihinde birçok defa gerçekleştiği görülüyordu. Bilim insanları hiç beklenmeyen bir sonuçla karşılaşmışlardı.

Tarihte gerçekleşen manyetik taklaların bir kaydı tutulduğunda düzenli bir periyodikliğe sahip olmadığı görülür. Yaklaşık yüz bin ile bir milyon yıl arasında olmak suretiyle manyetik kutuplar sürekli yer değiştirmiş ve en son yer değiştirme bundan 780 bin yıl önce gerçekleşmiştir. Bu verilerden hareketle yeni bir manyetik yer değiştirmenin gerçekleşmek üzere olduğu görülüyor. Çömlek kayıtlarından görülen manyetik alanın zayıfladığı bulgusu da ele alınınca, “acaba alanın zayıflaması manyetik taklanın bir habercisi olabilir mi?” sorusu akla geliyor.

Yapılan detaylı çalışmalar ve incelenen lav örnekleri sayesinde her manyetik takla öncesi benzer senaryonun gerçekleştiği görüldü. Önce manyetik alan sürekli bir zayıflamaya maruz kalıyor, kutupsallığı yeterince azaldığında manyetik takla gerçekleşiyordu. Dolayısıyla manyetik alanın sürekli bir zayıflama içerisinde olması ve volkanik kayaçlardan anlaşıldığı kadarıyla en son manyetik taklanın üzerinden yeterince zamanın geçmesi yeni bir manyetik yer değiştirmenin habercileri olarak görünüyor.

Önemli sorulardan bir tanesi olan manyetik taklanın neden gerçekleştiğine ilişkin en ufak bir cevaba sahip değiliz. Bunda manyetik alanın doğasının henüz tam anlamıyla anlaşılamamış olmasının da payı var. Bazı sorular şimdilik cevapsız kalsa da, sorunlar her zaman belli çarelerce giderilmek zorunda. Aksi takdirde insanlığı tehlikeli bir gelecek bekliyor olabilir.

Dünya’nın Manyetik Alanının Yaşamsal Faydası

Manyetik alanda hareket eden yüklü bir parçacık, manyetik alan tarafından uygulanan kuvvete maruz kalır. Hareket etmeyen, durağan yüklü parçacığa ise manyetik alan tarafından hiçbir kuvvet etki etmez. Bunun nedeni ancak hareketli yüklerin manyetik alan yaratabilmesidir. Bir manyetik alanla etkileşmenin yolu benzer şekilde bir manyetik alana sahip olmaktır.

Dünya'nın manyetik alanı
Dünya’nın manyetik alanı, canlılığımız için zararlı nitelikte olan Güneş rüzgarlarına karşı adeta bir kalkan vazifesi görür.

 

Manyetik alan etkisine giren hareketli proton, elektron gibi yüklü parçacıklar, eğer hızlarının manyetik alan yönünde bir bileşenleri varsa kendilerine etkiyen kuvvet sonucunda alan çizgisi boyunca spiral şekilde hareket etmeye zorlanırlar. Eğer hızlarının manyetik alan yönünde bileşeni yoksa dairesel hareket ederler. Bu hareketlerin sebebi manyetik kuvvetin yönünün hareketin doğrultusuyla anlık olarak değişmesidir.

Uzay, canlılığımız için son derece zararlı bazı maddeler barındırır. Yıldızlarda meydana gelen patlamalar sonucu devasa kütlelerde elektrik yüklü radyoaktif maddeler uzayın derinliklerine savrulur. Süpernova patlamalarında bu düzey had safhaya çıkar. Güneş, Dünya için zararlı ışımaların birinci derecede kaynağıdır ve birkaç saat içinde milyarlarca ton elektrik yüklü parçacığı püskürtür. Dünya, her saniye bu parçacıkların istilası altındadır. Bazı büyük Güneş patlamalarının ardından savrulan parçacıkların miktarı değişebilir. Bu parçacıklar uzayda sürüklenerek Güneş rüzgarlarını oluşturur. Dünya’nın sahip olduğu manyetik alan Güneş rüzgarlarına karşı adeta bir kalkan vazifesi görür. Güneşten kopup gelen radyoaktif içerikli yüklü parçacıklar Dünya’nın manyetik alanı tarafından tuzaklanır ve manyetik alan boyunca akarak kutuplara doğru yönelir. Manyetik kalkan Güneş rüzgarlarının atmosfere girişine engel olarak yeryüzündeki radyasyon seviyesini korur.

Kutup Işıkları

Kutuplara doğru akan bu yüklü parçacıklar kutup dairelerinden izlenebilen harika görsel şovlara neden olur. Yaygın olarak Kanada’da yaşayan bir Kızılderili halkı olan Kriler bu olaya “Ruhların Dansı” ismini vermeyi uygun görmüşler. Ortaçağ Avrupa’sında ise kutup ışıklarının Tanrı’dan işaretler olduğuna inanılmış.

Aurora
Alaska-Bear Gölü üzerinde görülen kutup ışıkları

 

Bugün bilimde kaydettiğimiz ilerlemeler sayesinde bu tür fiziksel olayların açıklamasını net bir şekilde yapabiliyoruz; Manyetik alan tarafından tuzaklanan ve alan çizgisi boyunca manyetik kutba doğru hareket eden parçacıklar atmosferde çarpıştıkları oksijen ve azot atomlarını iyonize ederler diğer bir deyişle onlara enerji aktarırlar. İyonize olmuş bu atomlar temel enerji düzeyine indiklerinde fazla enerjilerini foton salarak kaybederler. Foton yayılımı bu rengarenk görüntüleri oluşturur. Oksijen ve azotun foton yayılımına bağlı olarak renkler değişikliğe uğrar. (Bu konuda daha ayrıntılı bir yazımızı buradan okuyabilirsiniz)

Kutup ışıkları, Dünya’nın manyetik alanı ve Güneş rüzgarlarıyla yayılan yüklü parçacıkların etkileşmesi sonucu oluşan önemli bir doğa olayıdır. Yalnızca Dünya’da değil, manyetik alana sahip olan başka gezegenlerde de meydana gelir.

Jupiter
Jüpiter’de gözlenen kutup ışıkları.

 

Dünya’nın manyetik alanı yüzyıllardır kullandığımız pusulalarla, Güneş rüzgarlarına karşı koruyucu bir kalkan vazifesi görmesiyle, oluşmasına sebep olduğu kutup ışıklarıyla önemli bir gerçeklik olarak karşımızda durmakta. Diğer taraftan yaklaşmakta olduğunu gördüğümüz manyetik taklanın gerçekleşmesi sürecinde alanın zayıflayacağı ve bunun sonucu olarak atmosfere daha fazla yüklü parçacığın girecek olması insanlığın önündeki ciddi bir sorunu oluşturuyor. Alanın zayıflamasıyla atmosfere daha fazla miktarda girecek olan kozmik ışınımlar yeryüzünün radyasyon seviyesini tahminen iki katına çıkaracak. Bunun canlılığımız üzerindeki sonucunu kesin olarak öngörebilmek çok zor fakat tipik bir nükleer kazanın, bu sefer küresel boyutta gerçekleşeceği düşünülebilir.

Manyetik alanımızın gelecekte kısa bir zaman için de olsa koruyucu kalkan vazifesini yerine getiremeyeceğini biliyoruz. Manyetik yer değiştirme mutlaka gerçekleşecek. Tek sorun bunun ne zaman gerçekleşeceği. Ne zaman olursa olsun dönemin uygarlığı bu ciddi soruna bir çözüm bulacaktır. Kuşkusuz manyetik takla sırasında alanın zayıflayacağı gerçeği bir felakete neden olmayacak. Bu olay Dünya’nın varoluşundan itibaren yüzlerce kez gerçekleşti ve canlılığımız hala ayakta. Her ne olursa olsun, bu sürecin bir tek canlının bile zarar görmeden atlatılabilmesini sağlayabilecek yegane alan kuşkusuz bilim olacaktır!

Tüm bunların ötesinde bildiğimiz bir şey var ki, bir gün çocuklarımızın pusulaları kuzeyi değil de güneyi gösterecek. O gün geldiğinde, birkaç bilim insanının merakıyla erişilmiş bilimsel düzeyimiz çoktan görülemeyecek kadar gerilerde kalmış, bilim ise hala sorgulayıcı zihinlere özgü aynı merak duygusuyla yapılıyor olacak.

Hazırlayan: Levent Özkarayel

Kaynaklar
Fundementals of Physics.-8th edition. Extended/David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker
http://www.lightandmatter.com/html_books/0sn/ch11/ch11.html
http://www.phy6.org/earthmag/demagint.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_magnetic_field
http://www.nasa.gov/topics/earth/features/2012-poleReversal.html
http://www.phy6.org/Education/aurora.html

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magearth.html
PBS NOVA Magnetic Storm David Sington, Duncan Copp 2003

 




Dünya’nın Sonu, İçin Alternatiflerimiz Neler?

Merhaba karanlık, benim eski arkadaşım… Atmosferimiz, Güneş’e olan yakınlığımız ve diğer çok sayıda güzel rastlantı, canlıların hayatta kalmasına ve gelişmesine olanak sağlıyor.

Hal böyle olunca, işte buradayız; masalarda ve kahve dükkanlarında oturuyor, bu durum sanki sıradışı türden bir mucize değilmiş gibi sokakta yürüyoruz. Fakat bütün güzel şeylerin bir sonu olmalı. Günün birinde Dünya, bildiğimiz şekliyle yaşama benzeyen hiçbir şeye karşı misafirperver olmayacak.

Bu gezegen üzerindeki yaşam, şu andan itibaren milyarlarca yıl geçse bile muhtemelen sona ermeyecek. Fakat, gök fiziğindeki şartların değişmesine bağlı olarak herhangi bir zamanda da sona erebilir; belki yarın, belki yarından da yakın.

Bilim insanları, Dünya’nın pek çok şekilde ölebileceğini düşünüyor.

1) Dünya’nın erimiş çekirdeği soğuyabilir.

Dünya, magnetosfer adı verilen, koruyucu bir manyetik kalkan ile çevrilidir.

Bu manyetik alan, Dünya’nın dönmesiyle oluşur. Dünyanın dönmesiyle, sıvı demir ve nikelden oluşan kalın bir katman (dış çekirdek), katı bir metal topunun (iç çekirdek) etrafında fırıl fırıl döner ve bu sayede dev bir elektrik dinamosu meydana gelir.

Magnetosfer, Güneş’ten yayılan enerjili parçacıkları saptırır ve bunlar kendisine çarptığı zaman, boyut ve şeklini değiştirir.

Dünya’nın atmosferine çarpan yüksek enerjili bu parçacık seli sonucunda, hoş görünümlü kuzey ışıkları tetiklenebilir veya bazen de bozucu nitelikteki jeomanyetik fırtınalar meydana gelir.

Fakat çekirdek soğursa, manyetosferimizi kaybederdik; ayrıca bizi Güneş fırtınalarından koruyan şey de kaybolurdu ve Güneş fırtınaları, atmosferimizi yavaş yavaş uzaya doğru sürüklerdi.

Aynı şey, bir zamanlar suyla zengin olan ve kalın bir atmosferi bulunan Mars’ın da başına milyarlarca yıl önce gelmiş, bugün bildiğimiz kadarıyla neredeyse havasız ve görünüşe göre yaşamsız olan bir yeryüzüne yol açmıştı.

2) Güneş ölmeye ve genişlemeye başlayabilir.

Güneş (ve bizim ona göre olan konumumuz), belki de narin varoluşumuzun en önemli parçasıdır.

Fakat Güneş sonuçta bir yıldızdır ve yıldızlar er ya da geç ölür.

Şu an Güneş, ömrünün yarısında bulunuyor; hidrojeni, kaynaşma yoluyla sürekli şekilde helyuma dönüştürüyor.

Ancak bu durum sonsuza kadar sürmeyecek. Şu andan itibaren milyarlarca yıl sonra, Güneş’in hidrojeni azalacak ve helyum kaynaştırmaya başlayacak.

Bu tepkime daha fazla enerji içereceği için, Güneş’in tabakalarını dışa doğru itecek ve muhtemelen Dünya’yı Güneş’e doğru çekmeye başlayacak.

Önce yanıp kül olacağız, ardından da buharlaşacağız.

Bu durum veya Güneş’in genişlemesi, Dünya’yı yörüngesinden dışarı doğru itecek. Dünya, herhangi bir yıldıza bağlı olmaksızın, boşluğa doğru kayan serseri bir gezegen şeklinde donarak ölecek.

3) Dünya, ölümcül bir yörüngeye itilebilir.

Serseri gezegenlerden bahsetmişken, gezegenler oluşum esnasında sık sık kendi yıldız sistemlerinden kovulurlar.

Aslında, son zamanlarda yapılan canlandırmalara göre Samanyolu‘nda bulunan serseri gezegenlerin sayısı, yıldızların 100.000 katı olabilir.

Bu serseri gezegenlerden biri, Güneş Sistemimize sürüklenebilir ve Dünya’nın istikrarını bozarak, onu olağanüstü ve yaşanması zor bir yörüngeye sokabilir.

Yeterince büyük olan ve yeterince yakına sürüklenen bir gezegen, bizi Güneş Sisteminin tamamen dışına bile çıkarabilir. (Ya da Venüs veya Merkür gibi yakındaki bir gezegen ile çarpışmamıza sebep olabilir.)

Dünya da bir kar topu haline gelerek kendi başına serseri bir gezegen olabilir. Bu arada, kayda değer büyüklükteki bir kütle çekim itişi, şiddetli soğukluk ve kavurucu sıcaklık arasında değişen, uç noktada ve ölümcül mevsimler oluşturabilir.

4) Serseri bir gezegen, Dünya’ya çarpabilir.

Sürüklenen bir gezegen, sadece yakın mesafeden geçmek ve Dünya’nın yörüngesini bozmak yerine doğrudan ona çarpabilir.

Bu beklenmedik bir olay olacaktır. Yaklaşık 4.5 milyar yıl önce küçük bir gezegen, Güneş Sistemimizde yer alan daha büyük bir gezegene çarpmıştı; bunun sonucunda da Dünya ve uydusu Ay oluştu.

Yeni bir çarpışma, benzer şekilde, çarpışmadan çıkan enkazları Güneş Sisteminin her tarafına fırlatacak ve Dünya’yı baştan sona yüzde 100 eritecektir. Ayrıca muhtemelen, yeni gezegen sonunda yeniden biçimlenecek ve soğuyacak olsa da, yaşanabilir olup olmayacağını bilemeyiz.

5) Asteroitler, gezegenimizi bombardımana tutabilir.

Hollywood senaristleri, asteroitlerden kaynaklanan ölümü ve kıyamet senaryolarını çok seviyor.

Uzaydan gelen kayalar epey yıkıcı olabilir (büyük bir kaya, muhtemelen dinozorları yok etmişti) fakat gezegenin tamamını iyice silip süpürmek daha büyük veya çok sayıda asteroit gerecektir.

Yine de, böyle bir şey gerçekleşebilir. Dünya, oluştuktan sonraki yüz milyonlarca yıl boyunca asteroitlerin bombardımanına uğradı.

Çarpışmalar o kadar şiddetli oldu ki, okyanuslar uzun yıllar boyunca kaynadı.

O noktada yaşamın tamamı tek hücreliydi ve sadece sıcaklığa en dayanıklı olan mikroplar kurtulmayı başardı.

Günümüzde daha büyük olan yaşam formları, bundan neredeyse kesin olarak sağ kurtulamayacaktır. Eğer benzer bir darbe yaşarsak, hava sıcaklıkları haftalar boyunca 480 Celsius dereceden daha yükseğe çıkabilir.

6) Dünya, başıboş gezen bir kara deliğin çok yakınından geçebilir.

Kara delikler, Hollywood’un en sevdiği ikinci ölüm gezegeni şekli olabilirler. Bunun sebebini görmek zor değil.

Bunlar gizemli oldukları kadar korkutucular da. İsmi bile uğursuz.

Haklarında pek bir şey bilmiyoruz fakat bildiğimize göre o kadar yoğunlar ki, bir kara deliğin olay ufkundan ışık bile kaçamıyor. Üstelik bilim insanları, ‘geri tepen’ kara deliklerin uzayda başı boş şekilde gezdiklerini düşünüyorlar, tıpkı serseri gezegenler gibi.

Bunlardan birinin güneş sisteminden geçmesi, akıl almaz bir durum değil. Küçük bir kara delik, Dünya’nın yanından sorunsuzca geçebilir fakat Ay’ın kütlesinden daha büyük olan bir kara delik, büyük sorunlara yol açabilir.

Eğer ışık kaçamıyorsa, Dünya da kesinlikle kaçamayacaktır. Yeterince büyük ve serseri bir karadelik olursa, geri dönüşün olmadığı noktadan sonra neler olabileceğine dair iki tane görüş var.

Olay ufkunun ötesinde, atomlar tamamen kopana kadar esneyebilir.

Diğer fizikçilerin kuramına göre ise, evrenin tam sonuna düşebiliriz veya kendimizi tamamen farklı bir evrende bulabiliriz (bunlar bilimsellikten uzak spekülatif, sadece kişisel düşüncelerdir).

Geri tepen bir kara delik, Dünya’yı ıskalasa bile, depremlere ve başka yıkımlara sebep olacak kadar yakından geçebilir, bizi Güneş Sisteminden kovabilir veya döne döne Güneş’e doğru gitmemize yol açabilir.

7) Dünya’nın atmosferi, bir gama ışını patlamasıyla yok olabilir.

Gama ışını patlamaları veya GRB’ler, Evren’deki en güçlü doğa olaylarından birisidir.

Bunların çoğu, devasa yıldızlar öldüğü zaman çökmelerinin sonucunda meydana gelir. Küçük ve kısa bir patlama, güneşimizin ömrü boyunca üreteceği enerjiden daha fazla enerji yayabilir.

Bu enerjinin ozon tabakasını yok etme, Dünya’yı tehlikeli morötesi ışıkla istila etme ve ani, küresel soğumayı tetikleme potansiyeli var.

Aslında, Dünya’ya doğrulmuş eski bir GRB, Yeryüzünde gerçekleşen 440 milyon önceki ilk kitlesel yok oluşa sebep olmuş olabilir.

Neyse ki Fermi Gama Işını Uzay Teleskobunun proje yönetici vekili David Thompson, National Geographic dergisine GRB’lerin aslında pek endişe kaynağı olmadığını söylüyor.

Kendisi dergiye, söz konusu tehlikenin, “ABD’nin Maryland eyaletindeki Bowie şehrinde yer alan evimin tuvaletinde bir kutup ayısı bulduğu zaman karşılaştığı tehlikeye eşdeğer” olduğunu söylüyor.

8) Evren, nihai “Büyük Yırtılma”sında parçalara ayrılabilir.

Bu şey aslında sadece Dünya’nın değil, bütün evrenin sonunu getirebilir.

Fikir şöyle: Karanlık enerji adı verilen gizemli bir güç, giderek artan bir hızda evreni parçalara ayırıyor.

Eğer bu durum, tıpkı şimdilerde olduğu gibi hızlanmaya devam ederse, belki şu andan itibaren 22 milyar yıl sonra, atomları bir arada tutan kuvvet başarısız olacak; ve evrendeki bütün maddeler çözülerek ışınım haline gelecek.

Fakat “Büyük Yırtılma”nın gerçekleşeceğini varsaymak işe yaramaz bir şeydir; insanların hayatta kalmayacağı küresel bir felâketten sonra ne olacağını kim bilebilir ki?

Bazı mikropların hayatta kalıp, daha karmaşık bir yaşamın tohumlarını yeniden ekmeleri mümkün.

Fakat gerçekleşen yıkım topyekun olursa, en azından bir yerlerde bazı başka zeki yaşam şekillerinin var olmasını ümit edebilir ve onlara saygılarımızı sunabiliriz.

Çeviri: Ozan Zaloğlu

Kaynak: Business Insider




Garip Bir Nesne: Ay

İnsanların çoğu icin bir romantizm kaynağı, insan davranışlarını etkileyen astrolojik bir cisim veya karanlık gecelerin aydınlatıcısı iken, diğer bir kısım insan için bilimsel bir merak konusu. Hatta bazıları Ay’ı görmüyor, merak bile etmiyor. Etmez de, işleri var, güçleri var. Ya da ilgileri yok, olmak zorunda değil ki…

Plüton-Charon ikilisini saymazsak, bir gezegenin kendi kütlesine göre sahip olabileceği en büyük ve en yakın uydu. Aslında uydudan öte; bir eş… Dünya ve Ay, tam olarak öyle olmasa da birer çift gezegen olarak nitelenir bazen, tıpkı Plüton ve Charon gibi.

Görece dünyaya çok yakın olması yüzünden Dünya’nın kütleçekim kilidine kapılmış Ay. O yüzden kendi cevresindeki dönüş hızıyla Dünya çevresindeki dönüş hızı aynı. Dolayısıyla bize aynı yüzünü gösteriyor sürekli.

