Güneş Işığı: Milyon Yıllık Bir Yol Hikayesi

Hepimizin bildiği üzere yıldızımız Güneş, yılmadan yorulmadan enerji üreten devasa bir gaz topudur. Yıldızımızın çekirdeğinde ürettiği bu enerji, ısı ve ışık olarak kendini gösterir ve bize fotosferden, yani yüzeyinden itibaren yaklaşık sekiz dakikalık bir zaman diliminde ulaşır.

Bu, matematiksel olarak düşünecek olursak aramızdaki 150 milyon kilometrenin, 300 bin km/sn hızla ne kadar sürede kat edildiğinin cevabıdır. Peki, yıldızımızın çekirdeğinde oluşup yol almaya başlayan ışık fotonlarının bizlere kadar ulaşmaları yalnızca sekiz dakikalık bir zaman diliminde mi gerçekleşiyor?

Kesinlikte böyle değil; çünkü bu yolculuk binlerce, milyonlarca yıllık bir zaman dilimine ihtiyaç duyan ciddi bir süreç.

1794618_559452220867928_4052422482430488481_n
Güneş çekirdeğinde füzyon sonucu üretilen fotonların yüzeye çıkmak için almaları gereken yol çok uzun ve zorludur. 

 

Güneş’in yarı çapının 700 bin km olduğunu düşünürsek, ışığın çekirdekten çıkıp bize ulaşması için fazladan geçmesi gereken yaklaşık 2.5 saniyelik bir süre artışı olmalıdır. Lakin bu pek de öyle görünmüyor. Güneş’in merkezinden çıkan bir fotonun bize ulaşması tamı tamına “10 milyon yıl” kadar sürebilir. Bu ciddi derecede fazla bir miktar. Peki bunun sebebi nedir?

Çekirdekten sonra yer alan “Işıma Bölgesi” dediğimiz katman yaklaşık 300 bin km kalınlığındadır ve sıcaklığı çekirdeğe yakın bölgelerde yedi milyon, yüzeye yakın bölgelerde iki milyon derece arasında değişir. Ayrıca bu bölge çok ciddi bir yoğunluğa sahiptir. Bu sebeple fotonlar bu bölgede düz bir istikamette yol alamazlar ve sürekli (ortalama 1 cm’de bir) yolları üzerinde başka parçacıklar ile çarpışarak zigzaglar çizmek zorunda kalırlar. Bu sebeple de hızları ortalama saniyede 0,1 milimetre kadardır. Oysa ki düz bir istikamette ilerliyor olsalardı çekirdekten fotosfere kadar olan toplam mesafeyi iki saniyede rahatlıkla katedebilirlerdi.

Merkezden çıkan bir foton, yoğun ortamdan dolayı kısa bir süre içerisinde soğurulur. Soğurucu elektron uyartılmış bir erke düzeyinde “saniyenin 100 milyonda biri” kadar bir süre kalır ve fotonu rastgele bir doğrultuda tekrar salar. Hemen sonra foton tekrar soğurulur ve tekrar salınır. Bu işlem foton yüzeye ulaşana kadar yıldızın içerisinde sürekli, aralıksız gerçekleşir durur.

Teninize vurup sizi bronzlaştıran Güneş ışığı, bunu yapabilmek için milyonlarca yıllık bir yolculuk gerçekleştirdi. Tabii siz solaryuma giderek de bronzlaşabilirsiniz. İşte fizik biliminin pratik faydalarından biri…

 

Bunun sonucunda ortam yoğunluğuna bağlı olarak salma-soğurma işlemi sayısı hesaba katıldığında bir fotonun yüzeye ulaşabilmesi için geçmesi gereken süre 30 bin yıldan başlayıp 10 milyon yılı bulabilir.

Esasında buradan önemli bir sonuç çıkıyor: Bu da, yıldızın içerisinde olup bitenleri bu şekilde gözlemleyemeyeceğimiz. Fakat biz çekirdekte olup biten termonükleer füzyon reaksiyonları hakkında oldukça bilgi sahibiyiz. Bu bilgiyi de biricik parçacığımız “nötrino”ya borçluyuz. Nötrinolar maddenin içerisinden etkileşmeden geçtikleri için, bu salma-soğrulma işleminin hiçbirini yaşamaz ve doğrudan bize ulaşırlar. Bu sayede içeride neler olup bittiğini bilebiliyoruz. İleride nötrinolara da ayrıca değineceğiz. (Edit: Değineceğiz demiştik evet, burada değindik…)

Özetle çok basit bir mantık yürütürsek eğer şu anda yüzümüze vuran Güneş Işığı, milyonlarca yaşında ve ilk oluştuğu sırada Dünyamız buzul çağının en yoğun dönemlerini yaşamaktaydı diyebiliriz.

Yazan: Ögetay Kayalı
Geliştiren: Zafer Emecan




Güneş’in En Dış Katmanı Neden En Sıcak Katmandır?

Sarı cüce G tayf sınıfı bir yıldız olan Güneş, oluşturduğu gezegen sistemi kütlesinin yüzde 99’luk kısmını oluşturmaktadır. Güneş, kayalık gezegenlerde olduğu gibi belirgin katmanlar yerine, yüzeyine yaklaştıkça yoğunluğu değişen gaz katmanlarına sahiptir.

Ancak iç yapısı belirgin katmanlardan oluşur. Elbette en iç kısmında beklendiği gibi çekirdek olmak üzere, dış kısımlara gidildikçe ışınım katmanı ve konveksiyon katmanına rastlarız. Bu noktadan daha dışarı gidildikçe fotosfer, kromosfer ve koronadan oluşan ”Güneş atmosferi” bizi karşılar.

Yazımızın anahtar kelimelerinden biri olan “fotosfer”, diğer bir deyişle “ışık küre”, Güneş yüzeyinin başladığı yerdir. Yani optik olarak gözlemlediğimiz, Güneş’in görünen yüzeyi fotosferdir ve aynı zamanda 5840 K’lik (K= Kelvin: 0 “sıfır” kelvin, – “eksi” 273 santigrat derecedir) sıcaklığı ile Güneş’in en soğuk katmanıdır. Fotosferin hemen üzerinde bulunan “kromosfer” (renk küre), 20 bin K’lik sıcaklığı ile Güneş tutulmalarında kendini gösterir.

gunes-korona
Güneş’in yüzeyinden yüzlerce kat daha büyük sıcaklığa sahip Korona (corona) katmanı. Bu katman, Ay tutulmaları sırasında Dünya’dan rahatlıkla çıplak gözle veya basit teleskoplarla izlenebilir. Tutulmalar haricinde görebilmek için, Güneş’in parlak ışınlarını maskeleyen özel düzeneklere ihtiyaç vardır. Bu düzenekler, Güneş’i gözlemleyen özel teleskoplarda ve yörüngeye yerleştirilmiş uydularda bulunur.

 

Kromosferin üzerinde, yıldızımızın en dış katmanı olarak bilinen “korona katmanı” ise bir milyon (10^6) K’lik, diğer katmanlara oranla aniden artan sıcaklığıyla 70 yıldan fazla süredir “Koronal Isınım Sorunu” adı altında bilim insanlarını meşgul etmiştir. Çünkü Güneş’in çekirdeğinde sürekli üretilmekte olan yoğun nükleer reaksiyonlardan en uzak noktada bulunan ve aynı zamanda Güneş’in en dış katmanı olan korona katmanının en soğuk katman olması gerekiyor. Ancak bırakın en soğuk katman olmasını, bu katman korona katmanının altında bulunan fotosferden bile 200 kat daha sıcak.

Peki Neden?
Geçmişte sorunun çözümüyle ilgili ortaya bazı varsayımlar atılmış. Örneğin yüksek hızda hareket eden elektronların oluşturabileceği nano-parlamaların aşırı ısı üretebileceği öne sürülmüş. Ancak bu parlamalar bugüne kadar doğrudan hiçbir şekilde gözlenememişler ve dolayısıyla pek de ikna edici olamamışlar. Ancak bugün Japonya, Avrupa ve Amerika’dan oluşan uluslararası bir bilim ekibi konu hakkında Güneş’ten bazı veriler alarak önemli ipuçları elde etmeyi başarmışlar. Görünüşe göre bulmacanın cevabı Güneş’in manyetik alanı içinde gizli.

Güneş'in katmanları
Güneşin katmanları: (1) Çekirdek, (2) Işınımsal Bölge, (3) Konveksiyon Katmanı, (4) Fotosfer, (5) Kromosfer, (6) Korona. Bu katmanlarda gerçekleşen olaylar: (7) Güneş Lekeleri, (8) Granüller, (9) Prominanslar

 

Ekip, koronal katmanın etkilerini silip süpüren “rezonant emilim” adında bir olgu keşfetmiş. Bu olguya göre, eğer manyetik alanlar sayesinde sürmekte olan iki çeşit dalga varsa, bu durumda bir dalganın daha güçlü olmasını sağlayacak bazı türden senkronize desenler ortaya çıkıyor. Bu durumu bir trambolinde aynı anda zıplayan iki kişiden birinin daha yükseğe sıçramasına benzetebilirsiniz.

Ekip, rezonant emilimin “enine dalgalar” (yukarı ve aşağı hareket) ve “dönüş dalgaları” (anafor hareketi) olmak üzere iki tür dalga arasında oluştuğunu belirlemiş. Her bir dalga hareketinin belirlenmesi için farklı türden uydular kullanılmış. Örneğin enine dalgalar için Hinode Uydusu kullanılırken, dönüş dalgaları ise IRIS Uydusu tarafından gözlenmiş.

Dönüş dalgalarını gözlemleyen IRIS uydusu
Dönüş dalgalarını gözlemleyen IRIS uydusu

 

Bu iki uydu da manyetik enerjinin nasıl ısıya dönüşebildiğini çözebilmek adına Güneş’in yüzeyinden dışa doğru çıkmakta olan “Güneş çıkıntıları”nı gösteren bir harita oluşturmuşlar. İki uydu da enine dalgaları ve dönüş dalgalarını gözlerken aynı zamanda Güneş çıkıntılarını gözlemeye devam etmiş.

İlginç bir şekilde veriler, dalgaların senkron bir şekilde hareket ettiğini ortaya çıkarmış. Aynı zamanda Güneş’in manyetik alanı boyunca uzanan çıkıntıların alan boyunca 10 bin santigrat dereceden, 100 bin santigrat dereceye yükseldiği gözlenmiş. Ancak sorun şu ki, iki dalga da senkronize bir biçimde aksa bile ortada bir jimnastikçinin daha yükseğe sıçraması gibi ısı enerjisini öylece ortaya çıkaracak bir enerji bulunmuyordu.

Oysa veriler çıkıntı boyunca sıcaklığın 10 kat yükseldiğini göstermekteydi. Bu yüzden verilere göre dalgalar birbirlerine senkronize gözükseler bile kusursuz bir şekilde senkron değillerdi. Enine dalgalar, dönüş dalgalarının ardından hafif bir biçimde farklı akıyordu. Bu, bizim günlük hayatta yaşadığımızın tam aksi bir durum. Çünkü örneğin bir fincan çayı bir çay kaşığıyla karıştırdığınızda kaşığın etrafında dairesel hareketler oluşur.

Yani çayınızı karıştırdığınızda çayınızdaki enine dalgalar ve dönüş dalgaları kusursuz bir uyum içindedir. (Zaten böyle olmasaydı çayımızı karıştırdığımızda ortaya bir anafor çıkmazdı.) Ancak Güneş’in manyetik alanı içinde oluşan dönüş dalgasının gücü, enine dalga hareketinden hemen sonra zirveye ulaşıyordu. Ve aslında bu durum, akıştaki manyetik enerjinin ısı enerjisine dönüşmesi için harika bir yol olan türbülansı oluşturuyordu! Başka bir deyişle enine dalgaların ve dönüş dalgalarının tam olarak senkronize olmaması manyetik bir dinamo meydana getiriyor, bu da bilim insanlarının üzerinde hayli kafa yorduğu koronal tabakadaki aşırı ısıyı oluşturuyordu. Böylece bilim insanlarının yaklaşık 70 yıldır çözemediği “Koronal Isınım Sorunu”nun cevabı, uluslararası bilim ekibinin yoğun çabaları ve iki uydunun da katkılarıyla bulunmuş oldu.