Benzer bir durum biraz daha yumuşak olsa da, Güneş ve Merkür arasında söz konusu. Merkür de Güneş’e çok yakın oldugu icin çekim kilidine yakalanmış durumda. Yani bir yüzün uzun süreler boyunca yanarken, diğer yüzü soğuktan donuyor, Allah düşmanıma vermesin…

Oluşumu icin farklı görüşler mevcut: kimine göre Dünya’nın henüz katılaşmadığı dönemde bir gökcismi ile çarpışması sonucu oluşmuş. Kimine göre ise milyarlarca yıl önce Dünya’nın çekim kuvvetine kapılıp hapsolmuş bir gökcismi.

Dev gezegenlerin Güneş’e yakın konumlarından yavaşca uzaklaşırken, cekim etkileriyle yörüngelerini darmadağın ettiği kayaç iki gezegenin yakınlaşması belki de…

Nedir, ne değildir bilemem… Bildigim Ay’ın güzelliği ve bizim var olmamıza olan katkıları. O kadar uzaktan ne yapıyor demeyin, üzerindeki kraterlere bakarsanız anlayabilirsiniz. Bazen birilerinin kalkan olmasi gerekiyor diğerlerine gelecek tehlikelere karşı… Dahası da var ama anlatmak uzun sürer. Gel-git döngüsünün Dünya’nın içinde yarattığı sürtünmenin gezegenimizin hala jeolojik olarak “canlı” kalmasına destek olduğunu söyleyip geçeyim. Efendim, deprem ve volkanlar gereklidir yaşam icin; zaman zaman çok can alsalar da geleceğimizi garanti altına da alırlar.

Ay iyidir, güzeldir… Yavasca, her yıl 4 santimetre kadar uzaklaşıyor Dünya’dan. Bir gün, uzun yıllar sonra bir gün, çok ama çok uzak olacak bize. Yine de; ne ben, ne o, ne sen, ne de torununun bilmemkaç bin kuşak sonrası Ay’ın yokluğunu göremeyecek. Hatta belki onun gittiğini görecek hiç kimse kalmayacak buralarda. Öyle olsa da, şimdilik bakmakla yetinelim, henüz o ve biz buralardayken.

Zafer Emecan




Gezegenler ve Yıldızlar Neden Küre Şeklindedir?

Yalnızca gezegenler ve yıldızlar değil, evrende gördüğümüz birçok gök cismi; yıldızlar, gezegenler, kümeler, gökadalar ya küresel bir yapıya sahipler ya da çembersel bir şekilleri var. Peki neden evrende her şey bir küresel yapı oluşturmaya çalışıyor? Bunun ardında nasıl bir amaç var?

Evrende gerçekleşen tüm olaylar, bildiğimiz veya bilmediğimiz fizik yasalarınca gerçekleşiyor. Sadece bazılarının ne olduğunun bulunması zaman meselesi iken, mevcut bilgilerimiz ile de birçok şeyi açıklayabiliyoruz. Küreselleşmeyi açıklamak da oldukça basit bir duruma dayanıyor.

Bir sanatçının ellerinden kara delik tasviri
Bir sanatçının ellerinden kara delik tasviri

Aslında başta sorduğumuz “bunun ardında nasıl bir amaç var” sorusu yanlıştır. İnsanoğlu olarak duygusal düşünme gücümüz, bizim her şeyin temelinde olan bir amacın bulunduğunu düşünmemize sebep olur.

Bu, her şeyin sonunda böyle midir bilemiyoruz. Fakat bildiğimiz şey, evrende gerçekleşen olayların yalnızca fizik yasalarının birer sonucu olduğudur.

Sphere

Küre, merkez noktasından yüzeyine olan uzaklıkların hepsinin eşit olduğu geometrik şekildir. Biz bu uzaklığa yarıçap diyoruz. Merkezden yüzeyin neresine giderseniz gidin, ölçecek olduğunuz mesafe yarıçapın ta kendisidir. Dolayısıyla küre, kusursuz bir geometriye ve simetriye sahiptir.

Sphere1

Newton’ın bahsettiği Kütle Çekimi Kanunu bugün hala pratikte işimize yaramakta olduğu için küresel yapıyı açıklamada onu kullanabiliriz.

Newton'un Evrensel Kütle Çekimi Yasası
r burada iki cisim arasındaki mesafe

Evrende bulunan kütleler yakınlıklarına bağlı olarak birbirlerine bir çekim uygularlar. Bu çekimin sonucunda en nihayetinde öbeklenerek gruplar, kümeler oluştururlar. Bu gruplar ve öbekler de giderek küresel veya çembere ait bir geometri oluşturur. Bu tamamen çekim kuvvetinin ve kürenin kusursuz simetrisinin bir sonucudur.

Kürenin yüzeyinin neresinden bir nokta alırsanız alın, uzaklık yarıçap(r) olacağından her noktaya uygulanan çekim kuvveti de aynıdır.

Dolayısıyla kürenin kusursuz simetrisi, basit bir denge durumu oluşturur. Yasalar sürekli olarak gerçekleşmektedir, kütle çekim hala oradadır. Fakat kuvvetler, simetri sayesinde birbirini harika bir şekilde dengelediği için bir etki gözlenmez. Tıpkı duvarı itmeye çalışmak gibi, etkiye karşılık eşit bir tepki vardır.

Eğer bu denge durumu yoksa, yasa işlemeye devam ettiği sürece yapı küresel olmaya çalışacaktır. Gezegenin üzerindeki bir dağ, kuvvetler dengesini bozarak jeolojik etkilere yol açacaktır. Bunu da duvara fazla kuvvet uygulayıp yıkmak gibi düşünebiliriz.

En nihayetinde, yapının dayanıklılığına bağlı olarak kütle çekim ile bir noktada denge sağlanır. Bu, gezegenlerde pek görmediğimiz bir durum. Hiçbir gezegen kusursuz küre şeklinde değildir. Bunun sebebi, mevcut katı yapıdan ötürü oluşan direnç kuvvetidir. Yani duvarı yıkacak yeterli bir kuvvet uygulanamıyordur (kütle çekim katı maddenin uyguladığı dirençten daha zayıf kalır).

Bir sanatçının elinden Dünya çizimi
Bir sanatçının elinden Dünya çizimi

Neden gezegenler kusursuz küre biçiminde değildir?

Dönen her cisim, ekvator bölgesinden dış yönde savrulur. Ucuna top bağlı bir ipi çevirdiğinizde, yeterli hızlarda çevirirseniz dışarıya doğru fırlamaya çalışacaktır. Bu sebeple ekvator yönünde daha büyük yarıçapa sahip bir yapı ortaya çıkar. Biz bu yüzden gök cisimlerinin yarıçaplarını aşağıdaki gibi iki şekilde ifade ederiz, kutup bölgelerden ve ekvator bölgelerden. Çünkü kutuplarda bu etki en az iken, ekvatorda en fazladır. Bunun için “Disk Oluşumu” ile ilgili yazımızı okuyabilirsiniz.

Dünya’nın kutuplardan basık, ekvatordan şişkince olması böylelikle açığa kavuşmaktadır. Bu değerlere baktığımızda ise:

Ekvator yarıçapı : 6378,1 km
Kutup yarıçapı    : 6356,8 km

Bu ortalamaya oranlandığında 1.000’de 3’lük bir kusur. Güneş ise neredeyse kusursuz bir küresel yapıya sahiptir. 10 saatte bir dönüşünü tamamlayan Jüpiter’de ise ekvator yarıçapı kutup yarıçapından tam 5000 km fazladır. Bu neredeyse Dünya’nın yarıçapına eşit bir değer.

Sonuç olarak, gözlemlediğimiz bu küresel yapının sebebi kütle çekim kuvvetinin kusursuz bir simetriye sahip olan kürede denge durumuna gelmesidir.

Ögetay Kayalı




Pandora’nın Mavi Yeşil Kutusu 2: Yaşamın Tarihçesi Üzerine

Pandora’nın mavi yeşil kutusunu, yani dünyamızı anlattığımız yazı dizimizin ilk bölümünü, eğer okumadıysanız buradan okuyabilirsiniz. Şimdi kaldığımız yerden devam edelim…

Dalgaların altında, şimdiden binlerce tür evrilmiş durumda. Artık hayat yayılıyor. 460 milyon yıl önce, tabakalar tekrar hareket etmeye başlıyor. Yeni oluşan kıtanın adı, Gondwana. Sıcaklığı ölçersek, 90ºC ile karşılaşacağız; oksijen oranı ise günümüzdekine yakın. Karada birkaç parça algden başka bir şeye rastlamıyoruz. Okyanus dibinde böylesine çeşitlilik varken karadaki bu yoksulluğun sebebi, Güneş. Bugünlerde de astronomi gündemini takip edenlerin sıkça duyabileceği Güneş patlamaları, kara parçalarını ölümcül bir radyasyonla dolduruyor. Fakat yukarıda bir şeyler oluyor; atmosferde Güneş ışınlarıyla karşılaşan oksijen(O2), ozona(O3) dönüşüyor.

pandora010101
600 ila 650 milyon yıl önce, okyanuslardaki canlı formları. Akreplerle uzaktan akraba olan trilobit (solda), ilginç yapısıyla Anomalocaris (ortada) ve ilkel salyangoz, Wiwaxia (sağda).

Bu gaz tabakası, Dünya’mızın etrafını sarıyor ve radyasyonu emiyor. Günümüzden 375 milyon yıl öncesine geldiğimizde ise kalın bir ozon tabakasından bahsedebiliriz. Artık Dünya, radyasyonu emen bu tabaka sayesinde korunuyor. İşte şimdi, radyasyondan korunan yaşam, harekete geçiyor. İlk kara bitkileri, küçük yosun demetleri oluyor. Bunlar, daha fazla oksijen pompalayabiliyor; dolayısıyla oksijen seviyesi artıyor. Bu sıralarda, denizlerde yeni canlılar yüzüyordu; örneğin Tiktaalik adlı yüzen canlı, bunlardan biridir. Bu canlının önemli bir özelliği, boynunu, kendini yukarı çekmek için kullanabilmesidir. Bu, canlılığın karaya taşınabilmesi için en önemli adımlardan biridir.

Günümüzden 375 milyon yıl öncesine gittiğimizde, karaya taşınan bir yaşama tanık oluyoruz. Tiktaalik  adlı özel canlı, boynunu, kendini yukarı çekmek için kullanabilmesi açısından çok önemliydi. Bu canlının bir başka özelliği de, yüzgeçlerinin, birer bacak görevi görmesiydi ve bunlar sayesinde su dışına çıkabiliyordu. İşte bu tarih ve bu anlar, Mavi Gezegen açısından çok önemli anlardı. Dışarı çıkabilen bu canlı, zamanla daha güçlü organlar ve adaptasyonlar geliştirdi. Milyonlarca canlı, bu evrimsel süreç içerisinde evrildi ve sudan çıkarak, bitkilerin evrilmiş olduğu karada daha fazla zaman geçirmeye başladı.360 milyon yıl öncesine geldiğimizde, artık tetrapod dediğimiz canlıların evrilmiş olduğunu görüyoruz. Tetrapod, sucul yaşamdan kara yaşamına geçiş ile birlikte ortaya çıkmış olan omurgalılar için kullanılan, biyolojik bir terimdir ve dört üyeliler  anlamına gelmektedir. Bu tarihleri neden önemli olarak nitelediğimizi, tetrapodlardan sırasıyla evrilen dinozorlar, kuşlar, memeliler ve nihayetinde insan türü ile açıklayabiliriz.

Tiktaalik_Chicago
Tiktaalik fosili.

Yolumuza devam ediyoruz: her yeri çeşit çeşit otlar kaplamış görünüyor. Bir tohumun bu sırada, rüzgârla beraber hareket ettiğini düşünelim. Bu ana kadar bitkiler, büyümek için bol suya ihtiyaç duyan tek hücreli sporları kullanıyorlardı. Ancak bizim düşündüğümüz tohum, sudan (denizden ya da oluşmuş bir gölden) kilometrelerce uzak. Bu tohum, kendi besin ve su kaynağını bulunduruyor; spordan farklı olarak da, sudan uzakta aylarca hayatta kalabiliyor. Söz konusu tohum yaşamı, gitgide, gezegenimizin her yanına yayılıyor ve diğer bitkiler de gelişerek, daha fazla oksijen pompalamaya başlıyor. Artık Dünya’nın çehresi, günümüz Dünya’sının çehresini daha çok andırıyor.

Mavi Gezegen, bu konuma gelebilmek için ne kadar çok yol kat etti; farkında mısınız? Artık balıklar, bitkiler ve bir de başka bir nirengi noktası olan bir canlı, Meganuera var. Gerçekten de ”mega”, ancak bir böcek olmasıyla sizi şaşırtabilir. Yaklaşık bir kartal boyunda bir böcek görseydiniz nasıl bir yüz ifadesine sahip olurdunuz? Yüz ifadenizden bağımsız olarak, bu canlının bir zamanlar bacak olan organları, kanata evrilmiştir. Bu canlının dışında, bazı örümcek türleri ve kırkayaklar da canlılığın devamında rol almaktalar. Eklembacaklılar olarak adlandırdığımız bu canlılar, milyonlarca yıl önce karaya ayak basan öncü canlılardandır. Günümüz böceklerinden tek ve önemli bir farkla ayrılıyorlar: çok büyükler. Evet; dev böceklerle dolu bir Dünya var önümüzde. Bunun sebebi ne olabilir? Tahmin etmek için biraz süre ayırabilirsiniz ve okumaya devam edebilirsiniz.

Bunun sebebi, bu canlıların yaşadığı zamanlardaki oksijen oranının, günümüzdeki oksijen oranı yanında çok çok büyük olmasıdır. Bu arada, şimdiye kadar hayvanlar, yumurtalarını suya bırakırlardı; fakat hylonomus adlı bir kertenkele, karayı tercih etti; kim bilir, belki de yumurtlamak için fazla bekleyemedi ve karaya yumurtlamak zorunda kaldı. Yumurtası, besin ve su bakımından oldukça zengin. Yumurtaya dair birkaç cümle kurmamız gerekirse, bunlardan ilki, yumurtanın büyük bir evrimsel devrim olduğudur. Zira yumurta, hayvanlara, sudan bağımsız olarak karayı fethetme olanağı tanımıştır.

Bahsetmediğimiz önemli, birçok olgu var; ancak ölüm, şimdilik bunların içinden ilk önce bahsetmemiz gerekendir. Hayvan ve bitki ölüleri, yoğun çamur tabakalarının içinde birikir ve milyonlarca yıl boyunca kayalar, bu tabakaları örter. Dünya’nın çekirdeğinden kaynaklı sıcaklık ve kayaların basıncı, bu kalıntıları, günümüzdeki kömür madenlerine çevirir. Evet; günümüzden 300 milyon yıl önce ölen bitki ve hayvan kalıntıları, bunlar.

Sctugorgonop
Scutosaurus (solda) ve gorgonopsid (sağda).

Günümüzden 250 milyon yıl öncesine geldiğimizde, evrim olgusu, büyük bir adımla,  küçük kertenkelelerin, dev dinozorlara evrilmesine izin veriyor. Bahsetmemiz gereken ilk canlı, scutosaurus. Bitki ile beslenen bu dinozor türü, kurbağalarla uzaktan akraba. Et ile beslenen, daha sert dinozor türü ise gorgonopsid. Bu canlı ise doğanın acımasız bir ürünü olan, doğal bir ölüm makinesi olarak göze çarpıyor. Tabii ki de av-avcı ilişkisi içindeler. Ancak onları bekleyen kötü bir sürpriz var: Dünya’mızın gördüğü en büyük kitlesel yok oluşun ilk kayıpları, onlar olacaklar.

Permiyen kitlesel yok oluşu. 

Yine büyük bir jeolojik etkinliğin sebep olduğu bu yok oluş, Gondwana’nın öbür ucunda  pek bir şeyi değiştirmedi. Ancak bir anda yer kabuğunun etkinliği sonucu oluşan volkanik patlamanın külleri, burada yağmaya başlıyor. Kül, hayvanları ve bitkileri yakarak öldürüyor. Bu patlama sonucu atmosfer, kükürt dioksit ile doluyor. Bu da sülfürün, sülfürik asit olarak yeryüzüne geri dönmesi anlamına gelir; yani asit yağmuru. Bugünkü Sibirya’da meydana gelen bu etkinlik, küreselleştikten sonra, atmosferdeki karbondioksit oranını artırıyor; su buharlaşıyor ve dolayısıyla bitkiler ölüyor.

Dünya üzerindeki yaşam, yine yavaş yavaş yok olmaya başlıyor. Okyanuslardaki durum da pek iç açıcı görünmüyor; oradaki yaşam da tehlike altında. Sıcak olan atmosfer sebebiyle, oksijen sudan çıkıyor ve su altında algler gibi birkaç yaşam formu kalıyor. Sıcaklık sebebiyle, denizlerin altından metan gazı salınımı başlıyor ki, metan gazı, karbondioksitten 25 kat daha zehirli bir gaz olarak bilinmektedir. Sıcaklık, bu gaz sebebiyle daha da artıyor ve 105°C gibi bir değere erişiyor. İlk patlamada ayakta kalan canlılar, yeni bir viraja giriyorlar; bu arada ise 500.000 yıl geçmiş durumda. Türlerin %95’inin yok olduğunu söyleyebiliriz. Bu şekilde, yaklaşık 250 milyon yıl önce, Dünya yeniden cansız bir gezegene dönüşüyor.

ammosaurusdilophosaurus
Ammosaurus (sağda) ve dilophosaurus (solda).

200 milyon yıl önceye geldiğimizde ise Dünya fiziksel olarak büyük bir değişime uğramış durumda: sadece kutuptan kutba uzanan bir süper-kıta söz konusu: Pangea. Sıcaklık ve gaz dengesi iyileşmeye başlıyor; bitkiler de buna bağlı olarak geri dönüyorlar. Yeni türler de büyük yok oluşun ardından kendilerini gösterecekler: dinozorlar. Bu kalan dinozorlar, tüm diğer dinozorlar gibi, büyük kitlesel yok oluşta sağ kalan türlerden evrildi. Adları ise ammosaurus. 5 metrelik, devasa sayılabilecek boyutları, manevra kabiliyetlerini kısıtlayarak, onları savunmasız kılıyor. Ammosaurus ile eşzamanlı yaşayan başka bir dinozor türü de dilophosaurus. Bu tür ise, ammosaurusun aksine, küçük ve çevik. Evet; tam tahmin ettiğiniz gibi; av ve avcı, burada da kendisini gösteriyor. Böylece, dinozorlar neredeyse tüm Dünya’yı dolduruyorlar. Bu arada rahat durmayan tektonik güçler, elbette yine bazı etkilerle kendilerini gösterecekler:

Depremler 

Büyük depremlerle, süper-kıta Pangea, 190 milyon yıl önce ayrılmaya başlıyor; büyük kara parçaları birbirlerinden koparak, aralarını denizlerin doldurduğu büyük bir uçurum oluşturuyor. Bu bölge, çok ileride bir gün Ortadoğu diye adlandırılacak olan bölge. Deniz dibini kaplayan ölü balıklar ve planktonlar ise bir gün petrol diye adlandırılacaklar. Otomobillerimizin lastikleri, sabunlarımız, su şişelerimiz, pencere kaplamalarımız ve diğer birçok alanda kullandığımız plastikler, işte böyle bir kökene sahip. 180 milyon yıl önce ise bugünün Kuzey Amerika’sı, Asya ve Avrupa birleşik Kıtası’ndan uzağa doğru hareket etmeye devam ediyor. Yapılan araştırmalar, uzaklaşma hızının 2,5 cm/yıl olduğunu göstermekte (söylemeden geçemeyeceğiz: tırnaklarımız da aynı hızla büyür).

Şimdi biraz hızlıca ileri sarıyoruz ve 35 milyon yıl sonrasına, yani günümüzden 145 milyon yıl öncesine gidiyoruz. Bu, tabii ki de yeni kıtalar ve yeni okyanuslar anlamına geliyor: Güney Amerika, Afrika’dan kopuyor ve Dünya’mız, coğrafi olarak günümüzdeki halini alıyor. Aradaki uçurum ise ileride Atlas Okyanusu olarak anılacak. Bu uçurumun ortasında, okyanusun içinden bir volkan yükseliyor. Sebebi, tabakaların tekrar harekete geçmesi (”Yine mi?!” dediğinizi duyar gibiyiz; ancak bunun açıklaması, Dünya’nın o zamanlar, günümüze göre genç bir gezegen olduğudur). Mavi Gezegen’i eşsiz kılan da zaten bu jeolojik aktivitedir; tabii Dünya’mıza hiç yaşamamış olan özgür ve özgün bir ressamın yaratıcılığını sunması bakımından.