Çeviren ve Geliştiren: Kemal Cihat Toprakçı
Düzenleyen: Sibel İnce

Kaynaklar:
www.iflscience.com/space/why-suns-outer-layer-200-times-hotter-one-below http://www.gunesfizigi.com/gunesin-temel-ozellikleri/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solar/sun.html
https://tr.wikipedia.org/wiki/Güneş
http://sun.stanford.edu/
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_physics




Samanyolu Galaksisi: “Gerçek Vatanımız”

Şehir ışıklarından uzakta Ay’ın olmadığı açık bir gecede, gökyüzünü bir baştan öbür başa kuşatan puslu, parlak bir şerit görülür. Bugün, bu puslu şeridin Güneş’in de içinde bulunduğu 400 milyar kadar yıldız içeren, disk şeklinde bir gökada; yani Samanyolu olduğunu biliyoruz.

Bir teleskop ile Samanyolu’nu inceleyen ilk astronom Galileo, Samanyolu’nun sayısız yıldızlardan ibaret olduğunu keşfetti. 1780’li yıllarda William Herschel gökyüzünün 683 bölgeye ayırıp, bu bölgelerin her birindeki yıldızları sayarak Güneş’in galaksideki yerini çıkarmaya çalıştı. Hershel, galaksinin merkezine doğru yıldızların sayıca, büyük yoğunlukta olduğunu daha küçük yıldız yoğunluklarının ise galaksinin sınırına doğru görüleceğini düşündü.

Fakat, tüm Samanyolu boyunca kabaca, aynı yıldız yoğunlukları buldu. Buradan hareket ederek, Güneş’in galaksimizin merkezinde bulunduğunu ortaya çıkardı. 1920’li yıllarda Hollandalı Astronom Kapteyn, çok sayıdaki yıldızların parlaklığını ve hareketlerini analiz ederek, Herschel’in görüşlerini doğruladı.

Herschel_PTRS_75_213_1785
William Herchel’a göre gökadamız Samanyolu’nun şekli. Herchel, Güneş’in gökadamızın merkezinde olduğunu düşünmüştü (Herchel’ın kendi çizimi).

Kapteyn’e göre Samanyolu yaklaşık 10 kpc (kiloparsek; 1 kpc, 3 bin 260 ışık yılıdır) çapında ve 2 kpc kalınlığında olup merkezi civarında Güneş bulunmaktadır. Hem Herschel hem de Kapteyn Güneş’in galaksimizin merkezinde olduğu fikrinde yanıldılar. Trumpler, yıldız kümeleri ile ilgili çalışmalarında uzak kümelerin beklenildiğinden daha sönük göründüklerini keşfetti.

Sonuç olarak, Trumpler yıldızlar arası uzayın mükemmel bir vakum olmadığını uzak yıldızlardan gelen ışığı absorblayan, toz ortamın olduğu sonucunu çıkardı. Bu toz partikülleri Galaksi düzleminde yoğunlaşmıştır. Yıldız ışığının, yıldızlararası ortam tarafından absorblanması sönükleşme olarak bilinir. Galaksi düzleminde yıldızlararası sönükleşme kiloparsek başına 2.5 kadirdir. Bir başka ifade ile, Dünya’dan 1 kpc uzakta, Samanyolunundaki bir yıldız yıldızlararası sönükleşmeden dolayı 2.5 kez daha sönük görülür.

Guisard_-_Milky_Way
Gökada diskimizin tozlu yapısı ve yıldız oluşum bölgeleri (Telif: Guisard).

Galaksi merkezinde olduğu gibi yoğun yıldızlararası bulutların bulunduğu bölgelerde sönükleşme derecesi büyüktür. Gerçekte, görünür dalgaboylarında Galaksimizin merkezi bir bütün olarak görülemez. Herschel ve Kapteyni yanıltanda bu yıldızlararası sönükleşme idi. Sadece galaksimizdeki en yakın yıldızları gözlemişlerdi. Üstelik yıldızların çok büyük bir kısmının galaksimizin merkezinde bulunduğu fikrine sahip değillerdi.

Yıldızlararası toz Galaksimizin düzleminde yoğunlaştığından dolayı, yıldızlararası sönükleşme buralarda daha çoktur. Shapley‘in öncülüğünü yapmış olduğu, pek çok Astronom, Güneş’in galaksi merkezinden olan uzaklığını ölçmeye giriştiler. Shapley, bugün için kabul edilen 28,000 ışık yılı uzaklığın yaklaşık üç katı kadar bir uzaklık hesapladı. Galaksi merkezi etrafında, su mazerleri ihtiva eden gaz bulutlarından elde edilen radyo gözlemlerine dayanan son hesaplara göre ise yaklaşık 23,000 ışık yılı bir uzaklık bulunmuştur.

53405_153845948095226_165078015_o
Gökadamız Samanyolu’nun genel yapısı. Resme tıklayarak büyük boyda görüntüleyebilirsiniz (Telif: Kozmik Anafor).

Galaksi merkezine olan uzaklık, diğer özelliklerin tespit edilebilmesinde bir ölçüdür. Galaksimizin disk kısmı yaklaşık 80,000 ışık yılı çapında 2,000 ışık yılı kalınlığındadır. Galaksimizin çekirdeği, yaklaşık 15,000 ışık yılı çapında olan merkezsel bulge (şişkin bölge) ile çevrilmiştir. Bu şişkin bölgenin şekli küreseldir

Bugün için, galaksimize ait altı tane bileşenden söz edilmektedir. Bunlar; İnce Disk, Kalın Disk, Halo, Şişkin Bölge, Karanlık Halo ve Yıldızlararası ortamdır. Karanlık halo ve yıldızlararası ortamın dışında bu bileşenlerde farklı türden yıldızlar bulunmaktadır.

Halodaki yıldızlar, yaşlı ve metal bakımından fakirdir. Astronomlar bu yıldızları popülasyon II yıldızları olarak adlandırırlar. Halo çok az toz ve gaz ihtiva eder. Küresel kümeler ve çoğu RR Lyrae değişen yıldızları bu bileşende bulunmaktadır.

Giant_globular_cluster_Omega_Centauri
Omega Centauri küresel yıldız kümesi (Telif: NASA/ESA – Hubble).

Diskte bulunan yıldızlar ise, Güneş gibi genç ve metal bakımından zengin yıldızlardır. Bunlara popülasyon I yıldızları denir. Disk bileşeninde, çok miktarda gaz ve toz bulunur. Açık kümeler, emisyon nebulaları bu bileşenlerde bulunur.

Galaksimizin diskinin mavimtrak olduğu anlaşılmıştır. Çünkü, diskten gelen ışıkta genç ve sıcak yıldızların radyasyonu hakimdir. Merkezdeki şişkin bölge popülasyon I ve popülasyon II yıldızlarının bir karışımını içermektedir. Bu bölge kırmızımtrak görülür. Nedeni ise, galaksimizin bu bölgesinde daha soğuk kırmızı dev yıldızları bulunmaktadır. Galaksimizin düzleminde yıldızlararası toz, yıldızlardan gelen ışığı absorbladığı için galaksimizin disk kısmının yapısının anlaşılması, radyo astronominin gelişmesine kadar beklemiştir.

Radyo dalgaları, uzundalgaboylu oldukları için yıldızlararası ortamda absorblanmaya ve saçılmaya uğramadan bize kadar ulaşabilirler. Radyo ve optik gözlemler, galaksimizin gaz ve tozdan ibaret spiral şekilli kollara sahip olduğunu ortaya çıkardı. Hidrojen evrende en bol bulunan elementtir. Hidrojen gazı gözlemlerinden galaksimizin disk yapısı hakkında önemli ipuçları tespit edilmiştir.

Fermi_galactic_bubbles-640x309
Radyo dalga boyunda Samanyolu galaksisinin görünümü (Telif: NASA/DDE/Fermi).

Hidrojen atomu, bir proton ve bir de elektrondan meydana gelir. Hidrojen atomu nötr halde yani elektronu temel seviyede iken, elektron ile aynı yönde (paralel) veya ters yönde (anti paralel) dönebilir. Proton ve elektron birbirine göre paralel döndüğü zaman ortamın toplam enerjisi, proton ve elektronun anti paralel döndükleri zaman ki toplam enerjisinden daha büyüktür. Protona göre paralel dönme hareketinde bulunan elektrona herhangi bir etkide bulunulursa, dönme yönü değişir. O zaman atomun toplam enerjisinde bir azalma meydana gelir. İşte bu sırada 21 cm dalgaboyunda bir ışınım yayınlanır

1951 de Harvard da Astronomlar yıldızlararası ortamdaki 21 cm lik bu radyo ışınımını tespit ettiler. Bu radyo ışınımı, galaksi diskindeki hidrojen bulutlarından gelmektedir. Galaksimizin farklı bölgelerindeki gazlardan gelen radyo ışınımları farklı dalgaboyları ile radyo teleskoplara ulaştığından, değişik gaz bulutlarını seçip ayırmak ve böylelikle Galaksimizin bir haritasını çıkartmak mümkündür.

Galaksimizin 21 cm lik radyo dalga boyu gözlemlerinden, nötral hidrojen gazından itibaren, birçok yay biçiminde kollar çıkarılmıştır. Samanyolu’nun spiral yapısına ait en önemli ipuçları O , B yıldızları ve H II bölgelerinin haritalanmasından elde edilmiştir. Ayrıca, karbonmonoksit (CO) ihtiva eden molekül bulutlarındaki radyo gözlemleri, Galaksimizin uzak bölgelerinin haritasını çıkartmak için kullanılmıştır.

1467189_374638782682607_971673182_n
Samanyolu’nun olası karşıdan görünüşü ve sarmal kolları (Telif: Kozmik Anafor).

Bütün bu gözlemler, Galaksimizin spiral bir kola sahip olduğunu göstermektedir. Güneş, Orion kolu olarak isimlendirilen spiral kollardan birinde bulunmaktadır. Sagittarius kolu, galaksi merkezi doğrultusunda bir yerdedir. Bu kol, yaz aylarında Samanyolu’nun Scorpius ve Sagittarus boyunca uzanan kısmına bakıldığında görülebilir. Kış aylarında ise Perseus kolu görülebilir. İki büyük koldan diğer ikisi ise Centaurus ve Cygnus koludur.

Spiral kollar, galaksinin döndüğünü akla getirmektedir. Galaksimiz dönmese idi, bütün yıldızlar Samanolu’nun merkezine düşerdi. Galaksimizin dönmesini hesap etmek zor bir iştir. Hidrojen gazından yayınlanan 21cm lik radyo gözlemleri, galaksinin dönmesi hakkında önemli ipuçları sağlar. Bu gözlemler, Samanloyu’nun katı bir cisim gibi dönmediğini, oldukça diferansiyel olarak döndüğünü açık olarak göstermektedir.

İsveçli Astronom Lindblad, galaksi merkezi etrafında yörüngesi boyunca Güneş’in hızının 250 km/sn olduğunu çıkarttı. Güneş bu hız ile Galaksimizin etrafını ancak “en az” 200 milyon yılda dolanabilir. Bu da galaksimizin ne kadar büyüklükte olduğunu gösterir. Güneş’in galaksimizin etrafındaki yörüngesini bilirsek, Galaksimizin kütlesini Keplerin üçüncü kanunundan hesaplayabiliriz.

1045089_299753000171186_1818876405_n
Güneş’in samanyolu’ndaki konumu. Resme tıklayarak büyütebilirsiniz (Telif: ESO / Kozmik Anafor).

Buradan galaksimizin kütlesinin, Güneş’in kütlesinin 1.1×10 üzeri 11 katı olduğu bulunmuştur. Bu kütle çok küçüktür. Çünkü Kepler kanunu, bize sadece Güneş’in yörüngesi içersindeki kütlesini verir. Güneş’in yörüngesinin dışarısındaki madde, Güneş’in hareketinin etkilemez ve böylelikle Keplerin üçüncü kanununa yansımaz.