Buna ek olarak, her seferinde, Dünya üzerindeki canlılar da bu şartlara uyum sağlayarak evriliyor. Artık canlılığı denizde sürdüren ichthyosauruslar var. Okunuşları pek de önemli değil açıkçası (merak edenler için: ıkviyosours). Sürüngen ataları, karada yaşamıştı. Mavi gezegen değişirken, bu değişimi hayvanlara da yansıttı. Yüzgeçleri oldu ve Atlas Okyanusu’na doğru harekete geçtiler. 60 metrelik boylarına rağmen saatte 40 km hızla yüzebiliyorlar. Okyanuslarda 50 milyon yıl boyunca hakim olan bu canlı, sonunda yeni bir rakip ediniyor: Pilosaur. 30 cm’lik dişleri ile adeta dehşet saçan bu canlı, çok büyük. Dinozorlar, yenilmezliklerini koruyorlar. Dünya üzerinde tartışılmaz bir hâkimiyete sahipler. Şöyle bir hesaplıyoruz da, dinozorlar 165 milyon yıldır bu hâkimiyetlerini sürdürüyorlar. Bu olağanüstü zaman diliminde onlarca felaketten elene elene sağ çıkmayı başardılar.

yucatankrateri
Radar topoğrafik verileri, 65 milyon yıl önce çarpan asteroit sonucu, Meksika’nın Yucatan Yarımadası’nda tespit edilen Chicxulub (Çikşulub) krateri’nin çevresinin, 180 kilometre olduğunu gösteriyor (solda). Asteroit çarpması sonucu yerçekimi anomalisi ölçümleri sonunda çıkarılmış görselde ise kırmızı ve sarı bölgeler, yerçekiminin normalin üstünde olduğu bölgeleri, yeşil ve mavi bölgeler ise yerçekiminin normalin altında olduğu bölgeleri simgeler. (sağda)

Günümüzden 65 milyon yıl öncesindeyiz. Dinozorlar dışında, kır faresi gibi birtakım memeli de hayatta kalmayı başarmış görünüyor. Bu memeliler de doğal olarak onların avıydı. Görünüşe göre, onlar Dünya üzerindeki her şey ile baş edebilirler. Evet; Dünya üzerindeki her şey… Büyük dinozorlar bir gün yine avdayken, anne dinozor yumurtasına özen gösterirken, derinden bir sesle irkilip birbirlerine bakmış olabilirler. Tehlikenin farkında olan biri var mıydı Dünya’da; pek tabii, yoktu. Saatte 65.000 km hızla yaklaşan bir tehlikeden bahsediyoruz; günümüzün Everest Dağı’ndan boyut olarak daha büyük bir tehlikeden. Doğrudan Meksika Körfezi’ne yönelmiş bir asteroit bu.

Çarpışma, Dünya’mızı sonsuza kadar değiştirecek nitelikte gerçekleşiyor ve anne dinozorun özen gösterdiği yumurtası, kendisiyle beraber doğal döngüye karışıyor. Asteroidin çarptığı andan itibaren, Dünya’mızın etrafını bir enkaz bloğu kaplıyor. Şarapnel parçalarına benzer parçalar, Dünya’mızın etrafında hızlıca hareket etmekteler. Artık gökten kaya parçaları yağıyor ve yer, depremlerle sallanıyor. Tanıdık bir olay da kendisini göstermekte:

Tsunamiler 

Bir anda Mavi Gezegen’in sıcaklığı, 500°C’nin üzerine çıkıyor. Çarpışmadan aylar sonra bile, gökyüzündeki bulutlar ve duman, Güneş ışınlarını engelliyor. Bitkiler ve hayvanları tahmin edenlerimiz vardır; bitkiler susuzluktan ve ışıksızlıktan ölürken, hayvanların da onlardan geri kalır bir yanı yok. 165 milyon yıllık egemenlik, sona erdi. Bu egemenliğin yok oluşu, spesifik canlılar için bir fırsat sunuyor: Memeliler. Yeraltında yaşayan bazı memeliler, sert ve acımasız koşullardan korundular. İşte, bir masal biterken; bir başkası başlıyor ve atalarımızın yolu açılıyor. 

ida_fossil
Ida fosili.

47 milyon yıl öncesindeyiz. Dünya huzur dolu bir yer. Bugünün Almanya’sının olduğu yerde, yeni bir tür göze çarpıyor; adı, Darwinius masillae (bulunan fosilin adı: Ida). Fiziksel olarak insana benzemiyorlar; beyinleri oldukça küçük ve uzunca bir kuyrukları var. Günümüzün fosil kayıtları, bütün maymunların, şempanzelerin ve nihayetinde insanların, bu canlı ile ortak bir ataya sahip olduğunu göstermektedir. Bu türün yaşadığı göl bölgesi, bir volkanik kraterin hemen ağzında bulunuyor. Kraterden, sonunda Ida’yı da öldüren bir gaz veya püskürtü çıkıyor. Bir gün sular çekildiğinde ve Ida’nın fosili bulunduğunda, insan evrimi için büyük bilmecelerden biri çözülmüş olacak.

47 milyon yıl önce atmosfer, bugünküne daha çok benziyor. Sıcaklığı ölçüyoruz: 75°C. 1 gün ise aşağı yukarı 24 saat. Eksik olmazlar; yeryüzü tabakaları tekrar hareket etmeye başlıyor. Bugünün Hindistan’ı, bu etkiyle, bugünün Asya’sına doğru hareket etmeye başlıyor. İki toprak parçasının çarpışması, çarpıştıkları çizgi boyunca, belli bir kara kütlesini yükseltiyor. Bu kara kütlesi ise 47 milyon yıl sonra, insanlar tarafından Himalayalar olarak adlandırılacak. Tabii, Dünya’mızın en yüksek noktası olan Everest tepesi de böylece yükselmiş oluyor.

20 milyon yıl öncesine geldiğimizde ise Mavi Gezegen, bizim gezegenimiz; neredeyse her şeyiyle bugünün Dünya’sı. Ancak insan ırkı henüz ortalarda görünmüyor. İnsan türünün evrimi için, bir şeyler değişmeli.

Günümüzden 4 milyon yılöncesine geliyoruz; Afrika’nın doğusunda, tektonik hareketler sebebiyle bir yarık açılıyor (günümüzün Kızıldeniz’i). Yükselen dağlar, Hint Okyanusu üzerinden gelen nemli havayı engelliyor ve bu, Afrika içlerindeki atalarımızı rahatsız ediyor. Hava daha sıcak ve daha kuru hale geliyor. Yağmur ormanları, kuru savanlara dönüşüyor. Bu şartlar, canlıları daha fazla besin bulmak için zorluyor. Çok geçmeden maymunlar gibi ellerinin üzerinde sürünmeyi bırakacaklar; ayaklarının üzerine doğrulup, 2 ayak üzerinde yürüyecekler. Bu, belki de insanlık tarihindeki en önemli gelişme.

305367-alexfas01
Homo erectus.

1,5 milyon yıl önce Afrika’nın, yukarıda sözünü ettiğimiz bölgesini gezme fırsatımız olsaydı, bir baba ve bir oğul Homo erectus görme şansımız olabilir. İnsanlığa giderken, köprüden önceki son çıkışı da atladık diyebiliriz. Bu tür, bütün bu harika ve berbat fikirleri yaratan bizlerin atasıdır.

70.000 yıl önce, deniz seviyesi düşmeye başlıyor. Kızıldeniz, artık küçük canlı gruplarının Afrika dışına çıkmasına izin verecek kadar sığ. Onlar, insanlığın sonraki ataları: Homo sapiensler. Bilim insanları, günümüzdeki tüm insanlığın, bu karşıya geçebilen birkaç bin kadar canlının torunları olduğunu düşünüyorlar. Zamanla atalarımız çoğalıp, Asya, Avrupa, Hindistan ve diğer yerlere yayılıyorlar.

40.000 yıl önce, Avrupa’dayız. Doğal döngüler, Dünya’mızın doğal yörüngesel hareketleri ve karbondioksit dengesinin kurulması sırasındaki süreçler birleşince, Mavi Gezegen’de bir buzul çağı kaçınılmaz hale geliyor. Buzullar, Dünya’yı şekillendirmeye başlıyor; diğer bir deyişle, Dünya, bir daha asla aynı görünmeyecek.

Şimdi, 20.000 yıl önce, Kuzey yarımküre’nin büyük bölümü çok kalın bir buz tabakası ile kaplanıyor. Bugünkü Sibirya ve bugünkü Alaska arasında bir kara parçası ortaya çıkıyor. Bu kara parçası, insanların Amerika’ya yayılması için bir geçitti. Yani insanlığın son büyük göçü ve ilk Amerikalıların göçü.  

14.000 yıl önceye geldiğimizde, Buz Devri’ni tetikleyen etkenlerin tersi hakim olmaya başlıyor. Buzlar geri çekiliyor ve suya dönüşen buzulların bazıları, Kuzey Amerika’nın Büyük Göl’üne dönüşüyor. 6.000 yıl önce, kutuplar yerlerine çekiliyor.

İşte Dünya’mızın kısa hikâyesi… Yoksa “bizim hikâyemiz” mi demeliydik? Her nasıl adlandırırsak adlandıralım, bu hikâyede bir dokunak, bir ihtişam yatıyor.

Emre Oral

KAYNAKÇA
Goldreich, P., Ward, W. R. (1973). “The Formation of Planetesimals”. Astrophysical Journal 183
Newman, William L. (2007). “Age of the Earth”.

Peretó, J. (2005). “Controversies on the origin of life”.
Dalziel, Ian W. D. (1995). “Earth Before Pangea”.
http://paleobiology.si.edu/geotime/main/hadean2.html
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=when-did-eukaryotic-cells




Pandora’nın Mavi Yeşil Kutusu 1: Dünya’nın Tarihçesi Üzerine

Çoğunuz mitolojiden aşina, Pandora’nın öyküsünü bilir. Neden Dünya üzerinde yaşıyoruz? Cevap, belki de ”Çünkü biz buna uygunuz…”  Ama durun bir dakika; bizler, ileri primatlar olarak bu gezegeni kendimiz mi seçtik?

Elbette hayır!

Dünya’da, Mavi Gezegen’in üzerinde, zekanın en gelişmiş formu olarak evrildik. Dünya, üzerinde bir yaşam formunun evrilmesine izin verecek şartlara sahip bir gezegen. Ancak bu şartlar, önceden ayarlanmış değil. Dünya’nın, Güneş Sistemi içerisindeki evrimi sırasında gelişen dinamiklerine ve bunlara bağlı olarak değişen fiziksel sabitleriyle ilişkili bir yapı söz konusudur.

Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesi, mükemmel bir çemberi yansıtmaz; bir elipstir. Kendi etrafında, yörünge düzlemine 23,5º açı yaparak döner. Dünya, Aralık aylarında Güneş’e Haziran aylarında bulunduğu konumdan daha yakın olur. Dünya, Güneş çevresinde, elips biçiminde bir yörünge çizerek, 1 sideral (yıldızsal) yılını 365, gün 6 saat 9 dakika 9,54 saniyede tamamlar.

O’nun bu yörünge üstünde kalmasını sağlayan olgu, Güneş’in çekim gücüdür. Bu iki uzay cismi arasındaki ortalama uzaklık 149.597.870 km’dir. Dünya Güneş’e yaklaşıp uzaklaşması sırasında ise bu uzaklık, 147 milyon km, ila 152 milyon km aralığında değişir. Mavi Gezegen’imizin ekvatordaki çapı, 12.756 km’dir. Yani, Dünya’mızın Ekvator çizgisi üzerindeki herhangi bir noktayı bir ”kutup” olarak aldığımızda, bu noktanın diğer kutbuna Dünya’mızın içinden çektiğimiz çizgi, 12.756 km uzunluğunda olacaktır. Dünya’nın mükemmel bir küre olmadığını söylemiştik. Kutuplarımızdan geçen çap ise 12.714 km olarak hesaplanmıştır. Bu farkın sebebi, Güneş ve Ay’ın çekim etkileridir. Dünya’nın kendi ekseninde dönüşünün de, bu olgu söz konusu olduğunda bir etkisinin olduğu bilinmektedir.

Pandora
Pandora’nın Mavi gezegeni: Dünya…

Bizler artık, Dünyamız ve tarihi, evrimi, gelişimi hakkında küçümsenmeyecek derecede bilgiye sahibiz. Dünya’nın evrimi için, elimizde azımsanmayacak bilgiler var. Bunun yanı sıra, çok yakından bağlantılı olmak üzere, bu bilgilerimiz, canlılığın evrimi gibi önemli konulara da ışık tutmuştur. Şimdi, doğal olarak Dünya’nın evrimi ile başlayalım ve ayaklarımızın bastığı gezegeni daha iyi tanıyalım.

Dünya’nın Evrimsel Geçmişi 

”Evrim” sözcüğü aklımıza ne getirir? Biyolojik anlamının yanında evrim, aslında astronomik ve fiziksel bir terimdir. Evrendeki enerji dolaşımı, madde ve enerji arasındaki geçişler, evrenin genişleyişi, her bir saniye sonraki evrenin, bir saniye önceki evrenden farklı fiziksel sabitlere sahip oluşu (çok çok küçük değişimler) gibi birçok değişim ve bu değişime uyum sağlayan maddesel yapılar, başka bir evrimin de evrensel anlamda sürdüğünü bize gösterir. Dünyamızın evrimi de bu sürekli evrimin, bizler için önemli bir parçasıdır.

Dünyamızın oluşumunun Güneş’in oluşumu ve evrimi sırasındaki evreleriyle yakından ilgili oluşunu tahmin edebiliriz. Aslına bakarsanız, bütün kaynaklar, herhangi bir yıldızın ya da gezegenin oluşumunu açıklayabilmek adına, kızgın ve dönen birer gaz ve toz bulutundan bahseder. Acaba dönen bir bulut, nasıl olur da böylesine katı gezegenlere ya da sıcak yıldızlara dönüşebilir? Bu sorunun yanıtını da yazımızın bu bölümünde vereceğimizi düşünüyoruz.

Bunun dışında, Dünya’da oluşumuzun esasında bir şans  olmadığını göreceğiz. Çoğu zaman düşündüğümüzde, Dünya’nın bizler için en güzel yere ”konuşlandığı” aklımıza gelir. Ancak unuttuğumuz bir şey vardır: biz, ileri-primatlar, Homo sapiens sapiens olarak, Dünya’ya başka bir evrenden ya da başka bir galaksiden gelmemişizdir. Bu gezegende, bu gezegenin şartlarıyla beraber evrilmişizdir. Bu, biraz da yumurtadaki bir civcivin, ”Ne kadar da şanslıyım; olabilecek en güvenli yerden dünyaya geleceğim…”  diye düşünmesine benzer. Ancak, civcivi oluşturacak olan hücrenin döllenmesi ve sonrasında geçireceği evreler, zaten oradadır; tavuğun ağzında, civcivin gelişmesi için yeterli özelliklere sahip ortam yoktur. İşte Dünya’nın oluşumu da, Güneş’in o zamanki kütleçekimine, yaydığı ısıya ve ışığa ve hatta diğer oluşan gezegenlerin etkilerine göre bile kendi kendini yöneten bir süreçtir. 

935970_340094046137081_741466080_n
Güneş Sistemi’nin oluşumunu açıklayan en geçerli model.

Güneş oluşmuş, etrafında yavaş yavaş yoğunlaşmaya başlayan toz kümelerini domine etmeye başlamıştır. İrili ufaklı toz bulutları, Güneş’i oluşturan toz bulutundan yapı olarak olmasa da, evrimsel olarak farklıdır. Bunun sebebine değinmeden önce, Bu toz bulutunun nereden geldiğini açmak gerekir. Evrende yeni yıldız oluşum bölgelerine bakıldığında, bu bölgelerin yakın zamanda (astronomik anlamda yakın; en az birkaç milyon yıl) patlamış bir süpernova sonucunda oluştuğu görülmüştür. Bu anlamda, Güneş’in de bir veya birkaç süpernova patlamasının kalıntılarıyla oluştuğu kesindir.

Gezegenleri oluşturan topluluğun yoğunluğu ve basıncı yeterli gelmediği için, füzyon olayı başlamamış ve bir süre sonra bu yapı soğumaya ve kabuk bağlamaya başlamıştır. Yani aslında bu toz bulutunun kökeni aynıdır; fakat hayatlarını farklı şekilde devam ettirmişlerdir: Güneş’i oluşturan toz bulutu, yeteri kadar basınç ile döndüğü için, merkezinde füzyon reaksiyonları başlatabilmiştir; ancak gezegenleri oluşturan toz bulutlarının basınçları, buna yetmemiştir.

Yıldızların oluşumu ile ilgili geniş kapsamlı bilgi için: “Yıldız Astrofiziği“, Güneş Sistemi’nin oluşumu için ise “Güneş Sistemi Teorileri” yazı dizilerimizi okuyabilirsiniz.

Dünya gezegeninin bu söz konusu gaz ve toz bulutunun içerisinde kendini göstermeye başladığı tarihi tam olarak bilemiyoruz. Ancak Dünya üzerindeki en eski kayacın yaşı, 4,28 milyar yılı gösteriyor. Buradan, direkt olarak ”Dünya’nın yaşı 4,28 milyar yıldır” ifadesini çıkarmadan önce şunu belirtmek gerekir: En eski kayacın öncesinde de Dünya’nın geçirmiş olduğu evreler mevcut olabilir. Biz tam olarak bilemesek de, 4,5 milyar yıl barajı, mümkün bir yaş olarak görünüyor. Bunun yanında, Dünya üzerinde şimdiye kadar keşfedilen en eski mineraller ise Avustralya’da elde edilmiş olup, zirkonyum mineralleridir ve 4,36 milyar yıl gibi bir yaşa sahiptir.

Peki, bu kadar uzun yıllar önce ”olan”, ”oluşmuş olan” neydi? Bir gezegenin prototipi, verilebilecek en uygun cevaptır kuşkusuz. Bu ”oluşan” yapı, henüz sıcak ve dinamik iken, merkezdeki Güneş’in prototipi olan sıcak ilk yıldızın da çekimiyle dönmeye başlar. Bu sırada git gide diğer birikintilerle çarpışan gezegensel oluşumlar, gittikçe büyürler. Sonuç olarak hepsi, günümüz boyutlarına yakın boyutlara erişirler. Ancak Dünya’mızın yüzeyinde o zamanlar sıcaklık, yaklaşık 1100ºC ve hiç oksijen yok. Sadece karbondioksit, su buharı ve azot var. Yeni doğmuş gezegenimiz, sıvı kayalarla kaynamakta. İşte tam o sırada, çeşitli kaya parçaları meteorlar biçiminde yağarak Dünya üzerindeki lav okyanusunu döverken, Theia adlı bir genç gezegen, Dünya’mıza doğru yaklaşıyor.

theia-smashes-earth
Dünya’mızın dramatik bir şekilde Theia ile çarpışması için tasarlanan bir görsel: küçümsememek gerek; zira eldeki bilgiler doğrultusunda, yoğun çalışmalarla yaratılmıştır.

Kaçınılmaz şekilde bir çarpışma gerçekleşiyor. Bu çarpışma için bilim insanları, Büyük Çarpışma (Great Impact) Hipotezi terimini kullanırlar. Çarpışmadan sonrasında Dünya’dan ve Theia’dan kopan trilyonlarca parça, kütleçekiminin etkisiyle, Dünyamızı çevreleyen kızarmış toz ve kaya halkasına dönüyor. Bu kaya halkası aslında neyi oluşturacak dersiniz? Tabii ki de Ay. İşte burada da Ay’ımızın doğumuna tanık oluyoruz. Ancak bu sefer Dünya, başka bir Dünya: Yüzeyi, sıcaklık sebebiyle (önceki sıcaklığa göre düşük bir sıcaklık) kızarmış kayalarla dolu bir Dünya. İlginç olansa şu: Güneş, soğuyan bir Dünya’nın üzerinde doğarken, 3 saat içinde batıyor; yani 1 gün, 6 saat sürüyor. Bunun sebebi, Dünyamızın çok hızlı dönmesi. Günler hızlı geçmesine rağmen, Dünyamız yavaşça değişiyor.

Milyonlarca yıl ileri gidiyoruz; Güneş Sistemi’nin oluşumundan kalan parçalar gezegenimize yağıyor. Bu çok uzun bir süreç ki zaten bu yüzden ileri gidiyoruz. Dünyamıza yağan parçalar, üzerlerinde tuz kristallerine benzeyen parçacıklar taşıyorlar. Evet; bir bilmece daha: Acaba bu kristal benzeri tanecikler, gezegenimize neyi taşıyorlar?

Tuz mu; bilemedik. Bunlar, küçük su damlacıkları. Bunların yanı sıra çarpan ilkel meteorlar, yaşam için gerekli bileşimleri içeriyor da olabilirler. Her bir meteor parçasında, daha önce Güneş’ten uzakta bulundukları için, buharlaşmamış su bulunuyor; ancak az miktarda.

Neyse ki yaklaşık 20 milyon yıl süren bu meteor yağmuru, suyu Dünyamız üzerinde bollaştırıyor. Çekirdek ise bu sırada eriyik halde bulunuyor. Hava sıcaklığını ölçtüğümüzde, yaklaşık 200ºC’yi görüyoruz. İşte şimdi, Dünya daha tanıdık görünüyor. Su, kendini gösteriyor. Aldanmayalım: Dünya şu durumda da öldürücü bir yer; rüzgârlar, bugünkü en güçlü kasırgalardan bile hızlı esiyor. Bunun sebebi de gezegenin aşırı dönüş hızı.

Ay’ın Dünya’ya yakın olduğunu söylemiştik; kütleçekimi yeniden başrolü alıyor ve büyük boyutlarda gel-gitlere yol açıyor. Ancak zamanla Ay uzaklaşmaya başlıyor; gel-gitler ve deniz dalgaları yatışıyor, Dünya yavaşlıyor. İşte şimdi, yani günümüzden 3,8 milyar yıl önce, su ve kayalıkların oluşturduğu adacıklar, Dünya’nın yüzeyine dağılmış durumda. Onları oraya neyin getirdiğinin tek açıklaması olabilir:

Erimiş kaya, Dünya’mızın kabuğu boyunca patlar ve okyanus boyunca yükselir. Püskürtülen lav soğur ve volkanik adalar şekillenir. Gelecekte bu adalar bir araya gelerek, bugünkü kıtaların atalarını oluşturacak.

Meteor-Shower
“Geç dönem meteor yağmuru”… Belki de gezegenimizde hayatın bu derece gelişebilmesinin en etkin nedenlerinden biri olmuştur.

Evet; şimdi gezegenimizde su ve kara var. Bu, hayatın evrimi için çok önemli. İki önemli detayı atlamadan geçmemeliyiz: Atmosfer zehirli ve hava çok sıcak. Yaşamın evrilmesi henüz imkânsız görünüyor. O da ne! Yeni bir saldırı: Meteor saldırısı.

Günümüzden 3,8 milyar yıl gerideyiz. Bu sefer gelen meteorlar, yanlarında su ile beraber, başka materyaller de getiriyorlar. Genellikle okyanuslara yağan meteorlar (çünkü yüzölçümünün büyük kısmını okyanuslar oluşturuyorlar), minerallerini de okyanuslarda serbest bırakıyorlar. Karbon ve proteinlerden oluşan bu mineraller, uzayın derinliklerinden Dünya’ya ulaşmış durumdalar. Okyanus dibine çöken mineraller, burada, binlerce metre derinde, çok soğuk bir ortamla karşılaşıyorlar. Bir sürpriz daha: Su altı volkanları, sıcak sıvı salıyorlar. Deniz suyu Dünya’nın iç katmanına sızıyor ve kabuğu çatlatıyor; mineralleri topluyor.

Minerallerden ve meteorlardan gelen kimyasallardan oluşan bileşim, artık kimyasal bir çorba halinde bulunuyor. Bu kimyasal çorba, doğru moleküllerin doğru açıyla, doğru enerjide çarpışması için belki de trilyonlarca denemede bulundu. Nihayet, doğru cevap Dünya’nın bir yerinden (belki de daha fazla) geldi: Yaşamın ilk formu oluştu. Bundan sonra Dünya’daki okyanus mikroorganizmalarla dolu; artık yaşam evriliyor.

3,5 milyar yıl önce ise artık bitki benzeri canlılar gözlenmeye müsait yapıdalar. Günümüzdekilere göre sığ okyanusların yataklarında evrilen bu canlılar, stromatolitler; yani bakteri kolonileri. Bunların çok önemli bir özellikleri var: fotosentez ile Güneş’ten gelen ışınları kullanarak besin üretebiliyorlar. Bu sırada da oksijen, yan ürün olarak salınıyor. Su altındaki stromatolitler, okyanusu yavaşça oksijenle dolduruyor.

Stromatolites_underwater_md
Stromatolitler gezegenimizi oksijenle doldurmaya başlıyor…

Okyanus tabanındaki zengin demir mineralleri, bu oksijen ile paslanabiliyor. Bu demir mineralleri, çok çok sonra, birer köprüye, otomobile ve diğerlerine ”dönüşecekler”. Dalgaların üzerine çıkan oksijen ise atmosfere karışıyor. Stromatolitler, diğer yaşam formları için en önemli elementi oluşturuyorlar; bu, buradaki en önemli olgudur. Evet; önümüzdeki 2 milyar yıl boyunca, oksijen oranı artacak ve Ay’ın gel-git etkileri nedeniyle Mavi Gezegen yavaşlayacak. Dolayısıyla günler uzayacak; o kadar ki, artık günler 16 saat sürecek.

Gezegenimizin oluşumundan 3 milyar yıl sonra bile karmaşık yaşam türleri bulunmuyor; bitkiler, dinozorlar ve insanlardan yoksun bir Dünya. Ancak Dünya burada, diğer gezegenlerde bulunmayan bir şeye sahip; her şeyi değişmeye zorlayan bir şeye: levha tektoniğine. Okyanus tabanının altındaki kayalar, çok sıcak olan çekirdek tarafından hareket ettiriliyor. Bu hareket, küremiz boyunca adacıkları itip çekebiliyor. Yavaş yavaş, Dünya’mızın yüzü şekilleniyor; kıtalar birleşip ayrılıyor. 400 milyon yıllık bir süreçten sonra, okyanusta süper bir kıta oluşuyor; tabii ki bu hareketlerin sayesinde. Ona biz bugün, Rodinia diyoruz.

Sığ sular, Rodinia’yı kuşatmaya başlıyor. Sıcaklık bu aşamada, 85ºC. Saatimize bakıyoruz: günler 18 saat olmuş. İşte bu aşamada Dünyamız, günümüz Mars’ına benzemekte. Yaşamı arıyoruz; bulamıyoruz. Zamanda hızlı bir şekilde ileri, 750 milyon yıl öncesine gitmemiz gerekiyor. Bu aşamada Dünya’mızın derinliklerinden, çekirdekten salınan sıcaklık, yüzeydeki tabakayı güçsüzleştiriyor ve Büyük Kıta, Rodinia, yıldan yıla ayrılıyor, kopuyor.

Güçlü jeolojik aktivite, volkanları ortaya çıkarıyor ve onlar da atmosfere karbondioksit pompalıyorlar. Karbondioksit, yeryüzüne asit yağmurları olarak geri dönüyor ve yeryüzündeki kayalar tarafından emiliyor. Karbondioksitin yeryüzüne emilimi, çok yüksek düzeyde. Bu sebeple, artık Güneş ışığını, dolayısıyla ısısını yeryüzünde tutacak bir faktör, artık yok. Birkaç bin yıl içerisinde, sıcaklık -60ºC oluyor.

Snowball20Earth_20141102
Kartopu Dünya (Snowbaal Earth) Hipotezi, gezegenimizin bir zamanlar tümüyle buzla kaplanacak kadar güçlü bir buzul çağına girmiş olabileceği iddiasında bulunur.

650 milyon yıl önce, bilim insanlarının Dünya’mızı ”Kartopu Dünya” diye adlandırdıkları dönemin ilk zamanları. Bu dönemin, Dünyamızın yaşadığı en uzun buz devri olduğu düşünülmektedir. Dünya üzerindeki buz, Güneş ışınlarını daha fazla yansıtıyor; dolayısıyla daha hızlı bir buz yayılımı söz konusu oluyor. Artık 3000 metre kalınlığında bir buz tabakası, Dünya’mızı kaplamış durumda. İşe bakın; bir zamanlar ateş topu olan Dünya, şimdi bir kartopu!

Esasında Güneş ışınları uzaya yansıyor; şimdilik hiçbir şey, hatta Güneş bile Dünya’yı kurtaramayacak gibi. 15 milyon yıllığına Dünya’mız, bir buz topu. Ancak bu, elbette sonsuza kadar süremeyecek. Dünya bu hapishaneden kurtulduğunda başka yaşam formlarının evrilip evrilmediğini kim bilebilir?

Sıcak olan bir şeyler var: Örneğin çekirdek. Volkanlar, Dünya’nın soğumaya başlamasından beri püskürüyor. Ancak yüzey buzla kaplandığından beri, gazı emecek bir faktör kalmadı; dolayısıyla bu gazlar, atmosferi dolduracaklar. Karbondioksit, Güneş ışınlarını Dünyamızda tutarak sıcaklığın yeniden artmasını sağlıyor. İşte şimdi, bir 15 milyon yıl sonra, buz erimeye başlıyor. Buz erirken yerkabuğu tabakaları dışarı fırlıyor ve zayıf noktalarından yeni volkanlar oluşuyor. Artık Dünya uyanıyor; yepyeni bir yer karşımızda. 600 milyon yıl önce, atmosferimiz artık daha ılık. Günler 22 saat sürüyor.

Kartopu Dünya’dan önce, ilkel bakterilerin okyanuslarda evrildiğini biliyoruz. Ancak insanlık tarihinin 80 katı kadar süren buz sürecine, tabii ki dayanamadılar. Şu şartlarda yaşam, ancak okyanuslarda karşımıza çıkabilir. 540 milyon yıl öncesine geldiğimizde, oksijen dolu okyanusta, ilkel bakteriler tekrar evrilmeye başlıyor. Okyanus tabanında bakteri kolonileri ve bazı ilkel canlılar gözlenebiliyor. Tam da bu sırada, Dünya’mız, tarihindeki en dinamik dönemine giriş yapıyor: Kambriyen Patlaması. Artan oksijen oranı, daha karmaşık canlıların evrilmesine izin veriyor: Böcekler, ıstakoz benzeri canlılar ve hatta akreplerle uzaktan akraba olan trilobitler bile burada. Okyanustaki yaşam, böylece çeşitleniyor.

Yazımızın ikinci bölümünü buradan okuyabilirsiniz.

Emre Oral




Jüpiter Dünya’yı Gerçekten “Koruyor” Mu? (Antropik İlke)

Evrenin insan yaşamı için özel bir dizayna ve “ince bir ayara” sahip olduğunu iddia eden “Antropik İlke”, evrenin sadece Samanyolu’ndan ibaret sanıldığı dönemlerde ortaya atılmış, çoğu eski, temelsiz ve kısıtlı bilgilere sahip olduğumuz dönemlerde şekillenmiş bir düşünce biçimidir.

Bu ilke dahilinde her şeyin “insan için” var olduğu, insanın her varlığın kalbinde ve merkezinde yer aldığı, var olmuş ve var olacak her şeyin insana hizmet için olduğu iddia edilir. Aynı dönemde “insanın yaşadığı gezegen” olarak Dünya’nın her şeyin merkezinde olduğu sanılmış, mide bulandırıcı düzeyde bir kibir ve ego ile insan her şeyin “biricik merkezi” olarak görülmüştü. Bunun etkilerini bugün halen hissediyoruz. Kibir ve içi boş, altı temelsiz bir ego bataklığına bulanmuş bu ilkenin etkileri kimi zaman yer yer azalsa da, kimi zaman eskisinden bile şiddetli olarak görülebiliyor.

Bugün biliyoruz ki, bir bütün olarak “evren”, Samanyolu Galaksisi’nin 100.000 ışık yılı genişliğinden çok ama çok daha büyük, olağanüstü genişlikte bir yer. Görebildiğimiz evrenin “çapı” 100 milyar ışık yılından büyük ve içeriği 300 milyar büyük galaksi, 7-8 trilyon kadar da cüce galaksiden oluşuyor. Güneş gibi yıldız sayısı katrilyonlarla bile ifade edilemeyecek kadar fazla.

Antropik İlke - Kum
Dünya üzerindeki kum tanelerin sayısı bile, evrendeki yıldız sayısını belirtmekte yetersiz kalır.

 

Hele ki Dünya benzeri gezegenlerin miktarı tüm Dünya’daki kum tanelerinin sayısının birkaç misli sayıda. Üstelik bugün, -umuyoruz ki herkes tarafından- Dünya’nın Samanyolu Galaksisi‘nin ve Evren’in merkezinde yer almadığını tartışılmaz bir netlikte biliniyor.

Ve yine umuyoruz ki günümüzde aklı selim sahibi herkes tarafından, insanın da gezegenimizin merkezinde olmadığı, hiçbir şeyin insana hizmet için var olmadığı, tam tersine insan dediğimiz Homo sapiens türünün son derece sıradan bir hayvan türü olarak ekolojik sistemin bir parçası olduğunu ve onun üzerinde olmadığını (her ne kadar inatla öyle davransa da) biliniyor.

Dolayısıyla günümüzde Antropik İlke, bilimsel gerçeklerden habersiz, ayakları yere basmayan ve gerçeklere gözlerini yummuş insanların savunmayı sürdürdüğü zayıf ve çok da ciddiye alınmaması gereken bir düşünce. Burada, bu ilkenin kozmolojiyle ilgili tutumlarından birini kısaca ele almak istiyoruz.

Antropik İlke
Antropik ilke savunucularına göre, gezegenimiz Samanyolu Galaksisi’nin yaşama en elverişli bölgesinde bulunur.

 

Antropik İlke savunucularına göre “Dünya, Samanyolu Galaksisi’nin en uygun yerindeki, en uygun yıldıza, en uygun uzaklıktaki, en uygun boyutta olan gezegendir. Her şeyin “en uygun” olduğu yerde bulunan Dünya haricinde, Evren’de başka bir yerde yaşamın gelişmesi mümkün olamaz. Çünkü üst üste bu kadar mükemmel olasılıkların gerçekleşmesi mümkün değildir”. Bir kere olmuştur, o da Dünya’dır.

Sayısız kozmolojik bulgu, belki şimdilik doğrudan Dünya dışı yaşamı doğrulayamamış olsa da, başka yaşamların var olabilmesinin pek tabii mümkün olduğunu binbir farklı şekilde göstermiştir. Bu sahada çalışmalar halen sürmektedir. Ancak bu ilke çerçevesinde, çok bilinen bir örnek verelim:

Eskiden kalma ve artık pek doğru sayılamayacak bir bilgi, Jüpiter ve Satürn gibi gaz devlerinin bulundukları konum ve büyüklükleri itibarıyle Dünya’yı göktaşları ve kuyruklu yıldızlardan koruduğu yönündedir.

asteroid4545878
Jüpiter olmasaydı, Dünya’nın yaşama imkan vermeyecek, meteor bombardımanı altında bir gezegen haline dönüşeceği iddia edilir.

 

Bugün birçok astronom da halen bunun bu şekilde olduğunu iddia etmekte ve bu görüşü savunmaktadır. Tabi burada ilk sorulması gereken şudur: “Bu sözde ‘koruma‘ görevinin bilinçli bir şekilde yapıldığı mı iddia edilmektedir?”

Bu sorunun cevabı üzerinde durmaya bile gerek görmüyoruz, elbette cevap hayırdır. Bu durumda, aklı kurcalayan ikinci soru şu olacaktır: “Dünya’nın ‘korunmaya’ ihtiyacı mı var?” Bu kadar hassas dengelerden bahsedeceksek, neden bu hassas dengeler içerisine ‘korunma ihtiyacı‘ dahil edilmiş ve gereksiz bir gerilime neden olunmaktadır? Bu sorular da, ilk ve temel sorumuzun cevabının “hayır” olmasından ötürü, otomatik olarak elenmektedir. Zira gezegenler, galaksiler ve evren bir bilinç çerçevesinde var olmamaktadır, bu durumda parametrelerin “hassas” bir şekilde ayarlanmasından söz edilemez.

Ancak son bir soru, zaten ne demek istediğimizi net bir şekilde izah edecektir: “E bu gezegenler madem bizi koruyor, o halde Dünya’ya düşen göktaşları nereden geliyor ve neden sayısız defalar canlılığın neredeyse tamamen yeryüzünden silinmesi mümkün oldu?”

Neyse, bu eksik bilginin daha doğru ifadesi bize göre şöyle olmalıdır: Evet, kimi zaman Jüpiter ve Satürn, normalde Dünya’nın yörüngesiyle çakışabilecek ve çarpmaya neden olabilecek bazı göktaşlarını (belki de gerçekten çok sayıda göktaşını) yörüngelerinden saptırarak engelleyebilirler.

kuiperbelt
Güneş Sistemi’nin dış kısımları, Kuiper Kuşağı denilen ve yüzbinlerce küçük gezegen ile asteroid’in oluşturduğu bir kuşakla kaplıdır (Telif: Don Dixon).

 

Ancak aynı çekim kuvveti sebebiyle, normalde Dünya’ya çarpmayacak göktaşlarını da, Dünya’ya yönlendirebilirler. Zira Jüpiter ve Satürn, meteorları ve kuyruklu yıldızları yörüngelerinden bilinçli bir tercihle saptırmamakta, “Evet, sen şuraya git.” veya “Hmm dur, sen bu tarafa git.” gibi bir tercihte bulunamamaktadırlar.

Yani, gezegenimize düşen göktaşlarının bir kısmı, Jüpiter’in (ve Satürn, Neptün ve Uranüs’ün) kütleçekimi nedeniyle kararlı yörüngeleri bozulmuş ve bize yönelmiş gök cisimlerinden oluşur. Sadece engellenenlere dikkat çekip, bu dev gezegenler sebebiyle bize yönlendirilmiş olan gök cisimlerini görmezden gelmek hata olacaktır.

Özetle, belki Jüpiter Dünya’ya yönelme ihtimali olan bir kuyruklu yıldızı saptırıp bizi kurtarır ama, aynı zamanda Dünya ile uzaktan yakından ilişkisi olmayan başka bir kuyruklu yıldızı doğrudan üzerimize yollar. Kaldı ki, çoğu zaman bu tür gezegenlerin “koruma” görevi yapmaları istatistiki olarak da mantıklıdır.

Zira Dünya’nın bir çarpışma noktasında bulunuyor olma ihtimali, bulunmuyor olma ihtimalinden çok çok düşüktür (çünkü uzay son derece geniş bir yerdir ve Dünya son derece küçüktür). Dolayısıyla büyük ihtimalle, herhangi bir saptırma işleminin Dünya’yı “koruması”, ister istemez “hedef haline getirmesi” olasılığından çok çok daha yüksek olacaktır. Dolayısıyla bu süreci bir “koruma” olarak değerlendirmek saçmalık ve hata olacaktır.

jupiter_impacts_ss
Jüpiter’in üzerine düşen bir kuyrukluyıldız, astronomlarca canlı olarak gözlemlenebilmiştir (Telif: NASA Hubble).

 

Tabii ki Jüpiter’in ve diğer büyük kütleli gezegenlerin zaman zaman Dünya’yı olası bir çarpışmadan kurtardıklarını inkar etmemekteyiz. Ancak kelimelere, olaylara ve olgulara yüklenen anlamlar, hatalı sonuçlara varmamıza neden olabilecektir. Dolayısıyla “gizli koruyucu”, “sessiz koruyucu” veya basitçe, “koruyucu” gibi kelimeler, bu gezegenlerin kasti bir müdahalede bulunuyormuş zannedilmesine neden olabilmektedir.

Örneğin, bu “koruyuculuğu” test etmek adına International Journal of Astrobiology isimli dergide J. Horner ve B.W. Jones bir seri makale yayınlamış ve simülasyonla bu iddiaları test etmiştir. Yapılan analizlerde, birçok önceki inancın yanlışlandığı görülmüştür. Örneğin, önceki astronomların iddia ettiği “herhangi bir Jüpiter-benzeri gezegenin varlığı, Dünya’nın korunabilmesi açısından Jüpiter’in hiç olmamasından iyidir” düşüncesinin tamamen hatalı olduğu görülmüştür. Benzer şekilde, yine uzun yıllardır sanılanın aksine, Jüpiter eğer daha ufak olacak olsaydı, daha az sayıda göktaşının bize çarpacağı hesaplanmıştır.

Dolayısıyla günümüzde var olan Jüpiter, olabilecek optimum kütleden daha büyüktür ve bu, daha fazla çarpışma anlamına gelir. Aynı simülasyon ana kuşak asteroidler ve kısa dönem kuyrukluyıldızlar için tekrar edildiğinde, aynı sonuçlar elde edilmiştir: Jüpiter, bizi koruduğu kadar, bizi tehlikeye de atmaktadır. Jüpiter’in Dünya’yı “koruduğu” en temel cisimler ise Oort bulutsusundan gelen cisimlerdir. Ancak yine Jüpiter’in boyutları, “en iyi koruma” için hassas olarak ayarlanmamıştır; tam tersine, olabilecek en iyi kütleden oldukça uzaktır (ve büyüktür).