Bugün, hala Galaksimizin gerçek sınırı tespit edilemedi ve mutlaka şaşırtıcı bir madde miktarı, galaksinin halosunun çok ötesinde uzanan küresel dağılım halinde Galaksimizi kuşatmalı (O nedenle gökbilimciler galaksimizin büyüklüğünü 80-100 bin ışık yılı olarak dile getirir). Bu maddeden dolayı, Samanyolu’nun toplam kütlesi en azından Güneş kütlesinin 6 x 10 üzeri 11 katı veya daha fazla olabilir. Galaksimizin halosunun ötesindeki bu madde çok karanlıktır. Bunun için bu bölgeye “Karanlık Madde” adı verilir. Bu bölgede yıldız yoktur ve varlığı kütle çekim kuvvetinin varlığından anlaşılmaktadır.

Galaksimizin merkezi, Sagitarius (Sgr A) olarak bilinmektedir. New Mexicodaki VLA radyo teleskobu ile elde edilen ayrıntılı radyo görüntülerinden Sgr A nın iki koldan ibaret olduğu görülmüştür: Sgr A Batı ve Sgr A Doğu.

25283_g2Big
Çok sayıda yıldız, galaksimizin merkezindeki süper kütleli karadeliğin çevresinde aşırı eliptik yörüngeler izleyerek döner (Telif: NASA JPL).

SgrA Batı termik, diğeri ise termik olmayan radyasyon yayınlar. Termik kısımda iyonlaşmış hidrojen vardır. Bu iyonlaşmış gazın sebebi anlaşılamamıştır. Bunu açıklayabilen iki mekanizma ileri sürülmüştür: Sıcak O, B tayf sınıfı anakol yıldızları ve galaksi merkezindeki çok yüksek bir enerji kaynağı.

Ayrıca, Sgr A batı kolunun merkezinde termik olmayan çok küçük bir kaynak tespit edilmiştir. Buna Sgr A* denmektedir. Gözlemlerden, galaksimizin merkezinin bir spiral yapıya sahip olduğu anlaşılmıştır. Merkezdeki bu spiral yapının galaksimizin spiral yapısı ile bir ilgisi yoktur.

Galaksi merkezinden itibaren 2 ila 8 pc arasında moleküllerin bulunduğu bir disk bölgesi vardır. Bu bölgeye “Molekül diski” denir. Merkezden itibaren 700 pc (parsek; 1 parsek 3.26 ışık yılıdır) uzaklıktaki ekseni etrafında hızla dönen bir “Çekirdek disk” vardır.

Gerek merkezdeki spiral yapının oluşumunu açıklayabilen, gerekse yüksek hızlı gaz ve tozu galaksi merkezi etrafında tutan birşey olmalı. Yapılan dinamik hesaplardan, 2 x 10 üzeri 6 Güneş kütlesindeki bir cismin, bu gazın yıldızlararası uzaya uçup gitmesini engellediği ileri sürülmüştür. Bu da kompakt süper kütleli bir kara deliktir.

Diğer birçok galaksinin çekirdeklerinde de meydana gelen olağanüstü aktiviteyi keşfeden astronomlar, bu Galaksilerin merkezlerinde süper kütleli bir kara deliğin olabileceğini söylemektedirler.

Kaynak: akad.org
Universe, Kaufmann Third Edition, 25,483-497.

Düzenleme: Zafer Emecan
Kapak Fotoğrafı: Mehmet Ergün




Yıldızların Uzaklıkları Nasıl Bulunur? (Paralaks Yöntemi)

Yıldızlar ile ilgili belgesel izlerken gözümüze takılan ilk şey genellikle yıldızların Dünya’ya olan uzaklıklarıdır. Peki, bu uzaklıkların (en azından belli bir noktaya kadar) nasıl hesaplandığını hiç merak ettiniz mi?

Cevap basit bir lise geometrisinden ibaret. Evet, lise yıllarında bir çoğumuzun korkulu rüyası olan geometri.

Evrendeki diğer yıldızları tanımamız için ilk önce en yakın yıldız olan Güneş’i tanımalıyız. Eğer Güneş’e olan uzaklığı hesaplayabilirsek, diğer yıldızlara olan uzaklığı basit bir geometri hesabı ile bulabiliriz. Tarihte Aristarkus (MÖ 310-230) paralaks hesaplamasını düşünen ilk kişidir. Fakat o yıllarda bu derece hassas ölçümleri yapabilecekleri bir teleskop olmadığı için bu hesap fikrini ispatlayamamıştır.

paralaksyontemi
Paralaks, Dünya Güneş’in her iki tarafındayken gözlemlenen yıldızın arkaplanındaki yıldızlara göre belirli bir açı değerinde farklı konumlarda görülmesi olarak tanımlanabilir.

Şimdi Güneş’e olan uzaklığı (başka bir yazıda açıklayacağız) bulduğumuza göre, aynı tekniği diğer yıldızlara uygulayabiliriz. Yunanlılar bilimde çok başarılıydı ama bazı felsefi inançlardan dolayı Dünya’nın Güneş etrafında dolandığını bir türlü kabullenemediler. Paralaks’ın mantığı da bunu gerektirdiği için, bu keşif yüzyıllarca gecikti. Konuya dönersek, 6 ay içerisinde gözlemlemekte olduğumuz yıldızın sözde pozisyon kaymasını gözlemlediğimizde aslında onun açısal ayrımını gözlemlemiş oluyoruz. Örneklendirecek olursak:

Bir gözünüz kapatın ve işaret parmağınızı burun hizasına getirin. Şimdi kapalı gözünüzü açıp diğer gözünüzü kapatın. Ne gözlemlediniz? Parmağınız yer değiştirdi değil mi? Peki parmağınızı yaklaştırdığınızda bu yer değişimin artığını da farkettiniz mi?

paralaks

Şimdi, gözleriniz Dünya’nın iki ayrı pozisyonu, burnunuz Güneş ve parmağınız da bir tane yıldız olsun. Gözünüz ve burun arasındaki mesafeyi (Dünya ve Güneş) biliyoruz, açıyı da zaten iki ayrı noktadan gözlem yaparak bulmuştuk.

Güneş’e olan uzaklığı 1 astronomik birim (AB) diye tanımlarsak yıldızın uzaklığı(d), 6 aylık süreçte yıldızın açısal değişiminin tanjantına bağlı çıkacaktır. Yani 1/d = tan(a) olarak bulunur. Burada a yıldızın açısal değişimi, 1 Güneş ile Yer arasındaki mesafe (1 astronomik birim), d ise yıldızın uzaklığıdır.

Ama bir dakika, tanjantı hesap makinesi olmadan nasıl bulacağız? Aslında küçük açılar için, bir açının tanjantı açının kendisine eşittir (radyan biriminde geçerli, örneğin tan (0.03)=0.03). Dolayısıyla yıldıza olan uzaklık Güneş’e olan uzaklığın radyan cinsinden ölçtüğünüz açıya bölümüne eşittir (d=1/a). Bu işlem sonucunda çıkan değer, parsek birimindendir. 1 parsek de yaklaşık olarak 3.26 ışık yılıdır.

Paralaks

Örneğin bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri’nin paralaks değeri 768mas (miliarcsecond)’dır. Bu gözlemler sonucunda ölçülen kayma miktarıdır. Lakin bize arcsecond (yay saniyesi) değeri lazımdır, bu da 1000’de 1’lik orandan ötürü 0.768 yay saniyesidir. Bir yay saniyesinin 1 derecenin 3.600’de biri olduğunu ifade etmekte fayda var.

Yani bize en yakın yıldız gökyüzünde derecenin 3.600’de 1’inden daha küçük değerlerde yer değiştiriyor gibi görünür. Bu sebeple bu kaymayı çıplak gözle ayırt etmek mümkün değildir.

Şimdi basit geometrik hesabımızı uygulayacak olursak d=1/0.768’den d=1.3 sonucunu buluruz. Fakat Proxima Centauri bize yaklaşık 4.22 ışık yılı uzaklıktadır. Sonucun farklı olmasının sebebi, yukarıda da belirttiğimiz gibi çıkan sonucun parsek biriminden olmasından dolayıdır. 1.3 parsek = 1.3 x 3.26 = 4.24 ışık yılı çıkacaktır. Ki bu da çıkması gereken değere çok yakın bir değerdir.

Alperen Erol




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




Güneş’in Bugünü ve Yarını

Güneş; dengeli olarak niteleyebileceğiz aşamada, gençlik günlerini yaşayan bir yıldızdır. Gökbilimciler yıldızların bu dengeli ve sağlıklı ömür bölümünü “anakol evresi” olarak nitelerler. Bu süreç içerisinde yıldız, çekirdeğindeki çok yoğun maddenin büyük bir kısmını oluşturan hidrojeni helyuma çevirerek enerji üretir.

Ancak, bir süre sonra yıldızın çekirdeğinde helyuma dönüştürecek miktarda hidrojen kalmaz. Çekirdeğin çevresi, yıldızın ömrü boyunca ürettip biriktirdiği Helyum’la kaplanmıştır artık. Bu hidrojen kıtlığının ne zaman gerçekleşeceği yıldızın kütlesinin büyüklüğüne, daha başka bir deyimle ne kadar ağır olduğuna bağlıdır. Güneş benzeri bir yıldızda hidrojenin yanma süresi yaklaşık 10 milyar yıl kadar sürer.

Hidrojen bitince yıldızın çekirdeğinde enerji üretimi durur. Duran enerji üretimi, yıldızı doğduğu günden beri içe doğru çökmeye zorlayan, ancak üretilen enerjinin dışa doğru baskısına yenik düşen kütleçekim gücünün hakimiyeti ele geçirmesine neden olur: Yıldızın çekirdek bölgesi içe doğru çökmeye, küçülmeye ve sıkışmaya başlar.

Not: Kütleçekim ve yıldızın ürettiği enerji arasında yaşanan savaşa “hidrostatik denge” adı verilir. Yukarıdaki yıldızın içe çökmesine neden olan mekanizmayı anlayabilmek için şu iki yazımızı (Bkz: virial kuramı), (bkz: jeans kriterleri) okuyabilirsiniz.

Güneş

Enerji üretemediği için çökmeye engelleyemeyen çekirdek bir süre sonra o kadar sıkışır ve sürtünmeden dolayı o kadar ısınır ki, 100 milyon dereceye ulaşmış olan çekirdeği çevreleyen helyum kabuk, tıpkı hidrojenin bir zamanlar yaptığı gibi enerji üretmeye başlar. Artık helyum atomları birleşerek Karbon oluşturuyordur. Bu sırada çökme süreci devam ederken ısınan yıldızın dış katmanları da genişlemeye, yıldız daha az yoğun ama daha büyük bir hale gelmeye başlamıştır. Bu yetmezmiş gibi, çekirdekteki helyum reaksiyonu, dış katmanların daha da ısınıp çok daha fazla genleşmesine neden olur.

Artık ömrünün güzel günlerini geride bırakan yıldızımız eski boyutlarından neredeyse 100 kat daha büyüktür. Helyum reaksiyonunun ürettiği büyük miktarda enerjiyle çevresine gençlik günlerinde olduğundan çok daha fazla ısı yaymasına karşın, yüzey sıcaklığı çok geniş yüzey alanı nedeniyle gençlik günlerinin yarısına kadar düşmüştür. Bu da yıldızın artık daha kırmızı görünmesine neden olur. Sonrası ise bildik hikaye; helyumun yanması biter, karbon yakılmaya başlar, o biter oksijen yakılır; sırayla neon, silikon, kükürt vs diye sürer gider bu süreç. Ancak, Güneş’in kütlesi helyum ve karbondan sonra nükleer reaksiyonları sürdürecek kadar büyük değildir. Karbon süreci sonunda büyük ihtimalle dağılıp bir gezegenimsi bulutsu gösterisiyle, ömrünü beyaz bir cüce olarak tamamlayacak.

Not: Yukarıda anlattığımız sürecin çok daha detaylı anlatımı için şu makalemizi okuyabilirsiniz. Bu süreç içerisinde yaşanacakların bizi ve Güneş’i ilgilendiren kısmı için ise şu makalemizi okumanız faydalı olacaktır. 

Üstteki görselde, Güneş’in şu anki halini ve yaklaşık 5 milyar yıl sonra dönüşeceği kırmızı dev evresindeki iç yapısını görüyorsunuz. Sağ alttaki kutuda yer alan boyut kıyaslaması, yıldızımızın ne kadar büyüyeceği ve nasıl bir şeye dönüşeceği hakkında sanırım biraz daha net fikir verebilir sizlere.