Uzun lafın kısası, bu tür konularda tek açıdan düşünerek, işimize gelen bilgi parçalarını alıp, geliştirdiğimiz hipotezleri desteklemek için kullanmak büyük bir hata olacaktır. Antropik İlke’nin de temel olarak hatası, neredeyse hiçbir bilimsel bilgiye dayanmadan, çok büyük çıkarımlarda bulunmak ve bunları test etme ihtiyacı duymamaktır. Ancak en ufak bir sorgulama silsilesi bile, bu ilkenin temellerin kolayca çürütmektedir. Hiçbir şey insan için var değildir ve insan, hiçbir şeyin merkezinde değildir. Ha, belki ego ve kibrin merkezinde olabiliriz, illa bir şeylerin merkezinde olacaksak…

Hazırlayan: Zafer Emecan
Geliştiren: Çağrı Mert Bakırcı (Evrim Ağacı)

Not: İlk olarak 2013 yılında yayınlanan bu yazımız, güncellenerek yeniden yayınlanmıştır. 




Dünya Tam Anlamıyla Kusursuz Bir Küre Midir?

Hemen hepiniz, küre Dünya’nın şeklinin kusursuz bir küre değil, “geoid” denilen yukarıdan bastırılmış, yanlardan şişkin bir biçim olduğunu ilk ve ortaokul ders kitaplarında ve bilimum belgesellerde gördünüz, duydunuz, öğrendiniz. Buraya kadar herşey tamam.

Son dönemlerde ise, internetin yaygınlaşması sayesinde insanlar Dünya hakkında daha detaylı bilgiler edinmeye başladılar. Ancak, bu bilgiler “anlamlandırılamadıkları” için çok fazla yanlış anlaşılmaya yol açıyor. Aslında, yazının başında bahsettiğimiz geoid şekli bile yine anlamlandırılamadığı için bir yanlış anlaşılmanın konusu oluyor.

Biz bile zamanında “dünya yuvarlak değildir” şeklinde bir yazı yazmıştık ve bu yazıda onca açıklama yapmamıza rağmen yanlış anlaşılmalara sebep olmuştuk. Niye? Çünkü insanlar uzun yazıları okumayı sevmiyorlar, başlığına bakıp yargıya varıyorlar 🙂

Öncelikle en büyük yanlış anlaşılmadan başlayalım: “Dünya, eğer üzerindeki okyanusları boşaltırsak yamuk yumuk bir şekildedir. Okyanuslar sayesinde küresel görünür”.

Küre Dünya Earth
Okyanuslar olmasaydı küre Dünya böyle görünürdü düşüncesine yol açan görsel (Telif: GFZ).

 

Hayır, öyle değil.

Okyanuslar, Dünya’nın yüzölçümünün %70‘ini kaplarlar ve yeryüzünün “görece alçak” alanları doldurmuşlardır. Ortalama okyanus derinliği, yaklaşık 4 kilometre civarında. Elbette okyanuslarda çok daha derin çukurluk alanlar da var. Bu çukurlardan en derini ise, Büyük Okyanus’taki yüzeyden yaklaşık 11 km kadar derine inen ünlü Mariana Çukuru.

Şimdi, okyanusları boşaltalım ve okyanussuz bir Dünya’nın nasıl görüneceğini hayal edelim: Yeryüzündeki en yüksek dağ, Himalayalar’daki deniz seviyesinden 8.848 metre yükseklikteki Everest Tepesi. Okyanuslardaki en derin yer de, Büyük Okyanus’taki 11 km’lik Mariana çukuru. İkisi arasındaki yükseklik farkı toplamı ise; 19.848 metre (19.8 kilometre).

Dünya’nın çapı nedir peki? Ekvatordan ölçerseniz, bir uçtan diğerine 12.756 kilometre. Yani, okyanuslar çıktığında, 12.756 kilometrelik çapa sahip Dünya’daki en yüksek ve en derin yer arasında sadece 19.8 kilometre fark var. Devede kulak, hatta devenin üzerindeki bir sinek kadar bile değil bu fark. Özetle, okyanusları boşalttığınızda, Dünyamız yukarıdaki görselde gördüğünüz gibi eciş bücüş bir şekilde görünmüyor.

Dünya Okyanus
Dünya, okyanusları boşalttığınızda uzaydan böyle görünecekti. İlüstrasyonun üzerinde gördüğünüz o mavi küre, yeryüzündeki var olan toplam suyu bir araya getirdiğinizde ne boyutta bir küre elde edebileceğinizi gösteriyor (Telif: Jack Cook – USGS).

 

O yamuk yumuk görsel, Dünya üzerindeki “kütleçekim dağılımını” doğru biçimde gösterebilmek için “abartılarak” hazırlanmış eğitsel bir çalışmadan başka birşey değil. Ancak, mühendisler ve fizikçiler için hazırlanmış bu görseli herkesin görebileceği biçimde yayınladığınızda, anlamlandırma sorunu çıkıyor ve yanlış anlaşılabiliyor. Ama artık siz biliyorsunuz.

Gelelim ikinci yanlış anlaşılma olan konuya: “Dünya, kutuplardan basık, ekvatordan şişkince bir geoid şeklindedir”.

Bunu okuyan ve öğrenen insanlarımız da, uzaydan çekilen Dünya fotoğraflarını görünce “e bu kusursuz bir küre gibi duruyor, ekvatordan şişkin eliptik bir şekil olması gerekmiyor muydu?” şeklinde sorup, haklı olarak şaşırıyorlar.

Hayır, şaşırmayın.

İnsanlık bir keşfe imza attığında, bunu duyurmak ister. Coğrafyacılar da, Dünya’nın şekline ait buldukları bu en önemli bilgiyi her yerde söylemekten keyif alırlar. Ancak, kendileri zaten detayları bildikleri için, bu bilgiyi verirken insanları detaylarda boğmaktan kaçınma adına rakamları telaffuz etmezler haklı biçimde.

Japon Himawari uydusu tarafından çekilmiş olan Dünya fotoğrafı (Telif: Japon Uzay Ajansı JAXA).

 

Şimdi Dünya’nın çapına bakalım: Ekvatordan ölçtüğümüzde, az önce de söylediğimiz gibi 12.756 kilometre. Kutuplardan ölçtüğümüzde ise; 12.713 kilometre. Yani, aradaki fark sadece 43 kilometre! Daha başka bir deyişle, “tam olarak” İstanbul Taksim Meydanı ile, Beylikdüzü arasındaki mesafe kadar.

Uzaydan baktığınızda, 12 bin 700 küsür kilometre çapında bir cismin çapındaki hepi topu 43 kilometrelik farkı hiçbir şekilde farkedemezsiniz. Tabii, ileride uzay turizmi yaygınlaştığında kendiniz çıkıp Dünya’ya bakarak bu farkı görmeye çalışabilirsiniz de, ilginç ve eğlenceli bir deneyim olabilir 🙂

O halde Dünya kusursuz bir küre diyebilir miyiz?

Her ne kadar buna itiraz edenler çıkacak olsa da, “Dünya kusursuz bir küredir” diyebiliriz. Evet, en yüksek ve en alçak yeri arasında 19.8 kilometre ve yine evet, kutuplarla ekvator çapı arasında 43 kilometre fark var ama, bu fark böylesi büyük boyutlu bir “top” için hiçbir anlam ifade etmez.

Hepiniz cam bilyeleri, yani misketleri bilirsiniz. Hatta birçoğunuz çocukluğunda onlarla oynamıştır bile. Bu bilyeler malesef “Dünya kadar” kusursuz bir yapıya sahip değiller. Eğer, Dünya’yı bir misket boyutuna kadar küçültseydiniz, o misketten çok daha kusursuz ve pürüzsüz bir yapıya sahip olduğunu görecektiniz.

Ewa Laurence Bilardo
Bilardo topları, yeryüzünde ürettiğimiz en kusursuz “küre”ler arasındadır (Fotoğraf: Ewa Mataya Laurence – Kadınlar profesyonel bilardo şampiyonu)

 

Yeryüzünde en kusuzsuz olarak üretilmeye çalışılan “küre”ler, bildiğiniz gibi olimpik bir spor dalı olan bilardo oyununda kullanılan toplar. Bilardo topları, olabildiğince mükemmel bir küre şeklinde üretilmeye çalışılır ki; oynanan oyunda malzeme kusurları ortadan kaldırılsın ve sonuç sadece oyuncuların ustalığına kalsın.

Dünya’yı şu anki haliyle bir bilardo topu boyutlarına kadar küçültürseniz, üretilmiş en kusursuz bilardo topundan bile daha pürüzsüz bir top elde edersiniz. Dünya’nın ekvator ve kutup çapı arasındaki fark ile, en yüksek ve en alçak yerleri arasındaki fark o kadar küçülür ki, o mükemmel bilardo topu üzerindeki kusurlar Dünya’nın bu “kusurlarından” çok daha fazla olur.

Özetle Dünya; çok küçük detayların bile çok çok önemli olduğu işlerle ilgilenen biriyseniz geoid, çok küçük detayların önemsiz olduğu bir işle ilgileniyorsanız, mükemmel bir küredir.

Zafer Emecan

Kapak fotoğrafı: www.alamy.com




Sirkompolar (Batmayan) Yıldızlar

Hepimiz geceleri göğe baktığımızda yıldızların tıpkı güneşimiz gibi dairesel bir kavisle doğup battıklarını görebiliriz. Elbetteki bu durum dünyamızın dönüşü ile ilgili.

Ayrıca bu kavisli hareketleri; astrofotoğrafçılık ile uğraşan arkadaşlarımızın çoğunun, derin uzay cisimlerini çekmek amaçlı tesisatlarını kurup heveslerinin kırıldığı ayaz gecelerinin teselli ikramiyesi olabilmiş bir fenomendir diyebiliriz. “Yıldız izi” olarak adlandırılan bu fotoğraflar daha uzun yıllar da iş yapar zaten, klasiklerdendir. 

Peki bu durum Dünya’nın her neresinde olursak olalım aynı mıdır? Yani tüm yıldızlar aynı şekilde doğudan doğup batıdan batarlar mı?

Aslında pek değil, bazıları hiç batmaz!

Sirkompolar circumpolar
Türkiye’den görülebilen batmayan yıldızların yer aldığı takımyıldızlar (Fotoğraf telif: EPOD Miguel Claro

Çünkü astronomide deklinasyon paralelleri diye bir olay var (ayrıntısına girmeyeceğiz, enlem boylam sistemleri ile alakalı) ve deklinasyon paralelleri sürekli ufkun üzerinde olan yıldızlar vardır ve bunlara astronomide “sirkompolar yıldızlar” (ecnebicesi Circumpolar Stars) denmektedir. Yani diğer yıldızlar gibi doğup batmayan…

Sirkompolar yıldız, kutup (ve görünüşte kutup yıldızı) etrafında daire çizen anlamındadır. Kimi yıldızların neden kutup çevresinde bir dairesel harekette bulunduğuyla ilgili şu makalemize göz atmanız yararlı olabilir. Yani anlayacağınız üzere, bu batmayan yıldızlar kutup yıldızına yakın konumda olan yıldızlardır.

Sirkompolar yıldız, gözlemcinin konumuna bağlıdır. Bizim bulunduğumuz Kuzey Yarımküre’yi göz önüne alırsak eğer; Sirkompolar yıldızlara en basitinden Küçük Ayı, Büyük Ayı, Kraliçe ve Ejderha Takım Yıldızı‘nı oluşturan yıldızları örnek verebiliriz. Bu takım yıldızlar bulunduğumuz enlemde Kutup Yıldızı’nın ufuktan yüksekliğine bağlı olarak, onun çevresinde dönüyor görünürken, yılın hangi mevsiminde olursanız olun, asla ufuk çizgisinin altına inmezler. 

Sirkompolar circumpolar
Tam kutup noktası üzerinde görülebilen batmayan yıldızlar.

Dünya üzerinde güneye doğru ilerlerseniz, Kutup Yıldızı ufukta daha alçak konuma inecek ve doğal olarak batmayan yıldız sayısı da azalacaktır. Ancak, kuzeye doğru ilerlediğinizde Kutup Yıldızı daha yüksekte görünecektir. Bu durumda, sirkompolar (batmayan) yıldız sayısı daha da artacaktır. Tam kutup noktasına geldiğinizde ise, yılın herhangi bir zamanında Kuzey Yarımküre’de kuzey kutup dairesi üzerindeki konumdan görülebilen “neredeyse” tüm yıldızlar, tam tepenizdeki Kutup Yıldızı’nın çevresinde dönecekler ve hiç batmayacaklar.

Burada “neredeyse” demek zorundayız çünkü; kuzey kutup noktasında da olsanız ufka çok yakın konumda olan yıldızlar, Dünya’nın Güneş çevresindeki dönüşü sırasında “ekliptik eğimi” nedeniyle yılın belli dönemlerinde ufukun altına iner, belli dönemlerinde tekrar yükselirler. Aslında bu durum biraz daha karışık, kuzey kutup paraleli ile 42 derece paralel arasında bulunduğunuzda görülebilen yıldızlardan bahsediyoruz. Ekliptik eğim nedeniyle kutup dairesi ile bu paralel arasında görülebilen yıldızlar, yılın belli dönemlerinde kutup noktası üzerinden görülebilir, belli dönemlerinde görülemezler. Ancak, bu konuyu başka bir yazımızda açıklayalım.

Kuzey Yarımküre’de değil de, Güney Yarımküre‘de yaşıyorsanız, aynı durum -çıplak gözle görülemese de- Güney Kutup Yıldızı olan Sigma Octantis‘in çevresindeki yıldızlar için de geçerlidir. Orada da yukarıda kuzey için anlattığımız her şeyi Sigma Octantis’i referans alarak güney için uyarlayabilirsiniz.

Zafer Emecan & Sinan Duygulu 

Kapak Fotoğrafı Telif: Lincoln Harrison




Ay Antlaşması – Uzay Hukukunun Öksüz Evladı

Birleşmiş Milletler bünyesinde kaleme alınan ve Uzay Hukukunun kaynakları arasına giren bu antlaşmanın resmi adı, “Devletlerin Ay ve Diğer Gök Cisimleri Üzerindeki Faaliyetlerini Düzenleyen Antlaşma”dır. Kısa olarak Ay Antlaşması – Moon Treaty adı ile bilinmektedir.

Soğuk Savaş’ın gölgesi Dünya üzerinde iken, peş peşe uzaya dair anlaşmalar BM tarafından uluslararası camianın oylarına sunulmuştur. Daha önceki yazılarımızda bu anlaşmaların çoğuna değindik. Ay Antlaşması’nın, bu diğer antlaşmalardan temel farkı, Dünya devletlerinin birçoğu tarafından imza edilmemiş ve kabul edilmemiş olmasıdır.

Antlaşma, Aralık 1979’da BM’ye sunulmuştur. Gerekli beş devletin imzasının Temmuz 1984’te toplanması ile de resmen yürürlüğe girmiştir. 2016 tarihi itibarı ile sadece 17 devlet tarafından onanmıştır. Kapsamlı ve tüm insanlığın çıkarlarını gözeterek kaleme alınan antlaşma, 11. maddesi yüzünden uzay yetenekli büyük devletler tarafından rağbet görmemiştir.

Ay Antlaşması
Antlaşmaya göre Ay, insanlığın ortak malıdır ve hiçbir millet yahut devlet, üzerinde tek başına hak iddia edemez.

Dünya devletlerinin anlaşmayı imzalamaktan çekinmesinin asıl sebebine değinmeden önce, ana hatlarıyla Ay Antlaşması hükümlerine bir göz atalım:

  • Bu antlaşma, Dünya hariç, Ay ve Güneş Sistemindeki tüm gök cisimlerini kapsar.
  • Ay ve gök cisimleri ve çevrelerindeki yörüngeler münhasıran barışçı amaçlarla kullanılır. Belirtilen bu uzay alanlarında askeri amaçlı çalışma yapılamaz, askeri üs kurulamaz, nükleer ve kitle imha silahları yerleştirilemez, bu sahalar tehdit amaçlı kullanılamaz. Ancak güvenlik ve araştırma amacıyla askeri personel bulundurulabilir.
  • Ay ve gök cisimleri insanlığın ortak malı olarak tüm devletlerin erişimine, araştırma yapmasına, istasyon kurmasına ve benzeri faaliyetlerde bulunmasına açıktır. Sayılan bu haklar engellenemez.
  • Ay ve gök cisimlerinde kurulacak üsler, buradaki laboratuvar ve cihazlar, diğer imzacı devletlerin ziyaret ve incelemelerine açık olacaktır.
  • Ay ve gök cisimlerinde yapılacak olan araştırma ve diğer faaliyetler, bunlardan elde edilen bulgu ve sonuçlar düzenli aralıklar ile BM Genel Sekreterliği’ne bildirilecektir.
  • Ay ve gök cisimlerinden getirilen örnekler, bu örnekleri getiren devletlerin mülkiyetinde olacaktır. Ancak diğer devletlerin bu örnekleri isteme ve inceleme haklarına saygı göstereceklerdir.

Ay Antlaşması bu noktaya kadar, genel geçer kapsamı, barışçıl amaç ilkesi, faaliyetlerin niteliği vb. Uzay Hukuku ilkeleri kapsamında kaleme alınmıştır. Ancak Ay Antlaşması’nın 11. maddesi ABD, Rusya, Çin gibi “Uzay Yetenekli” devletlerin bu anlaşmadan uzak kalmasına sebep olmuştur.

Ay Antlaşması madde 11 özetle der ki;

  • Bu Anlaşma hükümlerinde yansıtıldığı üzere Ay ve doğal kaynakları insanlığın ortak mirasıdır. Ay’da, kullanım ya da işgal yoluyla ya da herhangi bir başka yolla ulusal egemenlik tesis edilemez. Ay’ın yüzeyi veya alt yüzeyi, herhangi bir kısmı veya doğal kaynakları, herhangi bir Devlet, uluslararası ya da hükümetler arası veya sivil toplum kuruluşu, ulusal organizasyon veya sivil toplum kuruluşu veya herhangi bir gerçek kişinin mülkiyetinde olamaz. Ay’ın yüzeyinde veya yüzey ile bağlantılı yapılar da dahil olmak üzere Ay’ın yüzeyinde veya altındaki sahalara yerleştirilen personelin, uzay araçlarının, ekipmanların, tesislerin, istasyonların ve tesisatların varlığı, Ay üzerinde herhangi bir mülkiyet hakkı tesis etmez.
  • Ay ve gök cisimlerinden geniş çaplı ekonomik veya diğer sivil amaçlar ile yararlanma söz konusu olursa, bu durum ayrı bir işletme rejimi anlaşması ile düzenlenecektir. Temel ilke, teknik olanakları ve teknolojiyi sağlayan devletlerin haklarına ve gelişmekte olan ülkelerin ihtiyaçlarına özen gösterilerek, elde edilecek kazançtan BM üyesi her devletin hakkaniyetli bir biçimde yararlanmasını sağlamaktır.

Bu hüküm çerçevesinde uzay yetenekli devletlerin büyük paralar ve çaba harcayarak bir gök cisminde elde edeceği fayda ve kazancı, tüm ülkelerle paylaşmak zorunda bırakılmalarını kabul etmemeleri temelde anlaşılır bir durumdur. Peki hangi ülkeler bu antlaşmayı imzaladı ve kabul etti?

Fransa, Hindistan, Romanya ve Guatemala Ay Antlaşması’nı sadece imzalamışlar fakat henüz onaylamamışlardır.

Avusturya, Belçika, Şili, Kazakistan, Kuveyt, Lübnan, Meksika, Fas, Hollanda, Pakistan, Peru, Filipinler, Suudi Arabistan, Uruguay, Venezuela ve TÜRKİYE bu antlaşmayı imza ya da katılma yoluyla onamışlardır ve de antlaşmaya TARAF HALİNE GELMİŞLERDİR.

Türkiye’nin katılım bildirisi linki: http://treaties.un.org/doc/Publication/CN/2012/CN.124.2012-Eng.pdf

Ay Antlaşması’nın bağlayıcılık hususu bakımından diğer uzay anlaşmalarından bir farkı bulunmamaktadır. Bu anlaşma, anlaşmayı onayan beşinci ülkenin bunu BM’ye bildirmesinden 30 gün sonra yürürlüğe girer. Antlaşmayı daha sonra onayan ülkeler için anlaşma, bu durumu bildirmelerinden 30 gün sonra geçerli olur.Bu hali ile Ay Antlaşması sadece onu onayan ülkeler tarafından bağlayıcıdır.

Yavuz Tüğen

Kapak Fotoğrafı Telif: Chiara Fersini




Dünya’nın İkinci Bir Uydusu Olabilir Mi?

Çoğunuz “Süt Kardeşler” filmindeki Şener Şen repliğini hatırlar; “Gulyabani diye birşey yoktur! Ama olabilir de”… Bu arada hatırlatalım; Türkiye’de yaşayıp da Süt Kardeşler’i izlememiş olanlar, bilimkurgu seviyorum deyip de Star Trek dizilerine burun kıvıranlar bizden değildir. Hatta dombilidir. Neyse, konumuza dönelim.

Dünya’nın uydusu Ay, Güneş Sistemi içinde gezegeninin kütlesine oranla (Plüton ve Charon ikilisini saymazsak) en büyük kütleye sahip olan uydudur. Yani, her iki gökcismi de birbirlerine ciddi biçimde kütleçekimsel etkilerde bulunurlar. Ayrıca, Ay Dünya’ya ortalama 380 bin km’lik uzaklığı ile oldukça yakın bir yörüngede döner.

Bir gezegenin kayda değer bir uydu sahibi olabilmesi için (Mars’ın uyduları gibi basit kaya parçalarından bahsetmiyoruz anlayacağınız üzere) öncelikle oluşum aşamasında uydu veya uydu adaylarıyla etkileşim içinde olması, yani birlikte oluşmuş olmaları gerekir. Oluşum aşamasında bu durum gerçekleşmemiş ise, sonradan bir gökcismini yakalayıp kendi uydusu haline getirmesi oldukça güçtür ve bazı şartlara bağlıdır. Bir gezegenin başka bir gökcismini yakalayıp uydusu yapabilmesi için:

• Kütlesinin uydu adayına kıyasla yeterince büyük olması
• Güneş gibi daha büyük gökcisimlerinin kütleçekim alanlarıyla başa çıkabilecek güçte kütleçekim alanına sahip olması
• Eğer kütlesi küçük bir gezegen ise, Güneş’in kütleçekim alanının uzaklık nedeniyle yeterince zayıf olduğu bir mesafede bulunması (Plüton gibi yani).
• Yakalayacağı gökcisminin açısal momentumunun kendisinin açısal momentumundan küçük olması (anlaması zor, biliyorum) gerekir.

Uydu
Şöyle küçük, sevimli bir uydumuz daha olsa fena mı olurdu ki?

Şimdi gelelim Dünya’ya: Dünya, Güneş’e 150 milyon km uzaklıktadır. Ve bildiğiniz gibi, Güneş muazzam kütleçekimi ile tüm gezegenleri kendi çevresinde tutar. Ancak, Dünya’nın kütlesi, kütleçekim alanının Güneş’ten daha baskın olduğu bir “hakimiyet alanı” oluşturmasını da sağlar. Dünya’nın kütleçekiminin Güneş’e baskın geldiği bu alanın boyutları, yarıçapı 1.5 milyon km olan bir küre biçimindedir.

Buradan şunu anlıyoruz ki, eğer Dünya bir gökcismini yakalayıp uydusu yapacak ise, o gökcisminin gezegenimize 1.5 milyon km’den daha yakından geçmesi gerekir. Ancak bu yeterli değil, çünkü gökcisminin Dünya yakınından geçerken gezegenimizin bir şekilde yörüngesine girebilmek için uygun hızda olması gerekiyor. Eğer gökcismi yavaş ise, Dünya’nın üzerine düşer, hızlı ise yanımızdan geçip gider. Bu geçiş hızı (momentumu) ne kadar uzaktan geçtiğine bağlı olarak yörüngeye girebilmesi için değişir. Örneğin 1 milyon km uzaktan geçiyorsa yavaş, 600 bin km uzaktan geçiyorsa biraz daha hızlı olmalıdır. Aksi halde gezegenimizin kütleçekimine yakalanıp yörüngeye giremez.

Dünya yakınında yer alan çoğu gökcisminin (asteroidler, kuyruklu yıldızlar vs) hızı, gezegenimizin kütleçekiminin yakalayabileceğinden çok daha fazladır. Yani, ne kadar yakınımızdan geçerse geçsin Dünya kolay kolay bir gökcismini yakalayıp yörüngesine sokacak kütleçekim gücüne sahip değil.

Öyle ya da böyle bir gökcismi gezegenimizin yörüngesine girdiğinde de bir başka sorunla karşılaşıyoruz: Ay!

Ay, gezegenimize çok yakındır ve yukarıda da söylediğimiz gibi oldukça güçlü bir çekim gücü vardır. Dolayısıyla, Dünya’nın yörüngesine giren gökcismi Ay’ın kütleçekimi ile başetmek durumunda. Şöyle bakalım o zaman:

Uydu
Bilimkurgu filmlerinde birçok gezegenin çift uydusu olduğu görülür. Ama bizim o şansımız pek olmayacak gibi.

Ay, gezegenimizin çevresinde, 380 bin km uzakta yaklaşık 29 günde bir dönüyor. Yeni gelmiş taze uydumuz ise 150 bin km uzakta yer alıyor olsun ve 15 günde bir tur tamamlasın. Bu şu anlama gelir; Ay’ın her bir turunda, yeni uydumuz iki tur atacak, yani Dünya, Ay ve Yeni uydumuz Ay’ın her bir turunda 2 kere aynı hizaya gelecekler. Yani, yeni uydumuz üzerinde her ay 2 kere güçlü bir gel-git kuvveti yaşanacak. Bu gelgit kuvvetleri yeni uyduyu dengeyi sağlayabilmesi için zaman içinde ya Ay’a, ya da Dünya’ya yaklaştıracak. Eğer uydumuz bu süre içinde gel-git dengesini sağlayabileceği bir yörüngeye parçalanmadan veya savrulmadan girebildi ise, ne alâ…

Tabi bu sürecin binlerce, hatta milyonlarca yıl alacağını hatırlatalım. Örneğin şu anda böyle “zavallı” bir uydumuz yörüngeye girse ve gökbilimciler “çok durmaz orada” dese, emin olun siz, torunlarınız, onların torunları ve onların torunlarının kuşaklarca sonrasına kadar uydu yerinde kalacaktır. İnsanların, devletlerin veya imparatorlukların ömürleri, bu tarz “kısa süreli” gökbilim olaylarını izlemek için yeterince uzun değildir.

Yeni uydumuz; Ay ve Dünya’dan uzakta bir yörüngeye girmiş ise, biraz daha şanslı olabilir. Örneğin yaklaşık 1 milyon km uzakta yörüngeye girmiş Ay’ın dörtte biri kütlesinde ikinci bir uydu, çok daha az gel-git etkisine maruz kalacağı için daha uzun süreler, hatta belki de milyarlarca yıl boyunca Dünya’nın uydusu olmaya devam eder. Tabi, bu kadar uzaktaki bir uydu yeryüzünde kendisini izleyenler için pek keyifli bir seyir sunmaz. Küçük, ancak dikkatle bakıldığında yuvarlak olduğu anlaşılan, aşırı parlak bir yıldız gibi görünecektir gözümüze.

Sözün özü, yukarıdaki anlatımımızdan anlamış olmalısınız ki, Dünya’nın kalıcı bir ikinci uydusunun olması önümüzdeki süreçte sayısal lotodan üst üste birkaç kere milyonları kapmanız gibi düşük bir ihtimal. Geçmişte belki, Ay’ın ilk oluşum zamanlarında ikinci, hatta üçüncü uydularımız da olmuş olabilir. Ki şu anda bile zaman zaman küçük asteroidler geçici dönemlerde Dünya’nın yörüngesine girip ikinci uydularımız oluyorlar.  Ancak onların Dünya ve Ay (ve dahi Güneş) arasındaki gel-git savaşının kurbanı olduklarını artık siz de biliyorsunuz. Arada gezegenimizin kütleçekimine yakalanmış meteor büyüklüğünde uydularımız da olmuş olabilir. Fakat, milyon yıllar içinde onların da nihai kaderi yok olmaktan öte olmamış.

Son olarak; “Ay Dünya’yı yalnızlığa mahkum eden kıskanç bir uydudur” demiş miydik?

Zafer Emecan

Not: İlk olarak 1 Ekim 2015 tarihinde yayınlanan bu yazımız, güncellenip geliştirilerek tekrar yayına sunulmuştur.




Kitlesel Yok Oluşlar

Yine iç açıcı bir konuyla karşınızdayız. Bu yazımızda güzelim Dünyamızın belini büken, tam da yeni yeni türemeye ve yayılmaya başlamış  bazı türleri yok eden, bazılarını ise yeni baştan ve bambaşka şekillerde tekrar ortaya çıkmasına vesile olmuş “Kitlesel Yok Oluşlar”dan bahsedeceğiz.

Kitlesel Yok Oluş olağan dışı çok sayıda türün aynı anda ya da sınırlı bir zaman dilimi içinde ortadan kalktığı Dünya tarihi dönemlerine denir.

Dünya üzerinde canlı yaşamı baş gösterdiğinden beri farklı farklı türler güzel gezegenimize varlıklarıyla renk katmıştır. Fakat ne yazıktır ki bazı türler, daha modern insan olan Homo Sapiens ile bile tanışamadan tarih sahnesinden silinmiştir. Bunların sebepleri ise davetsizce gezegenimize yönelip atmosferin yok edemeyeceği kadar büyük olduğu için Dünya’ya çarpan çok büyük “meteoroid”ler olabileceği gibi, Dünya atmosferindeki değişimler gibi uzun süreli doğal felaketler de olabilir. Meteor çarpması ile kısa sürede gerçekleşen yok oluş, atmosferik sebeplerle olursa çok milyon yılları kapsayabilir.

  • Kretase – Tersiyer Yok Oluşu

O devasa ve korkunç dinozorların günümüzde sadece çocukların elindeki sevimli oyuncaklardan ibaret olması 66 milyon yıl önce yaşanan Kretase yok oluşuna bağlanmaktadır. Bu felaketin sebebinin, tam olarak kanıtlanamamış olmakla birlikte Meksika’nın Yucatan bölgesine düşen bir meteor olduğu düşünülmektedir. Bu meteorun çapı 10 km ve meydana getirdiği kraterin çapı da yaklaşık 180 km genişliğindedir. Bu yok oluş öyle devasa boyutlardaydı ki yeryüzü evrelerinden Mezozoik dönemi bitirmiş ve Senozoik dönemi başlatmıştır. Mezozoikin son zamanı Kretase, Senozoikin ilk zamanı Tersiyerdir. Yeryüzünün 200 milyon yıldır en baskın canlıları olan dinazorlar ve bir çok sürüngen türü tarihe karışmıştır. Ayrıca ilkel kuşların bir çoğu, bir çok omurgasız deniz canlısı ve plankton türlerinin çoğu da tarihin tozlu raflarında yerini almıştır. Kara bitkilerinin %35’i, tüm canlı türlerinin ise yaklaşık %70’i bu felaketten paçayı sıyıramamıştır. Çiçekli bitkililer, kertenkele, yılan ve timsah gibi sürüngenlerin yanı sıra bazı küçük ilkel memeliler bu felaketten kurtulmayı başarmışlardır.

Ayrıca bu felaket ile aynı zamanlarda faaliyete geçen (göktaşının etkisi ile olsa gerek) Hindistan’daki bir yanardağın atmosfere yaydığı gazların da yıkıma katkısı olduğu tahmin edilmektedir.

Bahsi geçen göktaşı beraberinde, dünyada çok nadir bulunan İridyumdan bol miktarda getirmiştir.

  • Permiyen – Triyas Yok Oluşu

Bazı çevrelerce “Büyük Ölüm” ya da “Büyük Yok Oluş” olarak da adlandırılır. 251 milyon yıl kadar önce meydana gelmiş Paleozoik ve Mezozoik dönemlerin haricinde Permiyen ve Triyas jeolojik dönemleri arasında geçisi başlatan bir kitlesel yok oluş olayıdır. Bu yok oluş olayı sayesinde karadaki omurgalı türlerinin %70’i, tüm türlerin ise %96’sı yok olmuştur. Dünya’da meydana gelen en şiddetli yok oluş olarak bilinir. Bir diğer özelliği de böceklere etki eden tek yok oluş olayı olmasıdır. Bazı ailelerin %57’si yok olurken tüm cinslerin ise %83’ü ölmüştür. Bu olay biyoçeşitliliğe büyük bir darbe vurmuş, Dünya’nın kendine gelmesi, üzerindeki yaşamın kendini toparlaması diğer yok oluşlara kıyasla daha uzun sürmüştür.

Bu yok oluşun gerçekleşmesi milyonlarca yıl sürmüştür. Nedenlerine dair çeşitli teoriler ortaya atılmıştır. Bu teorilerden birine göre, daha önceden yavaş yavaş gerçekleşmeye başlayan bazı çevresel değişimlerin yanı sıra, aynı dönemlere denk gelen bir yıkımsal felaketin yok oluşu hızlandırdığı düşünülmektedir. Bu yıkımsal felaket, bol miktarda meteorun çarpması, bazalt seli patlamaları, denizlerdeki oksijenin oranının değişikliği, deniz seviyesinin gerilemesi, volkanik patlamalar veya bunların birden fazlasının birlikte görülmesi olabilir. Küresel soğuma bu yok oluşu açıklamak üzere önerilen diğer  görüşlerden biri. Gondvana kıtası üzerindeki buzullaşmanın Ordovisyen ve Devoniyende olduğu gibi yok oluşa neden olmuş olabileceğini ileri süren bilim adamları da var. Yaygın buzullaşma, deniz seviyesinde bir düşüşe, küresel soğumaya ve iklimsel değişimlere yol açarak yok oluşa neden olmuş olabilir.

Bugün dünya üzerinde yaşamını sürdüren tüm türler, Permiyen-Triyas yok oluşundan kurtulabilen %4’lük kısımda olan türlerden türemiştir.

  • Geç Devoniyen Yok Oluşu

359 milyon yıl önce Dünya üzerindeki tüm türlerin üçte ikisi, Devonian’ın Geç Devoniyen Kitlesel Yok Oluşu ile yok oldu. En yaygın görüşe göre tek bir olay ile değil de milyonlarca yıllık bir dizi felaketten sonra bu yok oluş gerçekleşmiş olabilir. En kötü etkilenenler sığ denizlerdeki yaşam türleriydi. Resifler,  yeni mercan türleri 100 milyon yıl sonra ortaya çıkıncaya kadar eski ihtişamlarına geri dönmemek üzere kayboldu. Aslında, deniz yatağının büyük kısmı neredeyse oksijensiz kalmış, bakteriler haricindeki canlılar için yaşanabilir olmaktan çıkmıştı. Deniz seviyesinde meydana gelen değişiklikler, asteroid etkileri, iklim değişikliği ve toprağa karışan yeni tür bitkiler bu yok oluşlardan sorumlu tutuldu.

  • Ordovisyen – Silüryen Yok Oluşu

Dünya tarihinin üçüncü en büyük yok oluşu olan Ordovisiyen-Silüriyatik kitlesel yokoluş, gerçekleştiği yüzbinlerce yıl içerisinde iki kere yok oluşlar açısından tavan yapmıştı. Ordovisyen dönem sırasında yeryüzündeki hayatın çoğu suda yaşıyordu. Bunlar trilobitler, brachiopodlar ve graptolitler gibi deniz canlılarıydı. 443 milyon yıl önce vuku bulan bu yok oluştan dolayı toplamda, deniz hayatının yaklaşık %85’i yok oldu. Yaşanan bir buzul çağının yok oluşlardan sorumlu olduğuna dair görüşler ağırlıkta. Bu görüşe göre güney yarımkürede büyük bir buz tabakası, iklim değişikliğine ve deniz seviyesinde bir düşüşe neden oldu, böylece okyanusların kimyası da haliyle alt üst oldu.

  • Triyas – Jura Yok Oluşu

Triyas döneminin son 18 milyon yıllık döneminde, ikiye katlanan etkileri ile Trias-Jura kitlesel yokoluş olayını yaratan iki veya üç aşamalı yok oluş vardı. İklim değişiklikleri, sel felaketleri ve bir asteroid etkisi bu yaşam kaybından sorumlu tutuldu. Çok sayıda deniz sürüngenleri, bazı büyük amfibiler, resifleri oluşturan bir çok canlı ve çok sayıda yumuşakça da dahil olmak üzere pek çok hayvan öldü. O dönemde hayatta olan bütün türlerin yaklaşık yarısı yok oldu. Garip bir şekilde, bitkiler o kadar da etkilenmemişti.

Yazının bundan sonraki kısmı toplumsal mesaj içerir… 🙂

Bunca felaketten sağ çıkabilmiş türler ve onların torunları olarak güzel dünyamızı tüm canlı türlerine ait bir yer olarak görelim. Hayvanları ve doğayı sevelim, sevelim sevilelim…

Bilimle ve Sevgiyle kalın…

Hakan Cibelik

Kaynakça:

1) Jin YG, Wang Y, Wang W, Shang QH, Cao CQ, Erwin DH (2000). “Pattern of Marine Mass Extinction Near the Permian–Triassic Boundary in South China”. Science 289(5478): 432–436.

2) Erwin, D.H (1993). The Great Paleozoic Crisis: Life and Death in the Permian. New York: Columbia University Press.

3) Benton M J (2005). When life nearly died: the greatest mass extinction of all time. London: Thames & Hudson.

4) Sahney S and Benton M.J (2008). “Recovery from the most profound mass extinction of all time” (PDF). Proceedings of the Royal Society: Biological 275 (1636): 759–765.

5) Labandeira CC, Sepkoski JJ (1993). “Insect diversity in the fossil record”. Science 261 (5119): 310–315.

6) Sole RV, Newman M (2003). “Extinctions and Biodiversity in the Fossil Record”. Encyclopedia of Global Environmental Change, The Earth System – Biological and Ecological Dimensions of Global Environmental Change (Volume 2). New York: Canadell JG, Mooney, HA. s. 297–391

7) Yin H, Zhang K, Tong J, Yang Z, Wu S. “The Global Stratotype Section and Point (GSSP) of the Permian-Triassic Boundary”. Episodes 24 (2): 102–114.

8) Yin HF, Sweets WC, Yang ZY, Dickins JM (1992). “Permo-Triassic events in the eastern Tethys–an overview”. Sweet WC. Permo-Triassic events in the eastern Tethys: stratigraphy, classification, and relations with the western Tethys. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ss. 1–7

9) Tanner LH, Lucas SG & Chapman MG (2004). “Assessing the record and causes of Late Triassic extinctions” (PDF). Earth-Science Reviews 65 (1–2): 103–139.

10) http://www.bbc.co.uk/nature/extinction_events/




Yere Eş Zamanlı Yörüngenin Hukuki Niteliği

Uyduların sonsuz sayıdaki yörüngelerinden ancak belirli bir irtifada bulunanı, yeryüzündeki herhangi bir noktaya göre pozisyonu sürekli sabit kalmaktadır.

Bu yörünge ekvator düzlemi üzerinde dairesel ve üzerindeki uydu hızının, Dünya‘nın kendi ekseni etrafındaki açısal hızına eşit olduğu özel ve tek bir yörüngedir. Bu yörünge Yere eş zamanlı (Jeosenkron) uydu yörüngesi olarak adlandırılır ve yeryüzüne olan mesafesi 35.784 km’dir. Uydunun böyle bir yörüngede Dünya’ya göre sabit kalması üç koşulla belirlenir:

  1. Uydunun Dünya ile aynı yönde dönmesi,
  2. Ekvator enleminde bulunması,
  3. Uydunun 23,94 saatte tam bir dönüş yapması.

Yere eş zamanlı yörüngede haberleşme donanıma sahip bir “uzay istasyonu” ile ilgili ilk fikir 1928 yılında mühendis Herman Potocnik tarafından öne sürülmüştür. Fakat 1945 yılında bu konuyu kendi kitaplarında işleyerek, dünyanın dikkatini çeken kişi İngiliz kurgu bilim yazarı Arthur C. Clarke olmuştur. Bu yüzden yere eş zamanlı uydu yörüngelerine “Clarke yörüngesi” de denilir.

Arthur Charles Clarke bu olguyu “…Yeryüzünden tam doğru mesafedeki bir yapay uydu her 24 saatte bir tur yapacaktır. Yani böyle bir uydu yerden bakıldığında aynı noktada kalır ve yeryüzünün neredeyse yarısı tarafından da optik olarak görülebilir. Doğru yörüngede olan ve birbirinden 120 derece açıda bulunan bu aktarıcı istasyonları tüm gezegene televizyon ve mikrodalga kapsama alanı sağlayabilir.” diyerek ifade etmiştir.

eş zamanlı yörünge
Televizyonlarınızda izlediğiniz her program, eş zamanlı yörüngede yer alan Turksat Uyduları üzerinden size ulaşıyor.

Uzay Hukuku bakımından Yere Eşzamanlı Yörünge, “sınırlı doğal kaynak” olarak kabul edilmektedir. Bu sebeple Yere Eşzamanlı Yörüngede hizmet verecek herhangi bir uydu, uluslararası izne tabi olacaktır. Bu yörüngeye uydu fırlatmak isteyen bir devlet, BM çatısı altındaki Uluslararası Haberleşme Birliği’ne ( ITU – International Telecommunications Union) başvurmak durumundadır. ITU tarafından yapılacak yer tahsisine göre uydu fırlatılacaktır.