Zafer Emecan




Mini Buzul Çağı 2022 ve Güneş Etkisi

Dünya’nın iklimindeki değişimlerde Güneş’in etkisi küçümsenmeyecek boyuttadır. 4,5 milyar yıllık tarihi boyunca Güneş üzerindeki patlamaların Dünya’ya gönderdiği enerji yüklü parçacıklar gezegenimizi ısıtmış veya düşük aktiviteli dönemlerde Dünya soğumaya girmiştir.

Bilim insanları yüz yıldan fazladır Güneş’i gözlemlemiş, gözlemler sonucunda Kelebek Diyagramı ve Leke Diyagramlarını ortaya koyup aktivite dönemini (önceki yazılarımızdan bulabilirsiniz) inceleme fırsatı bulmuştur.

Biz de önümüzdeki dönemlerde gerçekleşmesi muhtemel bir senaryodan; çok sayıda bilim insanının hemfikir olduğu 2020 mini buzul çağı fikrine değineceğiz:

Dediğimiz gibi bu bir senaryodur fakat, gözlemsel çalışmalarla desteklenen bir senaryo. Bu olması muhtemel senaryodan bahsetmeden önce, size daha önce Güneş aktivitesi zayıflığından ötürü meydana gelmiş bir mini buzul çağını anlatalım. Bunu anlatmamızın temel sebebi, bilim insanlarının 2022 yılından sonra öngördüğü mini buzul çağını, gözlemlere dayanarak aynısının yaşanma ihtimalini görmesidir.

buzul çağı
1500 ve 1600’lü yıllarda, gezegenimizi etkileyen bir mini buzul çağı yaşanmıştı.

 

Olay 1500’lü yıllarda meydana geldi. Avrupa şiddetli soğuklara maruz kaldı. Bu doğa olayından ötürü bazı rivayetlere göre Avrupa’nın en sıcak yerlerinde bile metrelerce kar, yaz aylarında dahi erimemiş. İşte bu olaya benzer bir durumun şu an başladığı, fakat etkisini 2022 yılından sonra daha net hissedeceğimiz konusunda bilim insanlarının görüşleri var, peki onları bu düşünceye sevk eden şey nelerdir?

Bu sorumuzun cevabı Güneş aktivitesi. Yukarıda da bahsettiğimiz gibi Güneş’ten gelen enerji yüklü parçacıklar Dünya’yı ısıtır. Bu parçacıkların yoğunluğu, Güneş yüzeyinde gerçekleşen patlamalardaki kütle atılımına da bağlıdır. Şiddetli ve büyük patlamalar, Dünya’ya bu sebeple normale göre (patlamasız Güneş yüzeyi) daha fazla parçacık gönderir. Daha fazla gelen parçacıklar, Dünya’yı normalden daha fazla ısıtır.

Biraz geçmişe gidelim; mesela 1600’lü yıllara. “Güneş patlamaları o tarihlerde bilinmiyordu ama, nasıl oluyor da kayıt altına alınıyordu” diyebilirsiniz. Aslında, Güneş üzerinde o tarihlerde de lekeler görülebiliyor ve her gün kayıt altına alınıyordu. Çünkü, lekeleri görebilmek için Güneş’e isli bir camla dikkatlice bakıyor olmanız yeterli. Bu kayıtlardaki lekelerin nedeni o zamanlar bilinmiyordu ama çeşitli fikirler vardı. Zaman ilerleyip teknoloji geliştikçe, o lekelerin Güneş üzerindeki patlamalar sonrasında yüzeyindeki nispeten soğuk bölgeler olduğu anlaşıldı.

Bilim insanları; lekeler, patlamalar ve küresel sıcaklık tarihi üzerine yaptıkları çalışmalar sonucunda Güneş patlamalarının Dünya’yı etkilediğini ortaya koyunca, çeşitli modeller ortaya attılar. Bu modeller patlama sayısını önceden tahmin edebilmek için geliştirildi.

Güneş Patlaması
Güneş patlamaları, yıldızımızın doğal döngüsünün bir sonucudur. Bu patlamaların miktarı zaman zaman artarken, kimi zamanlar yıldızımız oldukça sakin bir yapıya bürünür.

 

2006 yılında kullanılan modele göre 2010 yılında yüksek Güneş aktivitesi bekleniyorken, yıl 2010’a gelince modelin hatalı olduğu düşünüldü. Aslında problem modelde değildi; Güneş aktivitesinde zayıflama vardı. Yeni modeller geliştirildi ve Güneş’in her durumu gözlendi.  Royal Astronomical Society’de (RAS) yayınlanan makalede yüzde 90’ların da üzerinde tutarlılığa sahip modele göre Güneş aktivitesinde zayıflama olduğunu ve önümüzdeki dönemde gerçekleşecek maksimum aktiviteden sonra Güneş’in aktivitesinde zayıflamaya yönelik gidişat görüldüğü yayınlandı.

Bu durum akıllara 1500’lü yıllardaki mini buzul çağını getirdi. Yapılan araştırmada, gelecek dönemlerdeki tahmini Güneş lekesi sayısı ile 1500’lü yıllardaki leke sayısı kıyaslandı. Kıyaslama sonucunda aktivite düzeyi çok benzer çıktı. Bu da bilim insanlarında önümüzdeki dönemde bir mini buzul çağına gireceğimiz hissiyatını oluşturdu.

Ancak, bir mini buzul çağı düşüncesini doğrulamadan önce şunu da belirtmek gerekiyor:

Dünya’nın iklimi, Güneş’ten aldığı enerjinin onun aktiviteleri ile değişmesi dışında, başka çok sayıda nedenin bir araya gelmesi ile şekillenir. Örneğin; atmosferdeki bulutluluk oranının uzun dönemli dağılımı, sera etkisi oluşturan gazların miktarı, volkanik faliyetler vs. gibi.

Bizler, insan kaynaklı karbondioksit gazı salınımının gezegenimizin küresel ortalama ısı değerlerini yükselttiğini ve bu yükselmenin sürmekte olduğunu biliyoruz. Yine, muazzam sayıda ürettiğimiz besi hayvanlarımızın da atmosfere saldığı metan gazı miktarının büyük boyutlara ulaştığını ve bunun da küresel sıcaklık değerlerinin yükselmesinde etken olduğu bilgisine sahibiz.

Evet, otomobillerimizi Taş Devri çizgi filminde olduğu gibi kendi kas gücümüzle yürütemeyiz artık ama atmosferimizi ısıtmadan da ulaşım yöntemleri geliştirebiliriz.

 

Yani, Dünya’yı ısıtıyoruz. Ama, “bak ne güzel, buzul çağına girecekken bizim sayemizde gezegenin sıcaklığı aynı kalacak” diye düşünmeyin. Çünkü, bir buzul çağı her ne kadar kulağa korkutucu geliyor olsa da, bu geçici bir mevsimsel döngüden ibaret. Oysa, bizim atmosfere saldığımız sera gazları maalesef geçici bir sorun değil. Bu gazlar yüzünden bin yıllar boyunca gezegen iklimimiz olması gerekenden daha sıcak seyredecek.

“Olması gereken” derken neyi kastediyoruz peki? Bundan kasıt; gezegenimiz yüzeyinde yaşayan insan dahil tüm canlıların, yani bitkilerin, hayvanların, mikroorganizmaların alışık olduğu çevre koşullarını anlayın. Çoğu hayvan, sadece kendi iklim koşullarında var olabilecek biçimde gelişmiştir. Bir derecelik ısı artışı, canlının bulunduğu bölgedeki bitki örtüsünü değiştirir ve bu bitki örtüsü ile beslenen canlılar ortama adapte olamayarak yok olur. Denizlerde, nehirlerde ve göllerde yaşayan çoğu balık türü için su sıcaklığı büyük önem taşır. Sadece birkaç derecelik sıcaklık değişimi, binlerce balık türünün neslinin tükenmesine neden olabilir.

Bunların üstüne, insanlar gibi yüksek adaptasyon yeteneğine sahip canlılar, nesil tükenme tehlikesi yaşamasa da, bulundukları bölgelerdeki iklim değişiklikleri nedeniyle göçler yaşanması da kaçınılmaz olacak. Sular altında kalan kıyı bölgeleri veya çölleşen iç bölgelerde yaşayan milyarlarca insanın daha uygun yerleşim alanlarına göçme çabası, beraberinde ister istemez bölgesel yoğun savaşları ve elbette büyük insanlık dramlarını getirecektir.

O nedenle, küresel ısınma; ileride yaşayacağımızı düşündüğümüz mini buzul çağından çok ama çok daha büyük bir tehdit oluşturuyor: Hem gezegenimizdeki canlılar, hem de insanlar için…

Hazırlayan Süleyman Yeşil
Geliştiren: Zafer Emecan




Güneş’in Yerel Galaktik Çevresi Ve Hareketi

Gökadamız Samanyolu yörüngesinde yaklaşık 230 milyon yılda döndüğü düşünülen Güneş, bu yolculuğu sırasında farklı ortamlardan geçer.

Yıldızımız ve bizler, son 100 bin yıla yakın zamandır ise, Yerel Yıldızlararası Bulut adı verilen seyrek gazlardan oluşan bir bulutsunun içinde yol alıyoruz. Seyrekliği nedeniyle (santimetreküpte 0.26 atom) gözlemlenmesi oldukça zor olan bu gaz bulutu çoğunlukla hidrojen, az miktarda helyum ve eser miktarda tozdan meydana geliyor. Gökbilimciler tarafından “ılık” diye nitelenen plazma(*) halindeki bulutun sıcaklığı 6.000 derece civarında. Buna ılık deniliyor, çünkü Samanyolu‘nda gözlemlenebilen pek çok yıldızlararası bulutun sıcaklığı milyonlarca dereceyi bulabiliyor.

Yerel Yıldızlararası Bulut da, tıpkı Güneş gibi hareket halinde fakat onunla birlikte değil, aksi yönde hareket ediyor. Yapılan tahminler, bu gaz bulutu içinden çıkmamızın 10 ila 20 bin yılı bulabileceği yönünde.

Güneş
Güneş, Samanyolu çevresindeki 230 milyon yıllık yörüngesini, yolu üzerindeki gaz ve toz bulutları ile yıldızlar gibi büyük kütleli gök cisimlerinin etkisi ile, inişli çıkışlı bir yol izleyerek tamamlar.

Güneş, Samanyolu çevresindeki milyonlarca yıllık yolculuğu boyunca hemen hiç gaz bulunmayan berrak ortamlardan geçtiği gibi, şu an içinde olduğumuz gaz bulutundan çok daha yoğun ortamlardan da geçer. Öyle ki, bazı dönemlerde bulutun yoğunluğu nedeniyle yeryüzüne gelen Güneş ışığı miktarında, ciddi iklimsel değişiklikler yaratabilecek seviyede azalmalar olur. Dünya’nın 4.5 milyar yıllık serüveni boyunca, birkaç milyon yılda bir yaşanan küresel buzul dönemlerinde bu durumun da etkin olduğu düşünülüyor.

En üstteki kapak görseli, Güneş’in 10 ışık yılı kadar çevresini kapsıyor ve Yerel Yıldızlararası Bulut’un gerçekci bir benzetimini içeriyor.

Yıldızımızın bizi de peşinde sürüklediği Samanyolu çevresindeki yörüngesi çok uzun bir süreç aldığı için, bu dönem içinde gezegenimiz oldukça büyük değişimler yaşar. Bu son derece doğaldır, çünkü bizler için uzun olan 230 milyon yıllık dolanım süresi, evrensel ölçekler göz önüne alındığında bir göz kırpma anı kadar kısadır.

Güneş’in yörüngesi son derece yoğun yıldızlar arası bulutlar ve bu fotoğrafta gördüğünüz gibi bolca gaz ve toz içeren yıldız oluşum bölgeleri (nebulalar) ile sıkça kesişir.

Az önce belirttiğimiz gibi, şu an içinden geçtiğimiz gaz kütlesinin çok daha yoğunlarının içinden geçeriz. Bu geçiş sürecinde öylesi büyük etkiler olur ki, Güneş rüzgarlarının gücü içinde yol aldığımız bulutsuyu dağıtamaz. Hatta, Dünya göklerinden bakıldığında bugün rahatlıkla görebildiğimiz Jüpiter ve Satürn gibi gezegenler bu yoğun bulutsuların içinden geçerken görünemez hale gelebilir. Tüm bunlar, yıldızımız ve gezegenimiz için son derece sıradan ve defalarca tekrarlanan olaylar olmasına rağmen, insanlık tarihi evrensel ölçeklerde son derece kısa bir süreç olduğu için henüz bunları yaşayıp göremedik.

(*) Plazma; aşırı sıcak olduğu için elektronlarını yitirmiş Hidrojen ve Helyum’dan oluşur. Madde aşırı ısındığında elektron ve atom çekirdekleri birbirinden ayrılıp bağımsız hale gelir. Madenin; katı, sıvı ve gaz hali haricindeki bu dördüncü haline “plazma” adı verilir.

Zafer Emecan

Not: İlk kez 3 Nisan 2013’te yayınlanan bu yazımız düzenlenerek tekrar yayınlanmıştır.  Aşağıdaki kaynak makalede çok daha detaylı anlatımı mevcuttur.

http://astronomi.istanbul.edu.tr/populer/cevre/cevresi.htm




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




Güneş’in Diğer Gezegenlerden Görülen Büyüklüğü

Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin her birinden bakıldığında, yıldızımız Güneş gökyüzünde çok farklı büyüklüklerde görülür.

Gezegen Güneş’ten ne kadar uzaksa, doğal olarak gökyüzünde kapladığı alan o kadar küçük oluyor. Öyle ki, Uranüs, Neptün ve Plüton göklerinde Güneş’in o alışık olduğumuz yuvarlağı neredeyse görünmez olur.

Aşağıda gördüğünüz diyagramda, Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerden bakıldığında yıldızımızın gökyüzünde Dünya’da göründüğüne kıyasla ne büyüklükte yer aldığını (tıklayıp büyüterek) orantılı olarak görebilirsiniz.

Güneş

Gökcisimlerinin gökyüzünde görünür büyüklüklerine, astronomide “açısal büyüklük(Angular size) adı veriliyor. Cismin gökyüzünde kapladığı alan, büyüklüğü ve uzaklığı ile orantılıdır. Tüm gökyüzünü bir çember kabul edip, 360 dereceye bölerseniz, gökcisimlerinin bu çemberin dış yüzeyinde ne kadar alan kapladığını açısal bir değerle ifade edebilirsiniz.

Örneğin, Ay’ın çapı yaklaşık 3.400 km, bize uzaklığı ise yaklaşık 380 bin km’dir. Bu uzaklıktan, bu büyüklükte bir cismin gökyüzünde kapladığı alan 0.5 derecedir. Güneş ise yaklaşık 1.4 milyon km’lik çapı ile bizden 150 milyon km uzaklıktadır. Gökyüzünde kapladığı alan ise tıpkı Ay gibi 0.5 derecedir. Yani Ay’dan çok daha büyük olmasına rağmen, uzaklığı çok fazla olduğu için gördüğümüz açısal büyüklüğü Ay ile hemen hemen aynıdır.

acisalbuyukluk478

Gökcisimlerinin açısal büyüklükleri çok çok küçük olduğu için, “derece” birimi fazla büyük gelir. Bu nedenle 1 derecenin 3.600’de biri olan “arksaniye(arcsecond) birimi açısal büyüklük tanımlama için kullanılır. Buna göre, 0.5 derecelik Ay’ın açısal büyüklüğü yaklaşık 1.800 arksaniye olur.

Uzaklığa bağlı olarak açısal büyüklüğün de küçüldüğünü söylemiştik. Örneğin Güneş’in neredeyse iki katı büyüklükte olan Sirius yıldızı, Dünya’dan bakıldığında 0.0059 arksaniyedir. Jüpiter gezegeni, uzaklığına bağlı olarak Dünya’dan 29.8 ila 49.06 arksaniye arasında bir açısal büyüklüğe sahiptir.

Farkettiğiniz gibi, uzak yıldızların açısal büyüklükleri çok ama çok küçük olduğu için teleskoplarımızla ancak ışık noktaları şeklinde görünebilirler. Dolayısıyla ne kadar büyük bir teleskopla bakarsak bakalım hiçbir yıldızın yüzeyini görüntülememiz mümkün değildir.

Açısal büyüklükle ilgili daha detaylı bilgiyi bu linkten ulaşabileceğiniz yazımızdan alabilirsiniz.

Zafer Emecan




Güneş Işığı, D Vitamini ve Vampirler!

Atalarımız “Güneş girmeyen eve doktor girer” demişler. Ne de güzel demişler. Aranızda vampir yok değil mi? Evet, yoksa bu yazıyı okumaya devam edebilirsiniz.

Güneş’te her saniye 600 milyon ton hidrojen 596 milyon ton helyuma dönüşür.  Böylece Güneş her saniye 4 milyon ton kütle kaybeder ve bu kaybolan kütle ısı ve ışık olarak uzaya yayılır. Güneş’in merkezindeki sıcaklık 15 milyon dereceye kadar çıkarken yüzeyindeki sıcaklık yaklaşık 6 bin derecedir.

Yıldızımızın merkezinde nükleer füzyon denilen termonükleer reaksiyonlarla Hidrojenlerin Helyuma dönüşmesi sonucu açığa çıkan fotonların Güneş’in yüzeyine çıkması binlerce yıl sürer. Yüzeye çıktıktan sonra Dünya’ya ulaşmaları ise yaklaşık 8 dakika’dır. Yani şu an Güneş’ten bize gelen ışınlar, binlerce yıl artı 8 dakika yaşındadır.

güneş
Güneş’in temel yapısı.

Güneşin ikinci kütle kaybı ise Güneş rüzgarları sayesindedir.  Yıldızımız her saniye 1.5 milyon ton daha kütle kaybeder rüzgarlar sebebiyle. Bu rüzgarlar Dünya’nın manyetik alanına çarpıp aurora denilen güzelim ışık gösterilerine sebep olurlar.  Dolayısıyla Güneş’in her saniye kütle kaybı kabaca 5.5 milyon tondur. Bir yılda ise 174 trilyon ton gibi muazzam bir kütle kaybı yaşar.

Şu anda 5.5 milyar yaşında olduğunu hesapladığımız yıldızımız her saniye 5.5 milyon ton kütle kaybetmesine rağmen, daha 5 milyar yıl ömrü vardır. 5 milyar yıl sonra ise  bu kayıp ancak binde 34’ü kadar olacaktır.

Bu kayıp Güneş’in asıl kütlesi karşısında ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Yani Dünya’nın en zengin adamının 1 lira kaybetmesi gibidir. Kendisini etkilemez. Çünkü Güneş, kütle olarak dünyamızın tam 330 bin katıdır. Hacim olarak ise 1 milyon 300 bin Dünya’yı içine sığdırır. Yıldızımız, tek başına güneş sisteminin toplam kütlesinin %99.86’sına sahiptir ve diğer devasa gezegenler, cüce gezegenler, göktaşları ve uydular ancak Güneş Sisteminin %0.14’ünü oluştururlar. Yani, bizim için çok büyük görülen bu rakamlar, Güneş için neredeyse bir hiçtir.

The_Aurora_Borealis_or_Northern_Lights_shines_above_Bear_Lake_at_Eielson_Air_Force_Base,_Alaska,_on_18_Jan_050118-F-MS415-003
Güneş rüzgarları, Dünya’nın manyetik alanından içeri sızdıkları kutup bölgelerinde muhteşem kutup ışıklarına (Aurora) yol açarlar.

Güneşin kaybettiği bu kütlenin tek hissedildiği nokta Güneş’in kütle çekim kuvvetinin göreceli olarak zayıflaması sebebiyle dünyamızın her yıl 1.6 cm gibi bir miktar Güneş’ten uzaklaşmasıdır.

İşte uzaya ısı ve ışık olarak yayılan 5.5 milyon ton kütlenin 2 milyarda biri dünyamıza ulaşır. Bu sayede sular buharlaşıp bulut olur, atmosfer motoru çalışır. Bitkiler fotosentez yaparak hayat bulur. Karbondioksit alıp, oksijen verirler. Bazı bitkiler gün battıktan sonra bile depoladıkları güneş ışıkları ile pasif fotosentez yaparlar.

Uzay araçları ve dünyamızın etrafında dönen yapay uyduların çoğu Güneş’ten gelen ışınlarla pillerini şarj edip, faaliyetlerine devam ederler. Biz bu sayede uydulardan TV yayınlarını izler, GPS ile yolumuzu bulur, hava durumunu takip eder, telefon görüşmelerimizi yapar ve internete bağlanırız.

14730756940.62067900
Güneşlenmek sağlığa yararlıdır. D vitamini üretirsiniz, cildiniz gençleşir, yenilenir. Tabii, bronzlaşacağım diye bütün gün Güneş altında pişmeyi kastetmiyoruz. Az ama öz güneşlenin, yanıp kavrulmayın. En azından, koruyucu kremler kullanın.

Güneşimizin bu özelliklerinin yanında insan hayatı için çok kritik bir görevi var. İnsanın hayati fonksiyonlarını devam ettirebilmesi için en önemli maddelerden birisi Kalsiyum ve D vitaminidir. D vitamini bitkilerde kolay kolay bulunmaz. Bazı balık türleri ve sütte vardır ancak, bu miktar insanın D vitamini ihtiyacının ancak %10’unu karşılar. Peki kalan kısmını nereden karşılarız?

Tahmin ettiğiniz gibi: Güneş‘ten.

Güneş’ten doğrudan D vitamini almayız elbette, çünkü Güneş vitamin değil, ışık saçar. İnsan derisinin ilk katmanının hemen altında bulunan bir madde yıldızımızdan gelen ultraviole ışınlarla tepkimeye girip D vitamini meydana getirir. Bu sayede insan vücudunun ihtiyacı olan D vitaminin %90’ı, Güneş’in gözle görülmeyen ve yukarıda belirttiğimiz kütle kaybı ile Dünya’ya ulaşan ultraviyole ışınları sayesinde var olur. Bu olmasaydı, D vitamini eksikliğinden kaslarımızın kasılması ve gevşemesi zorlaşacak, kemik erimesi başlayacak, zayıf ve hasta olacaktık.

Kalsiyum kasların kasılması için en önemli maddedir. Değilse ne elimiz kalem tutacak, ne klavyeye dokunabilecek ne de bir şey kaldırabilecektik. Hamilelik yaşayan hanımlar bilirler; doktorlar hamilelik süresince kalsiyum ve D vitamini takviyesi yaparlar. Aksi halde, bebek annedeki kalsiyum ve D vitamini alır ve zamanla annenin kemikleri zayıflar. Bu da, ilerleyen yaşlarda büyük sıkıntılara neden olur. O nedenle hamilelik sürecinde doğru beslenmek ve güneşlenmek önemli.

D Vitamini
Hamilelik döneminde Güneş ışığı önemli. Tamam, göbeğinizi açıp böyle kırlarda koşturun diye bir tavsiyede bulunmayacağız ama, en azından her gün düzenli olarak yüzünüz Güneş görsün.

D vitamini eksikliği beyin felci, diş çürümesi, hipertansiyon, kalp yetmezliği, parkinson, kemik erimesi, depresyon gibi hastalıklara neden olduğu gibi son yapılan bilimsel araştırmalara göre de  prostat kanseri, kalın bağırsak, meme kanserine yakalanma riskini artıyor.

D vitamini eksikliğinde sinüzit, nezle, zatürre, bronşit ve grip gibi hastalıklara karşı daha korumasız hale geliriz. Ayrıca, D vitamini değerleri düşük olanlarda felç ve kalp krizi vakalarına daha çok rastlandığı görülmüştür. Depresyon tedavisinde D vitamini seviyesini ölçmek ve eksik ise vitamin takviyesi yapmak çok önemli bir nokta.

Hal böyle olunca günde en az 15-20 dakika güneşlenmek gerekiyor.  Bu, her gün sahile gidip güneşlenin manasında değil tabii. Kendiniz gölgede dursanız ve sadece elinizi bir saat boyunca Güneş’e tutsanız, yine de günlük D vitamini ihtiyacınızı karşılayacak enerjiyi alabilirsiniz. Siz yine de, elinizi uzatmakla yetinmeyin, en azından yüzünüzün ve kollarınızın bir süre Güneş görmesini sağlayın.

Güneş altında çok kalmak da bolca D vitamini üretip bunu depolayacığınız anlamına gelmiyor. Aşırı doymuş bir çözelti gibi, bir müddet sonra ne kadar eklerseniz ekleyin bir işe yaramıyor. Dolayısıyla her şeyin aşırısı zarar kaidesine göre, düzenli ve aşırı olmayan miktarlarda güneşlenerek günlük D vitamini ihtiyacımızı karşılamak zorundayız.

madenciler-771661
Madenciler, ağır ve sağlıksız koşullarda çalışan emekçilerdir ve saygıyı her meslek dalından fazla hakederler. Bizim her an ulaşabildiğimiz Güneş, onlar için neredeyse ulaşılmazdır. Ama, şehir insanı öyle bir yaşam tarzı sürdürmeye başladı ki, Güneş’i maden işçileri kadar az görür olduk…

Evin içerisinde güneşlenirim ben demeyin, pek işe yaramıyor. Çünkü ultraviyole ışınların önemli bir bölümü pencere camlarından yansıyıp geri dönüyorlar. Kısaca dışarı çıkmak ve Güneş altında yürümek veya bir miktar oturmak zorundayız. Modern zaman insanları maalesef fazla dışarı çıkmayıp evlerde ve işyerlerinde oturuyor ve maden işçileri gibi Güneş görmeden yaşıyorlar.

Filmlerde, romanlarda gördüğünüz vampirler ise gündüz dışarı çıkmadıkları için günlük D vitamini ihtiyacını karşılayamıyorlar. Bu sebeple buldukları insanın kanını içiyorlar ki D vitamini elde etsinler. Tarihte ise 1492 yılının Temmuz ayında, Papa 8. Innocentius ölüm döşeğinde iken onu iyileştirmek umuduyla üç genç erkeğin ölünceye kadar kanı akıtılıp daha sıcakken ona içirildiği söylentisi vardır.

Bu hikaye ne kadar doğru bilmiyoruz ama, pek işe yaramadığı da bir gerçek. Çünkü Papa 25 Temmuz’da öldü…

Zafer ACAR


teleskoplar-2254-2-meade

Amacınıza en uygun, 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




SOLAR APEX: Nereye Gidiyor Bu Güneş?

Çok değerli Kozmik Anafor okurları, dışarıya çıkıp halktan yetişkin insanlara mikrofon tutsak ve “Güneş bir yıldız mıdır, gezegen midir?” diye sorsak on kişiden üçünün bile ‘yıldız’ cevabını veremeyeceği bir zamanda olduğumuzun farkındayız ancak, yaşı küçük ama hayalindeki uzay profili büyük olan bir çocuğun sorduğu soru attırdı bu başlığı. Önce Güneş’in bildik hareketlerine bakıp, Solar Apex’in ne olduğuna daha sonra değinelim.

Dokuz yaşındaki bir çocuk: “Dünya’nın üç türlü hareketi vardır: Kendi ekseni etrafında döner, Güneş etrafında döner, bir de Güneş’le birlikte gider ama nereye gider bilmiyorum” derse, Kozmik Anafor bu duruma açıklık getirir.

solar-apex-716651Dünya’nın kaç türlü hareketi vardır? dediğimizde, hiç kuşkusuz, okulda öğretmenlerimizin bize Dünya’nın iki çeşit hareketi olduğunu öğrettiklerini hatırlamak yerinde olacaktır. Bunlardan biri, Dünya kendi ekseni etrafında döner, böylece gece ve gündüz meydana gelir. İkincisi de, Dünya Güneş etrafında dolanır, böylece mevsimler oluşur. Her ne kadar bu öğretiler doğru kabul edilse de, son yıllarda yapılan seri gözlem ve araştırmalar sonucunda aslında gezegenimizin üyesi olduğu Güneş Sistemi’nin de kendisine özgü bir hareketi olduğu ortaya çıkmıştır.

Dünya’nın Güneş etrafındaki dolanımı saniyede 30 km’dir. Bu hızla Dünya bir saatte 108.000 km yol alır ki, bu değer, Ay-Dünya arasındaki mesafenin yaklaşık  dörtte biri kadardır. Bir günde aldığı yol ise 2.592.000 km’ye varır. Bu sırada Güneş; Dünya ve diğer gezegenlerle birlikte Herkül takımyıldızı yakınlarında bulunan Vega yıldızının bulunduğu yöne doğru yol almaktadır.

Bu hareketin hızı saniyede 20 km olmakla birlikte, sistemimizin bize nispeten ‘yakın’ yıldızlarına göre kabul edilen bir hızıdır. Yani, koordinat bazında görece yavaş bir harekettir. Ayrıca bu hareket Güneş’in hayali Zodyak takımyıldızları üzerindeki hareketi ile karıştırılmamalıdır.

Bu durumda Dünya, bir taraftan kendi ekseni etrafında dönerken, bir taraftan da Güneş etrafındaki yörüngesinde helezonik bir şekilde dolanır. Tabii ki Dünya’nın bu helezonik hareketini anlamlı hale getirmek için, arkasına uzay boşluğuna yazabilen bir kalem bağlayıp birkaç milyon yıl boyunca kalemin oluşturacağı çizgiyi beklememiz gerekiyor.

solar apex

Güneş’in bu hareketine doğal olarak çekim gücü nedeniyle diğer gezegenler de iştirak ederler. Yani Dünya ve tüm gezegenler Güneş’le birlikte sürüklenirler. Bu durumda Güneş ve tüm sistem, uzayda geçtiği bir noktadan bir daha geçmez. Güneş’in bu hareketinin kuzey kutup ekseni ile 37 derecelik bir açı yapacak şekilde yörünge düzlemine yerleştiği anlaşılmıştır. Bu açıya Solar Apex adı verilir. Solar apex için bir yön belirleyen ilk kişi 1783 yılında, İngiliz astronom William Herschel’dir.

Apex, doruk, zirve, uç anlamına gelirken, Solar Apex Güneş hareketinin hedef noktası anlamında kullanılır. Kısaca, sürükleniyoruz dostlar 🙂

Ama burada ilave etmeliyiz ki, Güneş’in bu hareketi, mevcut olan diğer hareketleri ile karıştırılmamalıdır. Güneş Sistemi içindeki bütün cisimler Güneş’in etrafında dönerken, Güneş ve Güneş Sistemi’nin tamamı Samanyolu Gökadası’nın merkezinin etrafındaki dönüşünü saniyede 220 km’lik bir hızla, yaklaşık 250 milyon yılda tamamlar. Güneş’in kendi ekseni etrafındaki hareketini de unutmamamız gerekiyor tabiki (Güneş kendi ekseni etrafında saatte 70.000 km hızla döner ve bir tam turunu yaklaşık 25 günde tamamlar).

Burada Galileo amcamızın sözlerini eklemeden geçemeyeceğim: “Güneş’in sanki başka işi yokmuş gibi, bir salkım koruğu bir salkım üzüm haline getirmek için aylarca uğraşır.”

Güneş’in her ne kadar yıldız şehrimiz, galaksimiz Samanyolu‘ndaki 200-400 milyar yıldız içinden sıradan bir yıldız olduğunu söylesek de, onun gerçekten çok işi var.

Güneş’in işlerine dair özet bir liste yapacak olursak:

  1. Kütle çekimine karşı savaş vererek enerji üretmek; “hidrostatik denge” yi korumak,
  2. “Çekim gücü” ile , etrafında dolanan cisimlerin merkezkaç kuvvetine denge oluşturmak,
  3. Kendi ekseni etrafında dönmek,
  4. Samanyolu galaksisi merkezi etrafında “sistem ile birlikte” dolanmak,
  5. Solar Apex açısı yaparak sürüklenmek.

Güneş için yapılan ‘ısı, ışık ve hayat kaynağımız’ tanımının altında çok şey yatıyor, hakkını yemeyelim.

Reyhan Çelik

Yararlanılan kaynaklar:
Taşkın Tuna – Muhteşem Tasarım 
Vikipedi


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




Güneş ve Ay Tutulmaları İle Depremler Bağlantılı Mı?

Biliyorsunuz, toplumumuz içinde Güneş tutulmalarının depremle ilişkili olduğu, malesef yaygın bir inanış. Gerçekle hiçbir bağlantısı olmayan bu konu hakkında birşeyler söylemek istedik. Tübitak, zamanında bu konuda bir araştırma yapmıştı. Bu araştırmanın verileri üzerinden hareket edelim:

1900 ile 2005 tarihleri arasındaki toplam 239 Güneş tutulması ile bu tutulmalardan 10 gün öncesi ve sonrasındaki 6 veya üzeri şiddetteki büyük depremler incelenmiş. Bu incelemeye göre:

• 10 gün önceki dönemde en az 1 deprem olanlar: %40.17
• 10 gün sonrasına kadar en az 1 deprem olanlar: %44.35
• Hiç deprem olmayanlar: %15.48

El_Eclipse
İzlemesi keyif veren bir doğa olayı olması haricinde, Güneş ve/veya Ay tutulmalarının gezegenimiz üzerinde kayda değer bir etkisi yoktur.

Tabi ki bilimsel deneyler “kontrollü” yapılır. Yukarıdaki verilere göre, Güneş tutulması ile depremler arasında cok “saglam” bir bağ varmış izlenimi oluşuyor. Bu bağı kontrol etmek icin bilim insanları bu 239 Güneş tutulmasına denk sayıda rastgele tarihler seçiyorlar ve bu rastgele seçilen tarihlerin 10 gün öncesi ile 10 gün sonrası arasında olmuş depremlere bakıyorlar:

• 10 gün önceki dönemde en az 1 deprem olanlar: %43.51
• 10 gün sonrasına kadar en az 1 deprem olanlar: %41.84
• Hiç deprem olmayanlar: %14.64

Yani, “herhangi bir günün ardından” gerçekleşen depremlerle, Güneş tutulmaları dönemlerinde gerçekleşenler arasında oransal olarak bir fark bulunmuyor.

eclipse_mir
1999 yılına ait bu fotoğraf eski Sovyet Mir Uzay İstasyonu’ndan çekilmişti ve Güneş tutulması sırasında Ay’ın Dünya üzerine düşen gölgesini gösteriyor.

Bu durum, Ay tutulmaları için de geçerli. Var olan Ay tutulmaları, süper Ay, en büyük dolunay vs dönemlerine yakın zamanlarda gerçekleşen büyük depremler ile, yılın rastlantısal olarak seçilen herhangi bir zamanında yaşanan depremler arasında istatistiksel açıdan bir fark yok.

Daha açık anlatırsak; mesela her yıl birkaç kez olan “cemre düşmesi” tarihleri depremle istatistiksel olarak ne kadar ilgili ise, Güneş tutulmaları da ancak o kadar ilintili olabiliyor. Ama tabi, Güneş veya Ay tutulması akılda kalan bir olay olmasına rağmen kimse düşen cemreyi iplemedigi için sonrasında deprem oldu mu olmadı mı merak etmiyor, yazıp çizmiyor, komplo teorisi üretmiyor…

Tübitak’ın burada yazdıklarımız haricinde Prof. Dr. Zeynel Tunca’nın farklı bir araştırmasını buradan okuyabilirsiniz.

Zafer Emecan




Güneş Ve Gezegenlerin Orantılı Büyüklükleri

Güneş, sistemimizdeki en büyük ve en fazla kütleye (kütleyi, aynı şey olmasa da “ağırlık” şeklinde düşünebilirsiniz) sahip gökcismidir. Tüm Güneş Sistemini bir araya getirdiğimizde oluşacak olan kütlenin %99.8’ini Güneş tek başına karşılar. Kalan %0.2’lik kütlenin ise yarısından fazlası Jüpiter‘e aittir. Daha başka bir ifadeyle Jüpiter, Güneş haricinde sistemimizdeki her şeyin; tüm gezegenlerin, meteorların, cüce gezegenlerin ve kuyruklu yıldızların toplamından daha ağırdır.

Güneş ve Jüpiter’den artan yaklaşık %0.07’lik kütlenin yarısından fazlası Satürn‘den ibarettir. Ondan geri kalan %0.03’lük kütle’nin de dörtte üçünden fazlası Neptün ve Uranüs’ü meydana getirir. 

En nihayetinde artan %0.01’den az kütle; Dünya, Mars, Venüs, Merkür, uydular, cüce gezegenler, asteroidler ve kuyruklu yıldızların tümünü oluşturur. Hepsini bir araya toplasınız, bir Neptün bile etmezler…

Görseli bizime ulaştıran okurumuz Onur Gündüz’e teşekkür ederiz. Görselin dev boyutlu halini buradan  veya buradan bilgisayarınıza indirebilirsiniz.

 

Facebook




Satürn’ün Uydusu Titan’a Yaz Gelecek Mi?

Çok dillendirilen bir şehir efsanesi, Güneş bir kırmızı dev aşamasına geçtiğinde, yani bundan 3.5-4 milyar yıl sonra Satürn‘ün uydusu Titan‘ın ısınacağı ve Dünya gibi yaşama elverişli hale geleceğini anlatır.

Titan’ın ısınacağı kısmı doğrudur. Fakat, hiçbir zaman insan yaşamına elverişli hale gelemeyeceği gerçeği de ortada. Titan, Dünya’nın %40’ı çapa sahip olsa da, oldukça hafif, düşük yoğunluğa sahip bir uydudur. Kütleçekimi Dünya’nın 1/6’sından biraz daha azdır. Yani, yerçekimi neredeyse Ay ile aynıdır.

Titan

Uydunun bu kadar düşük kütleçekimine rağmen, şu anda Dünya’dan dahi kalın bir atmosferi olabilmesinin tek nedeni, bulunduğu bölgenin çok soğuk olmasıdır. Eksi 180 santigrat derecelik sıcaklığı ile, uydunun çevresi, yüzeyi ve atmosferi o kadar soğuktur ki, gazlar uydunun kütleçekiminden kurtulup uzaya kaçacak kadar enerji sahibi olamazlar. Uyuşmuş, hareketsiz haldeki bu gazlar sayesinde Titan kalın bir atmosferi halihazırda koruyabilmektedir. Bir gezegenin atmosferini koruyabilmesi için gerekli temel şartlar hakkında şu makalemize bakabilirsiniz.

pia19055_annot_main

Buna rağmen, Güneş rüzgarlarının Titan’ın şu anda bile atmosferini süpürüyor olması gerekirdi. Ancak, küçük şanslı uydu Titan’ın Satürn gibi bir koruyucusu var. Yörünge döneminin %90’ından fazlasını Satürn’ün devasa manyetik alanı içinde geçiren uydu, bu sayede tıpkı Dünya gibi bir manyetik alan korumasına sahip. Manyetik alan koruması haricinde geçirdiği zaman, 16 gün süren yörünge dönemi boyunca 1 Dünya gününden az oluyor. Hem gazların soğuk nedeniyle hareketsiz olması, hem de bu manyetik alan sayesinde Titan şu anda atmosferini tutabiliyor.

Güneş önümüzdeki milyar yıllarda şişip bir kırmızı deve dönüştüğünde, neredeyse Dünya kadar ısı ve ışık alabilecek hale gelecek. Atmosferi ve yüzeyi ısınacak. Isınan atmosferdeki gazların kinetik enerjisi uydunun düşük kütleçekiminden kurtulabilecek kadar fazla olacak ve bütün atmosferi birkaç milyon yıl içinde uzay boşluğuna kaçıp kaybolacak.

Kırmızı dev aşamasına gelmiş Güneş’in güçlü rüzgarları atmosferin bu kaçışını daha da hızlandıracak. Yani, bir manyetosferi bile olmayan uydu; yaz gelmesine gerek kalmadan, henüz bahar dönemlerinde çoktan kurak yüzeyli, atmosfersiz, susuz, alelade bir kaya yığını haline gelmiş olacak.

Zafer Emecan

 

Facebook




Güneş Patlamaları Anlatıldığı Kadar Tehlikeli Mi?

Medyada ve popüler bilim mecralarında Güneş patlamalarının, fırtınalarının ve Güneş kaynaklı kütle atımlarının Dünya ve insanlık için son derece tehlikeli olduğu sık sık dile getiriliyor. Özellikle Amerikalıları korkutmaya bayılan National Geographic (Milli Coğrafya) kanalında bu konu abartılarak işlenir. Bu anlatılanlar bir dereceye kadar doğru olsa da, bahsedilen tehlike abartıldığı gibi değil:

Güneş’te bugüne kadar görmüş olduğumuz en büyük patlama ve kütle atımları dahi, Dünya üzerindeki biyolojik hayatı tehdit edebilecek seviyede değildir. Yani Güneş patlamaları insanları, canlıları öldürebilecek bir felakete yol açmaz. Sizler de farkındasınız ki, şimdiye kadar gerçekleşen ve Dünya’ya ulaşan hiçbir Güneş patlamasını hissetmediniz hayatınız boyunca. Oysa, bu durum son 50 yılda bile onlarca defa gerçekleşti. Belgesellerde yayınlanıyor olmasa, böyle bir olayın varlığından bile habersiz olacaktınız.

Bilim insanlarının uyarılar yapması ve bu patlamaların yoğun biçimde gözlemlenmesinin nedeni; son 100 yıldır yoğun biçimde kullandığımız teknolojiden kaynaklanıyor. Çünkü Güneş patlamalarının oluşturduğu yüklü parçacıklar, uydularımıza, haberleşme sistemlerimize ve elektrik hatlarımıza ciddi zararlar verebilecek potansiyele sahip. Fakat, çok büyük boyutlarda bir patlama gerçekleşmediği takdirde, uydu sistemlerimiz kendilerini koruyacak donanımlara sahipler. Ayrıca, patlamayı Dünya’ya ulaşmadan çok önce farkedebildiğimiz için, gerekirse yörüngedeki uydular ve yeryüzündeki güç şebekeleri kapatılarak zarar görmeleri engellenebiliyor.

Yani, eğer çok güçlü bir Güneş patlaması Dünya’yı vurursa, birkaç gün elektriksiz, telefonsuz ve internetsiz kalmamız dışında herhangi bir zarar görmemiz söz konusu değil. Çünkü, Dünya’nın manyetosferi bu patlamalardan kaynaklanan zararlı parçacıkları rahatlıkla engelleyebilecek güçtedir.

Gezegenimizin manyetik alanı ve Güneş rüzgarları ile ilgili daha detaylı bilgi için şu yazımızı okumanız faydalı olabilir.

Zafer Emecan




Türlerine Göre Yıldız Miktarı

Hazırladığımız üstteki infografikte, her bir adet O-B sınıfı dev yıldıza karşı, kaç tane diğer türlerden yıldız bulunduğunu görebilirsiniz. Galaksimizdeki yaklaşık 400 milyar yıldızın birbirlerine oranları burada olduğu gibidir.

Anakol yıldızları* kütlelerine göre sınıflandırıldıklarında, en ağırdan en hafife doğru; O, B, A, F, G, K ve M harfleriyle sembolize edilirler. O tipi yıldızlar en büyük kütleye (Güneş’in 25 ila 120 katı) sahipken, M tipi yıldızlar en düşük kütleye (Güneş’in yüzde 8’i ila yüzde 60’ı) sahiptir. Bizim Güneşimiz, G tipi olarak nitelenen sarı cüce bir yıldızdır.

Görselin en altında bulunan kırmızı devler ise, O, B, A, F ve K tipi yıldızların ölmeden hemen önce şişerek büründükleri geçici hallerdir. Evrenin doğuşundan bugüne kadar geçen 13.7 milyar yılda, çok uzun ömürlü oldukları için (20 milyar ile birkaç trilyon yıl arası yaşarlar) hiçbir K ve M tipi yıldız ölmemiştir.

(*) Anakol, bir yıldızın çekirdeğindeki nükleer reaksiyon ile, kütle çekiminden kaynaklı sıkışmanın dengede olduğu dönemdir. Yıldızlar, “sağlıklı” zamanları diyebileceğimiz bu evrede ömürlerinin en uzun kısmını geçirirler. Örneğin Güneş bir anakol yıldızıdır ve en az 4.5 milyar yıl daha bu evrede kalacaktır.

Bir yıldızın başlangıç kütlesi ne kadar küçükse, o kadar uzun ömürlüdür. Bunun sebebi, daha küçük kütleye sahip olan yıldızın enerji üretilen çekirdeğinin boyutlarının küçük olması ve bu bölgede basıncın görece düşüklüğüdür. Bu nedenle yıldız küçüldükçe, enerji üretimi azalır. Bu durum, yıldızın yakıtını daha uzun süre kullanmasına neden olur. Kütle büyükdükçe, yıldızın çekirdeğinin çapı, yani nükleer reaksiyona giren maddenin miktarı fazlalaşır. Ek olarak büyük kütlesi nedeniyle çekirdekteki basınç çok daha fazla seviyelere ulaştığı için, enerji üretimi yüksektir. Dolayısıyla dev yıldızlar yakıtlarını çok hızlı biçimde tüketerek kısa sürede ölürler.

Yıldız Türleri
Anakol yıldızlarının türlerine göre birbirlerine karşı boyutlarının yaklaşık bir kıyaslaması.

• O-B tipi dev yıldızlar için anakol evresi kütle miktarındaki değişime göre 1 ila 150 milyon yıl arasıdır. Bu süre sonunda yıldız hızla bir kırmızı dev’e, ardından –en büyük kütleli olanları– süpernova patlamasıyla nötron yıldızı veya kara deliğe dönüşür. Daha düşük kütleli olanlar ise, kırmızı dev evresinden sonra bir gezegenimsi bulutsu meydana getirerek beyaz cüce olarak hayata veda ederler.

• A-F tipi yıldızların anakol evresi, kütle miktarındaki değişime göre yaklaşık 300 milyon yıl ile üç milyar yıl arasında bir süreci kapsar. Bu süre sonunda yıldız bir kırmızı deve dönüşür. Ardından önce gezegenimsi bulutsu ve nihayetinde bir beyaz cüceye dönüşerek ölür.

• G tipi sarı cüce yıldızlar, kütlelerine göre 8 ila 13 milyar yıl arasında anakol evresinde kalırlar. Sonrasında kırmızı deve dönüşler. Sonunda bir gezegenimsi bulutsu oluşturup, beyaz cüceye evrilerek hayatları son bulur.

• K sınıfı turuncu cüce yıldızlar, kütle miktarlarına göre 20-50 milyar yıl arası bir süreyi anakol evresinde geçirirler. Sonları, G tipi yıldızlar gibidir.

• M sınıfı kırmızı cüce yıldızların anakol evresinde geçirdikleri süre; kütlelerine göre 70 milyar yıl ila birkaç trilyon yıl arasında değişir. Kütlesi en fazla olanları ömürlerinin sonunda bir beyaz cüceye dönüşerek ölürler. Daha düşük kütleli M tipi cüceler ise, yavaşça sönerek bir kara cüceye dönüşecektir.

Yıldızlar hakkında çok daha fazla ve ileri düzey bilgi için, Yıldız Astrofiziği yazı dizimizi okumanızı öneririz.

Zafer Emecan

 

Facebook




Güneş Uzak Gezegenleri Ne Kadar Aydınlatır?

Yıldızımız Güneş, bizleri Dünya, Venüs, Merkür ve hatta Mars gibi gezegenlerin yüzeyinde çok ciddi miktarda aydınlatır. Bu aydınlatma gücü o kadar fazladır ki, gökyüzünde doğrudan Güneş’e bakmamız gözümüze ciddi zararlar verir.

Güneş’in Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlere kadar olan mesafede hatırı sayılır bir aydınlatma gücü vardır. Her ne kadar uzaklığa bağlı olarak bu aydınlatma gücü düşüş gösterse de, insan gözü için kabul edilebilir bir aydınlatma ve enerji sağlar. O nedenle, yaklaşık 800 milyon km uzaktaki Jüpiter civarına kadar gönderdiğimiz uzay araçları enerji kaynağı olarak Güneş panelleri kullanır. Çünkü, yıldızımızın yaydığı ışık ve enerji oldukça güçlüdür.

Uranüs (2.8 milyar km), Neptün (4.5 milyar km) gibi çok daha ötelerdeki gezegenlerde ise, Güneş’in aydınlatma gücü dramatik bir düşüş gösterir. Örneğin, en üstte yer alan görseldeki hanım kızımız gibi Neptün’deki hayali bir evin çatı katında otursaydınız, Güneş sizi ve odanızı sadece 10 mumluk bir ampülün yapabildiği kadar aydınlatacaktı.

Kıyas yapmanız için hatırlatalım; sıradan bir evin oturma odasında kullanılan lambalar genellikle 60-100 mumluk bir aydınlatma sağlarlar. 10 mumluk ampül, genellikle yatak odalarında “gece lambası” olarak kullanılır.

Triton (artist's impression)
Neptün’ün uydusu Triton’dan gezegenin ve Güneş’in olası görünümü bir sanatçı tarafından resmedilmiş.

Türü ne olursa olsun, ışık kaynağından uzaklaştıkça, o kaynaktan size ulaşan foton sayısı azalır. Yıldızlar küresel ışık kaynaklarıdır ve ürettikleri enerji, kürenin yüzeyinden her yöne dağılır. Eğer yıldıza yakınsanız, o kürenin daha fazla yüzey alanından yayılan ışık fotonu size çarpacaktır. Ancak, uzaklaştıkça fotonlar sizi ıskalamaya başlar. Yıldızdan çıkan aynı miktarda foton aynı uzaklığa ulaşmış olmasına rağmen, birim alana düşen foton sayısı çok azalır.

479px-Inverse_square_law_svg
Işık kaynağından uzaklaştıkça, size çarpan (ve dolayısıyla sizi aydınlatan) foton sayısı da azalacaktır. Bu infografikte, “A” ile gösterilen alana ışık kaynağından uzaklaştıkça kaç tane foton isabet ettiğini görülüyor. Alan varsayımsal ışık kaynağımızdan dokuz foton alırken, iki katı uzaklaştığında üç, üç katı uzaklaştığında ise sadece bir tane foton tarafından aydınlatılıyor. Güneş’ten uzaklaştıkça, işte başımıza gelen de bunun çok benzeridir. 

Bir ışık kaynağının aydınlatma gücü uzaklığın karesi ile doğru orantılı azaldığına göre, Güneş’e bizden 30 kat uzakta olan Neptün, Dünya’dan 900 kat daha az ışık alacaktır. Bu oran size küçük görünmesin, dolunay evresindeki Ay’ın aydınlatma gücünden yaklaşık 700 kat fazladır.

Kısa keselim; Neptün’deki hayali şehrimizde öğle vaktinde bile ortalık, ancak Dünya’da Güneş ufukta battıktan yarım saat sonraki kadar aydınlanabilecek, Sirius, Arcturus, Capella, Rigel, Aldebaran gibi parlak yıldızlar gündüzleri bile görülebilecekti.

Zafer Emecan

 

Facebook




Güneş: Sevgilinin Kolları

Güneş… Bir yerden başlamalıyım ama nereden? Işık diye tek bildiğimiz şey oydu uzun zaman önce…

Şimdi ise daha farklı sanki anlamı. Geçmişe nispet yapar gibi özgürce yaşadığımız duyguların en klişe, ama belki en hoş anları onunla güzel: Bir tepenin üzerinde çimlere oturup onun batışını izlemek sevdiğinizle beraber, bazen bir ömrün feda edilebileceği kadar güzel olmadı mı? Bulutların renk cümbüşüne mi, sevdiğinizin gözlerine mi bakacağımızı bilmediğimiz anlarda, kim düşünür ki onun beş milyar yıldan uzun suredir orada olduğunu?

Evet, beş milyar yıl olmuş, Güneş her gün ısrarla doğup, ısrarla batmayı sürdürüyor. Oysa eskiden daha hızlıymış Güneş, sonra dünyanın dönüşü yavaşladıkça bugünkü 24 saatlik dönüş düzenine oturmuşuz. Aslında gittikçe de yavaşlıyor Güneş’in doğuşu…

Güneş

Öğle sıcağında, hele bir de yaz ortasındayken Güneş’in altında kalınca hissediyor insan “sıcak” denen şeyin ne olduğunu. Eğer atmosferimiz çok daha ince olsaydı Güneş, Dünya yüzeyini ortalama 100 santigrat dereceye kadar ısıtacaktı. Bu garip geliyor bana; uzakta, çok uzakta bir yıldız var ve bu yıldız bizi kavuracak kadar çok ısı gönderiyor.

Garip geliyor dedim ama o kadar da garip değil bu. Güneş bizden 150 milyon kilometre kadar uzaklıkta. Zaten kendi yüzey sıcaklığı da 5400 santigrat derece kadar. Gerçi o kadar uzaklıktan 5400 derecelik sıcaklığın bize çok daha az bçimde ulaşması lazım ama, sıcaklığın kaynağı yüzey değil ki…

Güneş’in çekirdeğinde oluşuyor bu ısı. yüzde75’inden fazlası hidrojenden oluşan Güneş’in çekirdeği epeyce yüksek basınca sahip. Bu basınç, hidrojen atomlarını birbirine çok fazla yakın olmaya zorluyor. Bir noktadan sonra da atomlar birleşmeye başlayıp enerji yayıyorlar. Bilirsiniz, iki hidrojen atomu birleştiği zaman helyum meydana geliyor. Bir helyum atomunun ağırlığı ise kendisini oluşturan iki hidrojen atomundan birazcık daha düşük… İşte, aradaki o kayıp ağırlık, enerji olarak yayılıyor.

Ne demiştim, Güneş’in içinde basınç ve yoğunluk çok fazla. Hatta o kadar fazla ki, çekirdekte oluşan enerjinin dışarıya çıkması binlerce, milyonlarca yılı buluyor. Çekirdekteki birleşme sonucu ortaya çıkan enerjiyi taşıyan fotonlar binlerce yıl boyunca zigzaglar çizerek dışarı çıkmaya çalışıyorlar. En nihayetinde yüzeye vardıklarında ise, o kadar zamandır özlem duydukları kendi hızları, yani ışık hızı ile uzaya yayılmaya başlıyorlar.

İşte, Dünya’da bizi ısıtan sıcaklık, doğduktan sonra yüzeye ulaşabilmek için binlerce yıl uğraşan bu fotonlardan kaynaklanıyor. Bunca zahmetin bir ödülü olmalı elbette: Fotonlar Güneş yüzeyine ulaşıp serbest kaldıktan ortalama sekiz dakika sonra Dünya’ya geliyorlar. Tabii foton garip bir isim. Biz ona ışık diyoruz; daha kolay, daha anlaşılır.

Binlerce yıl boyunca farklı anlamlar yükledikten sonra artık biliyoruz ki, Güneş bir yıldız. Diğer yıldızlardan en önemli farkı bizim yıldızımız olması, bize hayat vermesi. Zaten sadece bu, onu çok özel kılmaya yeter de artar bile…

Bir yıldız Güneş; küçük bir yıldız. Ama siz yine de küçük dediğime bakmayın. Bu yorumu, yıldızları büyükten küçüğe doğru sıraladığımızda yapıyoruz. Yıldızlar kütlelerine göre sıralandıklarında, bizimki “sarı cüce” diyebileceğimiz bir kategoriye giriyor. Bu kategorideki bir yıldızın ortalama yasam suresi 10 milyar yıl kadar.

Güneş’e sarı cüce dedik de, diğer yıldızlar ne peki?

Geceleri gökyüzüne bakınca binlerce yıldız görüyoruz. Tabii eğer büyük şehirlerde yaşıyorsak bu kadarını görmemiz mümkün değil. Neyse, küçük bir kasabada yaşadığımızı farz edip o gökyüzündeki binlerce yıldıza baktığımızda bir şeyi bilmemiz gerekiyor. Gökyüzündeki yıldızların hemen hemen hepsi, bizim Güneşimizden büyük ve daha parlaklar. Çünkü onlarca, yüzlerce ışık yılı uzaktalar ve o kadar uzak bir yıldız eğer Güneş büyüklüğünde ise, pek parlak görünmeyecek, Dünya’dan fark edilemeyecek. Güneşimiz büyüklüğünde olup da Dünya’dan görülebilen sadece birkaç yıldız var.

Bunu duyup onu küçük görmemek lazım. Çünkü içinde bulunduğu Samanyolu Galaksisi’nde, her 100 yıldızdan sadece 10 tanesi Güneş’ten daha büyük kütleye sahip. Yani, Samanyolu’ndaki her 100 yıldızdan 90 tanesi bizim yıldızımızdan küçük. Bu küçük yıldızlar hem soluk, hem de bize çok uzak oldukları için onları çıplak gözle göremiyoruz. Eğer görebilseydik, gökyüzü geceleri ışıl ışıl olurdu. Fakat talih işte; biz Samanyolu’nun dış kenarında bir yerdeyiz ve buralarda yıldız yoğunluğu oldukça az.

kucuk-kiz-gunes

Güneş büyüklüğünde bir yıldızın 10 milyar yıl kadar yaşadığından söz etmiştik. Bizim yıldızımız ise beş milyar yaşında. Yani ömrünü yarılamış durumda. Yarılamış yarılamasına da, daha bir beş milyar yıl boyunca bugün olduğu gibi parlamayı sürdürecek. Belki birkaç milyar yıl sonra parlaklığı artacak, ortalığı fazlasıyla ısıtacak ama, o zamana kadar bize hayat vermeyi sürdürecek.

Sonrasında ne olacağı da hemen hemen belli gibi: Merkezindeki hidrojen yavaş yavaş azalıyor… Dile kolay, her saniye yaklaşık dört milyon ton kütle kaybediyor Güneşimiz. Yukarıda küçüktür, cücedir falan dedim ama, düşünün artık ne kadar büyük olduğunu: Dünya dediğimiz şey, çapı 12 bin kilometre olan küçücük bir küre. Yanına Güneş’i getirdiğimizde misket kadar kalıyor, çünkü Güneş’in çapı tam 1 milyon 400 bin kilometre! Üstelik bu sıkıştırılmış, yoğun hali ile… E bu durumda saniyede dört milyon ton kütle kaybetmesinin biricik yıldızımızı pek etkilememesine şaşmamalı.

Sadede geleyim, Güneş bir gün yakıtını yani çekirdeğindeki hidrojeni bitirecek. Artık içinde enerji üretilmez hale gelecek. Enerji üretimi durunca daha da sıkışmaya başlayacak, daha da yoğunlaşacak. Çünkü kütle çekiminin neden olduğu bu sıkıştırmayı durduran, yani Güneş’i içten dışarı doğru iten nükleer tepkimeler son bulacak. İçindeki hidrojeni bitirip helyuma dönüştürmüş olan Güneş sıkıştıkça, helyum ısınmaya başlayacak ve bir süre sonra helyum çekirdekleri birleşerek karbon ve berilyuma dönüşmeye ve ortaya çıkan büyük enerji Güneş’in dış katmanlarını itmeye başlayacak…

Güneşin katmanları; (1) Çekirdek, (2) Işınımsal Bölge, (3) Konveksiyon Katmanı, (4) Fotosfer, (5) Kromosfer, (6) Korona, (7) Güneş Lekeleri, (8) Granüller, (9) Prominanslar

Güneş’imiz böylece büyümeye, şişmeye başlayıp bugünkü halinden 100 kat daha fazla genişleyip kırmızı dev denen döneme girecek. Yani yüzeyi, Dünya’yı da içine alacak kadar genişlemiş olacak. İşte o zaman sanırım sevgili ile Güneş’in doğuşunu izlemek pek güzel olmaz…

Bütün bunlar 4-5 milyar yıl sonra olacak şeyler elbette. O gün insanlık burada olur mu bilmem. Belki yok olmuş, belki de buralardan çoktan gitmiş oluruz. Bu kısmın cevabı herkese göre değişik. Ama tek bildiğim, onun burada olmaya devam edeceği, hem de çok uzun yıllar boyunca; öyle uzun ki, ne ben, ne çocuklarım, ne de onların yüzlerce kuşak sonrası onun yokluğunu göremeyecek…

Ve herkes, Güneş’in batışındaki o muhteşem güzelliği görmekten hoşlanan herkes, sevdiklerinin kollarında bu güzelliği izleyebilecek. Öyle, ya da böyle…

Zafer Emecan