1976 yılında Bogota Anlaşması ile ekvatorda yer alan Brezilya, Kolombiya, Kongo, Ekvator, Endonezya, Kenya ve Uganda, Yere Eş zamanlı yörüngenin dünya ekvator düzlemi üzerinde olduğunu ve bu yörüngenin varlığının dünyanın yerçekimi kuvvetine bağlı olması sebebiyle dış uzay sayılamayacağını belirterek bu yörüngede egemenlik iddiasında bulunmuşlardır.

Ancak bu sekiz devletin iddiası, hâlihazırda yere eş zamanlı yörüngede uyduları bulunan gelişmiş ülkeler ve diğer ülkeler tarafından kabul görmemiştir. Tartışma devam etmekle beraber birçok devlet yere eşzamanlı yörüngenin dış uzayın bir parçası olduğunu kabul etmektedir.

Uluslararası Haberleşme Birliği’nin kurucu anlaşması (ITU Anlaşması) 12. Maddesinde Birliğin görevleri arasında: ” Yere eşzamanlı yörünge de dâhil olmak üzere tüm uydu yörüngelerindeki Telsiz haberleşme servislerinin telsiz frekanslarının akılcı, eşit, verimli ve ekonomik kullanımını sağlamak…” da sayılmıştır.

Dış uzayın devletler tarafından ne şekilde kullanılacağı hakkında temel prensipler getiren 1967 tarihli Dış Uzay Anlaşması’nda, bu kullanımın tüm dünya ülkelerinin yararı ve çıkarı gözetilmesi esası bulunmaktadır. Bu esastan yola çıkarak Uluslararası Haberleşme Birliği

  • Yörüngelerin kullanım prensipleri,
  • Frekans tahsisi,
  • Yönetsel tedbirler

hakkında hükümetler üstü bir yapı olarak bağlayıcı düzenlemeler getirmektedir.

ITU Anlaşması 44. Maddesinde: “Üye devletler, gerekli hizmetler için kullanımı mümkün olan en az sayıda frekans ve tayf adedini sınırlamaya özen gösterir. Bu hususta mümkün olan en kısa sürede son teknolojik imkânları uygularlar.

Üye devletler, frekans ve telsiz hizmetlerini kullanırken yere eşzamanlı yörünge de dahil olmak üzere ilgili yörüngelerin ve frekansların; sınırlı doğal kaynak olduklarını ve ITU Telsiz Yönergesine (Radio Regulation) uygun şekilde coğrafi özellik arz eden ülkeler ile gelişmekte olan ülkelerin özel ihtiyaçlarını dikkate alarak söz konusu yörüngelere eşit erişim sağlayarak akılcı, verimli ve ekonomik biçimde kullanımı göz önünde bulundururlar.” Hükmü getirilmektedir.

ITU Telsiz Yönergesi 1. madde 190. fıkrasında; Yere eş zamanlı yörünge şu şekilde tarif edilmiştir: “Yere eş zamanlı uydu yörüngesi: Yuvarlak ve doğrudan Dünya Ekvatoru düzlemi üzerinde yer alan uydu yörüngesi.”

ITU Telsiz Yönergesi 9. Maddesinde yörünge ve yörünge tahsisinin koordinasyonu, 11. maddesinde yörünge bildirim esasları, 21 ve 22. maddelerinde de yörünge kullanımı kısıtlamaları yer almaktadır.

Eğer uydunun üretim aşamasında bir problem çıkar ve/veya fırlatma ertelenirse ITU tarafından yapılan yörünge tahsisin geri alınması ve bir başka devlete verilmesi söz konusu olacaktır.

Yere Eşzamanlı Yörüngenin “sınırlı doğal kaynak” kabul edilmesinden dolayı görevinin veya ömrünün sonuna gelmiş uyduların başıboş dolaşarak bu yörüngeyi işgal etmemesi gerekmektedir. Bu durumda uydular yere eşzamanlı yörüngeyi terk eder ve yere eşzamanlı yörüngeden yaklaşık 235 km. yükseklikte bulunana “mezarlık yörüngesi” ismi verilen yörüngelere geçerler.

Yere eş zamanlı yörüngede 450’ye yakın uydu aktif olarak hizmet vermektedir. Ülkemizin tek haberleşme uydu operatörü olan Türksat A.Ş.’nin bu yörüngede üç adet aktif uydusu bulunmaktadır. Yeni uydu projeleri ile bu sayı artması planlanmaktadır.

Yavuz Tüğen




Güneş’in Parlaklığı Ve Sıcaklığı Hep Aynı Mıydı?

Elbette hayır… Güneş’in, doğumundan bugüne kadar geçen yaklaşık beş milyar yıllık süre içerisinde yaydığı enerjide ciddi oranda değişim olmuştur.

Güneşimiz, astronomların G tayf sınıfı olarak nitelediği “sarı cüce“, sıradan bir anakol yıldızdır. Yaklaşık 400 milyar yıldız içerdiğini düşündüğümüz galaksimiz Samanyolu’nda, Güneş ile aynı kütleye ve benzer özelliklere sahip en az 14 milyar yıldız olduğu hesaplanıyor. Bu da yıldızımızın “özel” olmadığının bir göstergesi.

Sorumuza dönelim: Yıldızlar, yüzde 99’una yakını hidrojen ve helyum olan dev gaz kütlelerinin çekim etkisiyle bir araya gelip sıkışmasıyla oluşurlar. Bir araya gelen gaz kütlesi sıkıştıkça ısınır ve kütle çekim baskısı nedeniyle merkez bölgesinde basınç çok büyür. Merkezdeki bu basınç bir süre sonra öyle bir kritik noktaya gelir ki, burada bulunan hidrojen molekülleri birbirleriyle birleşmeye başlarlar ve büyük bir enerji açığa çıkar. Açığa çıkan enerji sıkışmakta olan gaz kütlesini dışa doğru itmeye başlar ve gaz kütlesinin sıkışması sona erer. Gaz kütlemiz bir yıldıza dönüşmüştür ve hayatının geri kalanı, kütle çekimin sıkıştırma isteği ile merkezde üretilen enerjinin gazı dışa doğru itme çabası arasında yaşanan savaşla devam eder.

Screen shot 2014-12-29 at 16.51.20
Güneş de tüm yıldızlar gibi, nebulalardaki gaz kütlelerinin sıkışıp yoğunlaşması sonucu oluşmuştur.

Bir yıldız ilk oluştuğunda, enerjinin üretildiği çekirdekteki alan görece küçüktür. Bu küçük alanda üretilen enerji, yıldızın sıkışmasını büyük oranda engellese de, tümüyle durduramaz. Yani yıldız daha yavaş da olsa sıkışmaya devam eder. Bu da, yıldızın çekirdeğinin zaman geçtikçe daha fazla sıkıştığı, enerjinin üretilebileceği kadar yüksek basınca sahip çekirdek bölgesinin giderek daha da büyüdüğü anlamına gelir. Güneş gibi küçük kütleli yıldızlarda milyarlarca yıl süren bu yavaş sıkışma evresi süresince, yıldız yavaş ama istikrarlı biçimde daha fazla enerji yayar. Detaylı bilgi ve sürecin tümü için şu makalemize göz atabilirsiniz.

Bizim Güneşimiz örneğinden devam edelim. Bundan yaklaşık 4-4.5 milyar yıl önce, Güneş henüz 1 milyar yaşına bile girmemişken, yaydığı enerji şu ankinin yarısından bile daha azdı. Yüzey sıcaklığı günümüzdeki gibi 5.500 santigrat derece değil, yaklaşık 3.600 derece civarlarındaydı. Yani, Dünya’ya ulaşan enerji bugün Güneş’ten Mars’a ulaşan enerjiden bile azdı ve gezegenimiz şu an olduğundan çok daha serin, tümüyle buzlu olmasa da oldukça soğuk bir gezegendi. Yoğun meteor yağmurları altında olan ve volkanik faaliyetlerin çok yoğun olduğu Dünya yüzeyinin büyük kısmı lavlarla kaplıydı.

Fakat yukarıda anlattığımız mekanizma nedeniyle Güneş daha fazla enerji üretip ısınmasını sürdürdü…

sun-earth-moon-wallpaper1
Dünya’nın Güneş’ten aldığı enerji, oluşumundan bu yana geçen 4.5 milyar yılda sürekli artmıştır.

Günümüzden iki milyar yıl önce ise, artık üç milyar yaşına giren ve iyice ısınan Güneş, ilk dönemlerine nazaran çok daha fazla enerji yayıyordu. Ancak bu enerji, günümüzde yaydığından hala yüzde 25 daha azdı. Yüzey sıcaklığı 3.600 santigrat dereceden 5.200-5.300 dereceye kadar yükselmişti. Bu dönemde Dünyamız, Güneş Sistemi’nin ilk dönemlerinde yaşanan yoğun meteor yağmurlarından ve gezegen çarpışmalarından sağ çıkmayı başarmış, volkanik faaliyetler eskiye oranla azalmış ve daha dost canlısı bir gezegene dönüşmüştü.

Evet, Mars’ın bugün aldığından biraz daha fazla enerji alıyorduk ama, günümüzdekinin sadece yüzde 75’i kadar enerji yayan Güneş gezegenimizi fazla ısıtmıyordu. Ancak, kalın ve sera gazlarıyla yüklü atmosferimiz soluk Güneş’ten gelen ısıyı hapsediyor, gezegenimizi yaşanılabilir sıcaklıkta tutuyordu. Yaşam ortaya çıkmış, ilkel tek ve çok hücreli canlılar gezegene yayılmaya başlamıştı.

Güneş’in yaydığı ısı şu anda da tıpkı eskiden olduğu gibi yavaşça artmaya devam ediyor. Bu artış, Güneş yeterince sıkıştığı için artık daha yavaş gerçekleşse de, durmayacak…

Güneş
Güneş’in doğduğundan bugüne ve sonrasında sıcaklığındaki değişimin grafik gösterimi.

Günümüzden yaklaşık bir milyar yıl sonra, yıldızımızın yüzey sıcaklığı 5.600 santigrat dereceye ulaşacak. Bu durumdayken yaydığı enerji, şu ankinden yaklaşık yüzde 15 daha fazla olacak. Gezegenimizdeki su, artık daha çok daha hızlı buharlaşacak, atmosferin üst katmanlarından daha hızlı biçimde uzay boşluğuna kaçarak kaybolacak. Ancak, tümüyle yok olmasına daha var.

İki milyar yıl sonra, yıldızımızın yüzey sıcaklığı 5.800 santigrat dereceye ulaşmış olacak. Yani günümüzden yüzde 40 daha fazla enerji yayan bir yıldız tarafından aydınlatılacağız. Yeryüzü büyük oranda yaşanmaz hale gelecek. Aşırı su buharlaşması yüzünden atmosfer su buharına doymuş olacak ve hava sıcaklığı orta enlemlerde 80 santigrat dereceye yaklaşacak.

Üç milyar yıl sonra yüzey sıcaklığı 6 bin santigrat dereceye ulaşmış olan Güneş, yeryüzünü tümüyle kavurur hale gelecek. Son su birikintileri de buharlaşacak ve eğer hala yaşıyorlarsa insanlığın yeraltı sularından başka kullanabileceği su kalmayacak. Hava sıcaklığı kutuplar veya ekvator fark etmeksizin 100 santigrat derecenin üzerine çıkmış olacak.

planets_desktop_1440x900_hd-wallpaper-826052
Güneş önünde sonunda bir kırmızı dev yıldıza dönüşerek Dünya ve iç gezegenleri kavuracak.

Beş milyar yıl sonra ise çok daha dramatik bir olay gerçekleşecek. Güneş artık “anakol” denilen sağlıklı yaşam sürdüğü evreyi sona erdirecek ve bir kırmızı deve dönüşerek ölmeye başlayacak. Kırmızı dev evresinde çok fazla enerji üreten yıldızımız, kendini sıkışmaya zorlayan kütle çekim kuvvetini; ürettiği enerji ile yenerek dış katmanlarını şişirmeye başlayacak ve bugün olduğundan 100 kat daha büyük hale gelecek. Yüzey sıcaklığı yine ilk yıllarında olduğu gibi 3.500 santigrat dereceye düşecek ama, aşırı büyük çapı nedeniyle yaydığı enerji bugün olduğundan 500 kat fazla olacak.

Dünya mı? O günlerde ortada olmayacak…

Zafer Emecan

 

Facebok




Dünya Uzaydan Mavi Bilye Gibi Mi Görünüyor?

Şimdiye kadar uzaydan çekilmiş yüzlerce Dünya fotoğrafı görmüşsünüzdür. Bu fotoğrafların hemen tümünde gezegenimiz masmavi bir bilye olarak görünüyor. Peki eğer, siz uzaya çıkıp gezegenimize baksaydınız, böylesi bir mavi bilye görüntüsü mü görecektiniz?

Aslında cevap hem evet, hem de hayır!

Öncelikle şunu bilmeniz gerekiyor: Dünya’nın %70’ini kaplayan derin okyanuslar, ışığı çok kötü yansıtırlar. Biz yeryüzünden deniz yüzeyine baktığımızda, üstündeki atmosferden yayılan mavi ışığın az da olsa yansımasını görürüz. Böylelikle, denizler bize mavi olarak görünür. Ancak, kapalı havalarda denizlerin mavi değil, gri göründüğünü de farketmiş olmalısınız.

Dünya’nın 1969’da Apollo astronotları tarafından çekilen ünlü ikonik ilk Mavi Bilye fotoğrafı. Afrika, Madagaskar ve Arap yarımadası ile Antarktika’nın bir kısmı görülüyor.

 

Sadede gelirsek, uzaydan baktığınızda, okyanusları öyle pek mavi göremeyeceksiniz. Okyanuslar; “hafif maviye çalan koyu bir gri” renkte görünürler. Bu koyu gri alanın üzerine ise beyaz bulutlar saçılmıştır. Karasal yüzeyler ise koyu kahverengi ve gri bir tona sahiptir. Yeşil alanlar genellikle kıyı şeritlerinde dar bir bölgeye sıkışmıştır, çünkü karaların 1.200-1400 metreden yüksek kesimlerinde basit çalı ve otlardan başka bitki yetişmez.

Özetle, uzaydan bakıldığında yeryüzü fazla renkli değil. Gri ve kahverenginin tonlarının üzerine serpiştirilmiş beyaz bulutlardan oluşan bir manzaraya bakıyor olacaksınız. Peki, nasıl oluyor da uzaydan çekilen ve basına servis edilen fotoğrafların hepsinde Dünya mavi – yeşil bir bilye gibi?

Aslında bunun nedeni, bizim Dünya’yı biraz fazla seviyor oluşumuz. Çok sevdiğimiz için de, uzaydan çekilen fotoğrafları biraz canlandırıyoruz. Özel filtreler kullanıp okyanusların mavi görünmesini sağlıyoruz. Daha sonra bilgisayarda işleyip soluk kalmış renkleri güçlendiriyoruz. Elbette 1960-70’lerde bu işlem bilgisayarda değil, fotoğrafçıların karanlık odalarında yapılıyordu. Böylelikle ortaya hayran olduğumuz Mavi Bilye görüntüleri çıkıyor.

Mavi Bilye - Himawari
Japon Himawari uydusu tarafından görüntülenen, gerçek renkleriyle Dünya… Avustralya ve Yeni Zelanda ile birlikte, bulutların altında kalan Okyanusya adaları ve Doğu Asya.

 

Japonlar ise biraz daha ciddi ve gerçekci olmayı seven insanlar. Bu masmavi Dünya fotoğraflarından sıkılmış olacaklar ki, 2014 yılında uzaya yolladıkları uydulardan biriyle çok yüksek çözünürlüklü bir Dünya fotoğrafı çektiler.

Yeryüzünden 36 bin km yukarıda dolanan Japon Uzay Ajansı JAXA‘nın Meteoroloji Uydusu Himawari-9 ile çekilen bu fotoğrafı diğerlerinden ayıran en önemli yanı, gezegenimizi gerçek renkleriyle göstermesi. Hemen üstte gördüğünüz gibi, Dünya pek öyle cafcaflı değil. Donuk grimsi bir gezegen.

Bu fotoğrafı çoğunuz çekilmesinden bugüne kadar geçen 4 yıl boyunca görmemişsinizdir. Çünkü, bizim basınımız maalesef uzay denildiğinde sadece NASA‘yı kaynak alıyor ve insanlarımızın çoğu da bu yüzden NASA yapıyorsa yapıyordur, diğer ülkeler izliyordur diye çok yanlış bir düşünceye kapılıyor. Uzayda sadece NASA değil; ESA (Avrupa), JAXA (Japonya), RSA (Rusya), CNSA (Çin), ISRO (Hindistan) gibi farklı ülkelere ait çok sayıda uzay ajansı var ve gezegenimizi onlar da görüntülüyor, inceliyorlar.

Pekii, yazımızın başındaki mavi bilye fotoğraf ne? Tabii ki, Himawari’nin çektiği üstteki görüntünün bilgisayarla (bizim tarafımızdan) renklerinin canlandırıldığı hali 🙂 Kıyamadık soluk görünmesine…

Ama gezegenimiz uzaydan grimsi görünse bile, yinede çok güzel. Fotoğrafa bir süre baktıktan sonra hayal kırıklığını atlatıp, tekrar güzelliğine hayran oluyorsunuz… Fotoğrafın çok yüksek çözünürlüklü (11.000 x  11.000 piksel) haline bu linkten ulaşabilirsiniz.

Zafer Emecan




Auroralar ve ISINGLASS Uyduları

NASA, auroraları araştırmak üzere tasarladığı 5 uzay aracından ilkini 22 Şubat 2017 sabahı Alaska’dan Uzaya fırlattı. Yaklaşık 360 km yüksekliğe fırlatılan ve “ISINGLASS” adı verilen  uzay aracı Kuzey Kutbu’nda oluşan ışık gösterilerinin sırlarını araştıracak. Peki bu aurora nedir ve nasıl oluşur?

Güneşimizde her saniye 600 milyon ton hidrojen 596 milyon ton helyuma dönüşür. Bu sebele Güneş her saniye 4 milyon ton kütle kaybeder. Bu kayıp, uzaya ışınım olarak dağılır.

Güneşin ikinci kütle kaybı ise Güneş rüzgarları sayesindedir.  Yıldızımız her saniye 1.5 milyon ton daha kütle kaybeder rüzgarlar sebebiyle. Bu rüzgarlarla Güneş’ten ayrılan yüklü ve zararlı radyoaktif parçacıklar (elektronlar, atom çekirdekleri) saatte milyonlarca kilometreyi bulan hızla 40-50 saat içinde Dünya’mızın manyetosfer tabakasına çarparlar.

ISINGLASS
ISINGLASS uydusunun Alaska’dan fırlatılışı. (Telif: NASA/Terry Zaperach)

Dünyamızın merkezinde kor olarak bulunan ve yüzeyde de az miktarda yer alan demir madeninin tamamını çıkarsak Mars kadar büyük demir gezegen yapabiliriz. Yani Dünyamız, Mars kütlesine yakın demir madenlerine sahiptir. Sıvı halde gezegenimizin derinliklerinin dönen bu demir, Dünyamızın etrafında bir manyetik alan oluşturur. Biz bu alana Manyetosfer tabakası deriz.

İşte demir madeninin oluşturduğu manyetik alan, aynı bir çatı gibi bizi bu tehlikeli Güneş rüzgarından korur.  Gelen parçacıkların büyük kısmının yönlerini değiştirip uzaklara gönderir. Dünyanın manyetik alanından ayrılan yüklü parçacıklar, manyetik alan çizgileri boyunca enerjilerini azaltıp uzun bir yol aldıktan sonra Dünya’ya geri dönerler ve kutup bölgelerinden giriş yaparlar.

O sırada onları atmosferde bulunan Hidrojen ve Azot (nitrojen) gazları karşılar ve bu parçacıklarla etkileşime geçerek iyonize olurlar enerji seviyeleri yükselir.  Bir müddet sonra kararlı hale geçmek isterler ve aldıkları enerjiyi bırakırlar. İşte bu bırakılan enerji, gözle görülebilen foton olarak atmosfere yayılır. Eğer Hidrojen ile etkileşime geçmişse çoğunlukla yeşil ışık, bazen kırmızı ışık, azotla etkileşime geçmişlerse mavi ışık oluşuyor.

norveç
Aurora izlemek için Norveç’teki oteller.

Auroaları en iyi izleme yeri Alaska veya Norveçtir. Astronomi Dergisi her yıl bu Auroraları izlemek üzere bu iki izleme yerine turlar düzenlemekte ve fotoğraf ve video çekimi yapmaktadır. Norveç’te ise buzulların arasında buzlardan otel odaları vardır ve bu odaların çatıları camdan yapılmıştır. Astronomi meraklıları gece boyunca yattıkları yerden bu muhteşem ışık gösterilerini izleyebilmektedirler.

NASA ise Auroraların sırlarını araştırmak üzere 5 uzay aracı tasarladı. Bunlardan ilki 22 Şubat 2017 günü sabahı Alaska’da bulunan Poker Flat Araştırma merkezinden  uzaya fırlatıldı. Bu araca “Ionospheric Structuring: In Situ and Groundbased Low Altitude StudieS” veya “ISINGLASS” ismi verildi. Görevi ise alçak irtifada Güneş rüzgarlarının iyonosferdeki davranışlarını incelemek. ISINGLASS 2 uzay aracından oluşuyor.

polarnox

Auroraları inceleyecek 5 uzay aracından üçüncüsüne ise “PolarNOx” ismi verilmiş. Güneş rüzgarlarının azotla tepkimeye girmesinden Azot Oksit (NO) oluşuyor. Azot Oksit ise ozon tabakası için zararlı. Bu uzay aracının amacı ise, bu Azot Oksit’i incelemek.  İste PolarNOx uzay aracı bu oluşan Azot Oksitlerin nerede toplandığını ve iklime etkisini araştıracak.

Dördüncü ve beşinci uzay aracının adı “Neutral Jets in Auroral Arcs” Yüksek enerjili elektronlar Dünya’nın manyetik alanı içinde nötr gazlarla etkileşerek 20 bin volt elektrik üretiliyor. Bu iki uzay aracı, oluşan elektrik akımını ve Auroraların oluşturduğu yayları inceleyecek.

NASA bu 5 uzay aracını Sound Rocketleri ile uzaya fırlatıyor. Bu roketlerin özelliği göreceli olarak daha ucuz olması ve alçak irtifada, bilim maksatlı gönderilen balonların en son çıkabildiği noktadan daha yukarıya ve uyduların gönderildiği kuşaktan daha aşağıya gidebilmesidir. Bu roketlerin bir başka özelliği ise mobil olarak taşınabilir ve her yerden fırlatılabilir olmalarıdır.

Zafer Acar

Kapak fotoğrafı telif: Heather K Jones




Gaia Hipotezi: Dünya Bir Süper-Organizma Olabilir Mi?

1972 yılında kimyager James Lovelock tarafında ortaya atılan bu sıradışı hipotezde, Dünya’nın bir süper-organizma niteliği taşıdığı savunulur. Yerküre’nin fiziki bileşenleri olan atmosfer, hidrosfer, kriyosfer (buzullar) ve litosferin birbirleriyle karşılıklı ve karmaşık etkileşimlerde bulunarak bir bütünlük oluşturduğu ileri sürülür.

Hipotez ilk olarak, Mars’ta yaşamın nasıl olacağını saptamak üzere Lovelock’un NASA adına yaptığı bağımsız bir araştırmanın ürünü olarak ortaya çıkmıştır. Ancak, bazı göze batmalar nedeniyle “Gaia: Dünya’daki Yaşama Yeni Bir Bakış” adıyla kitap olarak yayınlanmıştır. Gaia adı, antik Yunanlıların Toprak Ana olarak benimsedikleri Gaia tanrıçasından gelmektedir.

Hipotezin Formülasyonu

James Lovelock 1965 yılında JPL adına Mars’taki yaşam koşullarını izleme projesi üzerine çalışırken, Dünya’nın yaşayan organizmalar tarafından kendi kendini iyileştirmesi fikri üzerine düşünmeye başladı. Ve bunun hakkında bir yazı yayınladı. Yazının esas konusu, bir gezegendeki yaşamsal faktörlerin uyumluluğunun, o gezegenin atmosferindeki kimyasal konsantrasyonun incelenmesiyle tespit edilebilir oluşuydu. Hipotez başlangıçta, teolojik ilkelere ve doğal seleksiyona aykırı olabileceği düşüncesiyle çeşitli eleştirilere maruz bırakılsa da, daha sonra gerekli iyileştirmeler ile biyojeokimya, sistem ekolojisi ve jeofizyoloji gibi alanlarda bu hipotezden yararlanılmıştır.

Lovelock’un Hipotezi

James Lovelock Gaia’yı; Dünya’nın biyosferini, atmosferini, okyanuslarını ve toprağını içine alan karmaşık bir varlık, bir gezegende yaşam için en uygun fiziksel ve kimyasal ortamı oluşturmaya yönelmiş sibernetik bir sistem oluşturan bütünlük şeklinde tanımlamıştır.

avatar-agac-2771
Avatar filmi, Gaia hipotezine benzer bir yaklaşım gösterir. Filme göre, tüm gezegen ortak bir bilinci paylaşan dev bir süper organizmadır.

Lovelock’a göre Dünya, bizim de içerisinde bulunduğumuz canlı bir organizmadır. Canlılık ve çevre, tek bir sistemin iki parçasıdır ve birbirinin tamamlayıcısıdırlar. Canlılık, çevre içerisinde kendisine gerekli ortamlar geliştirir ve devam ettirir. Sistem ciddi bir zarar gördüğünde, kendini onarabilir. Çevreyi olumsuz etkileyen her canlı yok olmaya mahkumdur, ancak yaşam devam edecektir.

Gaia hipotezi başlangıçta, oksijen içeren bileşiklerin bir arada bulunuşunu ve Dünya atmosferindeki metan gazı konsantrasyonunun sabitliğini açıklamaya yönelmişti. Lovelock, başka gezegenlerin atmosferinde böyle bir araştırma yürütülmesinin yaşam tespitinde önemli bir rolü olabileceğini ve pratik bir yöntem olacağını fark etmiştir. Kendi kendini düzenleyen bir sistemin her türlü denge prensibini sağlayacağı keşfedildiğinde ise bu hipotez, kuram haline gelmiştir.

Ayrıca hipotezde, atmosfer bileşiminde, okyanus tuzluluğunda ve yüzey sıcaklığında küresel olarak işleyen bir kontrol sisteminin varlığı ortaya konulmuştur. Dayandırılan savlar şunlardır.

  • Dünya’nın yüzey sıcaklığı, Güneş tarafından sağlanan enerji arttığı halde sabit kalmıştır.
  • Okyanus sularının tuzluluk oranı her zaman sabittir.
  • Atmosferin gaz bileşimi, çeşitli olaylar sonucunda değişken olmalıyken sabit kalmıştır.

Sonuç Olarak

Gaia gibi, olağanüstü olmaya yakın bir fikrin anlaşılması için öncelikli gereken; yaşamın gerektiğince anlaşılabilmesidir. Yeni bir canlı türünün keşfedilmesi, akıllara “Bu da nedir?” sorusunu getirecektir. Gaia tipi düşünce sisteminde; kavramlar bir bütün halinde görülmelidir. Dolayısıyla sorulması gereken sorular parçasal değil, bütünsel olmalıdır. Gezegen yaşayan bir organizma olarak görüldüğünden, karşılaşılan mikro ve makro yaşam formları, bu süper-organizmanın bir parçası olarak değerlendirilmelidir. Dolayısıyla hayat,  bir ekosistemde canlılığın oluşmasını sağlayan her türlü faktörün toplamı olarak düşünülmelidir. Hayatı oluşturan, detaylardır.

Bununla birlikte, Gaia hipotezinin dayandığı savlar, sonraki yıllarda yapılan araştırmalarla ortaya çıkan uzun dönemli modellerle tutarlı değildir. Dünya’nın yüzey sıcaklığı yaşamın ilk oluştuğu dönemden bugüne kadar kayda değer değişim göstermiş, okyanus sularının tuzluluk oranları dönemsel olarak artmış veya azalmış, atmosferimiz ise yine yaşamın ilk oluştuğu dönemden bugüne büyük oransal değişimler geçirmiştir. Bu bağlamda, Gaia hipotezi Dünya’yı ve üzerindeki yaşamı bir bütün olarak sahiplenme adına olumlu bir yaklaşım olarak değerlendirilse de, bilimsel gerçekler açısından kabul görebilecek yapıya sahip değildir.

Cansu Erdem


teleskoplar-2254-2-meade

Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz.
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT




Kış Vaktinde Yaz Saati ve Astronomik Zaman Ölçümleri

Yaz saati, kış saati, saatler ileri geri derken, ülkemizde son aylarda, büyükten küçüğe herkes aslında astronomik bir olguyu konuşuyor. Saat dilimimizin değişmesi iyi mi oldu kötü mü oldu bilemeyiz ama, bu konuya istinaden, Astronomide Yerel Zaman ve değişimleri üzerine sizin için bir yazı hazırlamaya çalıştık.

Neden Dünya üzerinde her coğrafi bölgede saat aynı değil, Yerel Zaman ne demek gibi sorulara yanıt olarak aklınıza ilk başta, Dünya’nın yuvarlak olduğu ve döndüğü geliyor ise doğru yoldasınız. Dünya’nın kendi ekseninde dönen yuvarlak bir cisim olması, zamanı ölçmek için temel bir birimdir.

Günlük yaşamımızda bu dönmeyi sabit, yani çok uzun zaman sürecinde de olsa değişen temel açısal döneme hızını, değişmez ve bir turu tam olarak 24 saat kabul ederiz. Ama hassas Astronomik ölçümlerde, özellikle dönme süresi önemlidir ve dikkatli hesaplanmazsa karışıklığa sebep olur.

Göksel meridyenler, enlemler… Astronomlar zaman hesaplamalarında ve gözlemlerinde ileri matematik ile çalışırlar.

Bu sebeple astronomlar, Dünya’nın kendi ekseninde dönme hareketine dayanan ama yörüngedeki hareketini de hesaba katarak ve Güneş’i ya da bir yıldızı referans alarak, üç temel şekilde zaman ölçü birimlerini saptarlar.

  • Yıldız Zamanı: Bir Yıldız Günü, ilkbahar noktasının bir gözlemcinin göksel meridyeninden peşi sıra geçişi arasındaki zaman aralığı olarak tanımlanır ve 24 Yıldız Zamanı Saatine eşittir. İlkbahar Noktası, Güneş’in görünen yıllık deviniminde gök eşleği(gök ekvatoru) ile tutulumun kesim noktalarından biri olarak özetlenebilir.

equinox
Vernal Equinox; İlkbahar Noktası

İlkbahar noktası, gözlemcinin görsel meridyeninde bulunduğu zaman o yerdeki yıldız zamanı 0h’dir. Bu tanım, her gözlemcinin Dünya’dan uzaya baktığı konum aynı olmadığı için yani, göksel meridyenleri farklı olduğu için yersel kabul edilir, bu farktan ötürü de bir yıldızın iki gözlem yerine ait saat açıları farkı, bu yerlerin boylam farkına eşittir.

dünya ekseni

Saat açısı kısaca, gözlenen yıldızın saat çemberinin, gözlem yerinin göksel meridyenine göre, batı yönünde yaptığı açı olarak tanımlanabilir.

Yıldız günü uzunluğu, ilkbahar noktasının aynı göksel meridyenden peşi sıra geçişindeki sürenin 1/120 saniyelik farkından dolayı, uzun vadede değişiklik gösterir.

  • Gerçek Güneş Zamanı: Güneş’in, bir gözlem yerine ait saat açısına, o yerdeki Gerçek Gözlem Zamanı denmektedir. Güneş, o yerin göksel meridyeninde bulunduğu anda, o yerde Gerçek Öğle Zamanı olduğu kabul edilir. Temel olarak, Dünya’nın Güneş etrafındaki eliptik yörüngesinde sabit hızla hareket etmemesinden, Gerçek Güneş Gününün uzunluğu sabit olmayıp mevsimden mevsime değişmektedir. Bu değişimler de hesaplamalarda Astronomlar tarafından göz önünde bulundurulmak durumundadır.
  • Ortalama Güneş Zamanı: Bütün bu bahsedilen düzensiz hareketler Astronomları teorik, gerçekte olmayan, düzenli hareket eden bir Güneş tanımlamaya yöneltmiştir. Ortalama Güneş diye anılan bu sanal Güneş’in, 21 Mart’ta tam İlkbahar Noktasında bulunduğu, gök ekvatoru üzerinde de düzenli hareket ettiği kabul edilir.

gündönümleri

İşte bu Ortalama Güneş’in saat açısına Ortalama Güneş zamanı denir ve gözlemcinin göksel meridyeninden peşi sıra geçişi arasında kalan zamana bir Ortalama Güneş Günü denir.

Ve nihayetinde, Ortalama Güneş ve Ortalama Güneş Zamanı bizi günlük hayatta kullandığımız Takvim Zamanı’na götürür. Takvim Zamanı’nda Ortalama Güneş Zamanı’na göre çalışan bir saat, ortalama gece yarısında 0h’yi gösterir ve bizim için yeni bir takvim günü başlar. Takvimin Zamanı’nın bölgesel olarak özelleşmesi ise coğrafi konumlarla ilişkilidir.

Dünya üzerinde, Greenwich başlangıç meridyeninden itibaren, eşit aralıklı, 24 tane standart meridyen ve bunlar yardımı ile de 24 saat dilimi tanımlanmıştır. Buna göre, komşu iki meridyen arasındaki açı 15 derecedir. Bir standart meridyenin 7 dakika 15 derece sağından ve solundan geçen meridyenlerle sınırlanan bölgeye o standart meridyene ait Saat Dilimi denir. Aynı saat diliminde bulunan yerler aynı Ortalama Güneş Zamanı’nı kullanır ve bu zamana Bölge Zamanı (Yerel Zaman) denir.

Greenwich, başlangıç meridyeni ile tanımlanan bölge zamanı için Genel Zaman (Universal Time=U.T) terimi kullanılır.

turkey

Türkiye’den biri İzmit civarından olmak üzere, 30 derecelik doğu standart meridyeni, diğeri de Erzurum civarından olmak üzere, 45 derecelik doğu standart meridyeni geçmektedir.

Ülkemizden iki standart meridyen geçtiğinden, 1972 yılından 2016 yılına kadar Türkiye Bölge Zamanı saati, kış ayları için genel saati gösteren saatten 2 saat ileri, yaz ayları için genel saati gösteren saatten 3 saat ileri olacak şekilde kullanılmıştır.

8 Eylül 2016 itibariyle de Türkiye Bölgesel Zamanımız, 45 derecelik doğu standart meridyeni hesaplamalarıyla, genel saati gösteren saatten 3 saat ileri olacak şekilde 29825 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlüğe giren 07/09/2016 tarihli 2016/9154 sayılı Bakanlar Kurulu Kararnamesine göre kalıcı hale gelmiştir. Eh, ne diyelim, güle güle kullanalım. 🙂

Büşra Özşahin

Kaynak: Genel Astronomi, S.Karaali, 1999




Bilim Kurgudan Bilimsel Gerçeğe: Dünya’nın Sıradanlığı

1990’lı yılların ortasına kadar, güneş sistemimiz haricinde diğer yıldızların da gezegen sistemlerinin olması bir bilim kurgu fantazisinden öte değildi. Fakat bilim kurgu yazarları da bu “fantazi”lerini mabatlarından sallayarak yazmıyorlardı…

Klasik düşünce, evrenin tam da insanın ihtiyacına göre var edildiğini söyler. Yani evren, Samanyolu, Güneş Sistemi sadece insan için vardır ve buna göre “ince ayar” çekilmiştir. Antropik ilke adı verilen bu düşünceye göre evren de insan için vardır ve evrendeki her varlık, her cisim, her yıldız, her göktaşı, her toz bulutu insanlığın yaşamı için özel olarak konumlanmıştır.

İnsanlığın, akıl almaz büyüklükteki bir evrende, yine akıl almaz büyüklükteki bir galaksi içinde önemli değil, son derece sıradan bir yeri olduğunu farkedeli henüz 100 yıl bile olmadı.
İnsanlığın akıl almaz büyüklükteki bir evrende, yine inanılmaz büyüklükteki bir galaksi içinde önemli değil, son derece sıradan bir yeri olduğunu fark edeli henüz 100 yıl bile olmadı.

Dolayısıyla evrende Dünya gibi yaşanılabilir başka gezegenlerin bulunması gereksizdir. Hatta bu gezegenlerin sayısının milyarlarca olması hepten gereksizdir. Dediğimiz gibi, evren sadece insan içindir ve bunun süslü adı da “antropik ilke”dir.

Oysa bilim antropik ilkeyi kabul etmez. Eğer Güneş’in çevresinde dünya gibi 8 gezegen ve onlarca küçük gezegen varsa, diğer yıldızların çevresinde de benzer gezegen sistemleri olmalıdır çünkü, Güneş Sistemi evrende “çok özel” bir yer işgal etmez. Samanyolu’ndaki yaklaşık 400 milyar yıldızdan sadece biridir Güneş. Geri kalan 400 milyar yıldızdan da hiçbir ayrıcalığı yoktur.

Dünyanın ilk bilimkurgu filmi kabul edilen, 1927 yapımı Metropolis filminin kamera arkası.
Dünyanın ilk bilim kurgu filmi kabul edilen, 1927 yapımı “Metropolis” filminin kamera arkası.

Yaklaşık 20 yıl önce 55 Cancri‘nin çevresinde dönen ilk gezegeni keşfedişimize kadar bilim de antropik ilke çerçevesinde düşünmeyi sürdürdü. Bugün ise binin üzerinde Güneş Sistemi dışı gezegen keşfetmiş durumdayız. Bunların çoğu Jüpiter büyüklüğünde gaz devleri olsa da, az bir kısmı Dünya’ya benzer büyüklükte ve yıldızlarının etrafında Dünya’nın konumuna benzer yörüngelerde dönüyor.

Burada bir şeye açıklık getirelim; Dünya benzeri “küçük ve kayalık” gezegenlerin çok az sayıda keşfedilmiş olmasının nedeni bunların “az” olması değil. Şimdiki teknoloji ve yöntemlerimiz, Dünya benzeri gezegenleri kolaylıkla tespit edebilmemize imkan sağlamıyor; hepsi bu. Yoksa yine bilimsel araştırmalar ve istatistik hesaplar sonucu biliyoruz ki; yıldızların çevresindeki her bir gaz devine karşılık, en az iki tane kayalık Dünya benzeri gezegen mevcut.

1960 Meksika yapımı bir korku bilimkurgu filmi olan Ship on Monsters'tan bir sahne.
1960 Meksika yapımı bir korku bilim kurgu filmi olan “Ship on Monsters”tan bir sahne.

Bugün artık iyice eminiz ki, hemen her yıldızın çevresinde bir gezegen sistemi var ve yine biliyoruz ki, Güneş dışındaki gezegen sistemleri nadiren bulunan özel yapılar değiller; varlıkları bir kural, olağan bir fizik yasası, elmanın yere düşmesi kadar sıradan bir durum.

40 yıl önce birileri bize iki güneşli bir gezegen gösterdiğinde gülüp geçiyorduk. Oysa iki hatta üç güneşli bir gezegenin varlığı o kadar olağan ki… Bilim insanları “bildikleri” fakat kanıt olmadığı için gösteremedikleri bu tür “ilginç”likleri bilim kurgu yazarlarına fısıldıyor, onlar da bize gösteriyordu. Başta dediğim gibi; kimse mabadından sallamıyordu.

Dünya
Gelecek öngörülerinde bize sunulan konseptler çoğunlukla hayata geçmez veya bambaşka biçimlerde geçer. 1967’de yakın bir zamanda hayata geçirileceği düşünülen uçan otomobilleri, 2016’da hala göremedik örneğin. Ama, jet uçakları sayesinde binlerce kilometre uzağa sadece birkaç saatte gidebiliyoruz.

Yapılan onca gözlem ve hesap sonunda artık Samanyolu’nda sadece Dünya büyüklüğünde ve Dünya ile benzer yaşam koşullarına sahip milyarlarca gezegen bulunduğunu rahatlıkla dile getirebiliyoruz. Bir uçtan diğer uca 100 bin ışık yılı tutan Samanyolu Galaksisi, Dünya gibi milyarlarca gezegenden geçilmiyor.

Evrende Samanyolu boyutlarında, her biri ortalama 100 milyar yıldız içeren en az 300 milyar galaksi var. Hatta daha küçük, sadece birkaç milyar yıldız içeren en az 1 trilyon cüce galaksi olduğunu da hesaba katarsanız bizim “çok özel” ve “biricik” sandığımız dünyamızın ne denli sıradan bir gök cismi olduğunu daha iyi anlayabilirsiniz.

Zafer Emecan

Not: 2012 Ağustos ayında Kozmik Anafor ilk kurulduğunda, 18 Ara 2014 tarihinde ise sitemiz ilk açıldığında yayınladığımız birkaç yazımızdan biri olan bu yazıyı, güncelleyip tekrar yayınlamayı uygun bulduk. 


teleskoplar-2254-2-meade

Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT