Güneş / Bahar Öcal DÜZGÖREN


SAYFA> | 12345 |

2. Bölüm

Güneş

  • Evren, yaklaşık yüz milyar galaksiyi oluşturan yaklaşık yüz milyar yıldız sisteminden oluşuyor: Yani trilyonlarca gezegen, uydu, vb….
  • Önce bir gaz bulutu, sonra yıldız, sonra kızıldev, ardından süpernova, beyazcüce ve karadelik… Güneş’in bir benzeri olan yıldızların da bir ömrü ve bu süreçte geçtikleri birbirine benzer çeşitli aşamalar var.
  • Az bilinen gerçek: Güneş sistemi yalnızca gezegenlerden ibaret değil…

CNN televizyonu, 1995 yılında bir gün, Edwin Hubble’ın adı verilerek dünya çevresinde bir yörüngeye yerleştirilmiş olan ilk uzay teleskobunun çok önemli bir gelişmeyi izlemeye başladığını haber verdi: Bir galaksinin oluşumu. Bu olay, evrenin çok uzak bir köşesinde ve on milyar dünya yılı kadar önce meydana gelmişti. Aramızdaki mesafe o kadar büyüktü ki, ışığın, saniyede yaklaşık 3 yüz bin kilometre olan hızıyla bile görüntüsünün bize ulaşması yaklaşık on milyar dünya yılı sürmüştü. CNN muhabiri, genç bir astrofizikçiye bu olayın, dünyada sürdürülen çalışmalara nasıl bir katkı yapacağını sordu. Genç kadın sevinç içinde, elementlerin, güneş benzeri yıldızların oluşumu sırasında meydana geldiği ve daha sonra yine aynı yıldızların patlaması sonucu evrene dağıldığı yolundaki kuramın böylelikle doğrulanmakta olduğunu söyledi. CNN muhabiri bu kez şu soruyu sordu: “Bu olayın sokaktaki insanı ilgilendiren bir yanı var mıdır?” Astrofizikçi ise şöyle dedi: “Bu olayın herkesi ilgilendiren bir yanı vardır.  Çünkü bu olay, hepimizin yıldız tozlarından oluştuğunu kanıtlıyor.”

Modern bilimin bulgularına göre, bugünkü haliyle evren, yaklaşık yüz milyar tane galaksiden; bu galaksilerin herbiri de, gerek bileşim, gerek hacim, gerekse yaş itibariyle birbirinden epeyce farklı yüzer milyar tane yıldız sisteminden oluşuyor.

Modern bilim, gökyüzünü, yani evrenin görülebilir olan kısmını, evren için çok kısa, insan içinse uzun sanılmakla birlikte yine de kısa sayılabilecek bir süredir; yani epi topu 2 bin 5 yüz yıldır izliyor. Gözlemlerinden elde ettiği bilgiyi yorumlamaya çalışıyor. Evren çok büyük, gözlemlerse hala çok yetersiz olduğu için yorumlar pek de kesin değil… Ve durmadan değişmekte…  Ama bugün, güneşin benzeri olan yıldızların çeşitli evreleri hakkında kesin sayılabilecek bir takım bilgiler var… Mesela, başlangıçta yıldızların bileşiminde, kimyasal evrimin ilk basamağını oluşturan ve tek bir proton ile tek bir elektrondan ibaret olan hidrojen atomlarının ağır bastığı biliniyor. Mesela, yıldızların çekirdeğinde, yüksek ısı nedeniyle sürekli nükleer tepkimeler olduğu biliniyor. Bu yüzdendir ki, çekirdekte, hidrojen habire helyuma (kimyasal evrimin ikinci basamağı: Tek bir proton ve iki elektron ibaret bir konfigürasyon) dönüşüyor. Bu füzyon sayesinde yıldız yoğunlaşmaya başlıyor. Yoğunluk artışı yerçekimini güçlendiriyor ve yıldız daha da ısınıyor. Sonuçta çekirdeği büzülürken yıldız genleşmeye başlıyor. Genleşme arttıkça yıldızın yayınladığı toplam enerji de artıyor; ama genleşme çok hızlandığından enerji çok geniş bir yüzeye yayılıyor. Böylece hızla büyüyen yüzeyin sıcaklığı düşüyor. Yüzey soğuyor ve yıldız başlangıçta akkor halindeyken bu andan sonra kırmızı kırmızı parlamaya başlıyor. Bu aşamadaki yıldızlara kızıldev adı veriliyor.

Bütün yıldızlar er geç kızıl bir dev haline geliyorlar. Önce büyük olanlar, sonra daha küçük olanlar… Ama yıldızın ana enerji kaynağı hidrojen füzyonu olmaktan çıkıp da helyum füzyonu başlayınca başka bir aşamaya giriliyor. Helyum füzyonundan açığa çıkan enerji çok daha az… Bu nedenle kızıldev, kendi yerçekimi gücüne karşı koyamıyor ve kendi içine doğru çökmeye başlıyor.

Yıldız ne kadar hacimliyse, dış tabakalarındaki ısınma o kadar şiddetli oluyor. Yani küçük bir yıldız kendi içine doğru sakin sakin çökerken, büyük bir yıldız dış kütlesinin bir bölümünü uzaya fırlattıktan sonra büzülüyor. Ve yıldızın hacmi ne kadar büyükse patlamanın şiddeti de o ölçüde büyük oluyor. Bu patlama sırasında yıldız, kısa bir süre için, herhangi bir yıldızın milyarlarca katı bir parlaklık kazanıyor. İşte herhangi bir yıldızın bu aşamasına da süpernova adı veriliyor.

Patlamadan büzülen yıldızlara ya da patlayan yıldızın geride kalan kısımlarına gelince; bunlar gitgide daha da büzülüyorlar; yüzeyleri parlak beyaz bir renk alıyor ve normalden çok daha sıcak bir hale geliyorlar. Yine de yüzeyleri daraldığından, belli bir uzaklıktan göze çok ufak görünüyorlar. Bu aşamadaki yıldızlara da beyazcüce adı deniyor.

Ve sonunda yıldız yice çöküyor; kütlesi akıl almayacak kadar küçülürken, bütün içeriği o kütleye tıkıştığından yoğunluğu da akıl almayacak kadar artıyor. Ve bu tuhaf durumu yüzünden çevresinde ışık dahil ne varsa kendi içine doğru çekmeye, adeta emmeye başlıyor. Üstelik ışığı da yuttuğundan artık parlamıyor, tam tersi kararıyor. Küçük, kara bir delik haline geliyor. Yıldızın bu aşamasına da karadelik deniyor.

Güneş, disk biçimindeki; ortasında bir çekirdek bölgesi olan ve kendi merkezinin çevresinde dönen bir galaksinin, Samanyolu’nun bir kıyısına yerleşmiş, sıradan bir yıldız… Samanyolu galaksisinin, aşağıdan ya da yukardan bakılabilse dev bir çarkıfelek gibi görünmesine yolaçacak spiral kolları var… Bu kolların ortaya çıkmasına, galaksinin etrafını yalayan basınç dalgalarının yol açtığı sanılıyor. Nitekim biz de bir basınç dalgasının etkisi altında olan bir bölgede yaşıyoruz.

Dünya’yı oluşturan malzemenin kaynağı, besbelli güneşten çok önce oluşmuş ve sonra da patlamış olan bir başka yıldız ya da yıldızlar; bir süpernova ya da süpernovalar… Patlarken dış kısımları un ufak olan bir ya da birkaç süpernovadan püsküren gazlar, yıldızlararası boşluğa yayılmış ve esas itibariyle  hidrojen atomlarından, ama kısmen de başka atomlardan oluşan bir bulut yaratmış olmalı… Bu türden gaz bulutlarının, yukarda sözünü ettiğimiz basınç dalgalarıyla oluşan çekim şokları sayesinde parçalandıkları ve bu parçaların kendi çevrelerinde dönmeye başladıkları tahmin ediliyor. Dev boyutlardaki bir gaz kabarcığı, kendi etrafında dönmeye başlayınca, bu hareketin etkisiyle giderek büzülüyor. Üstelik büzüldükçe, kendi çevresinde dönme hızı da giderek artıyor.

Ama Güneş’in kendi çevresindeki dönme hızı umulandan çok düşük: Saniyede yalnızca 2 kilometre… Bilim insanları bu noktadan yola çıkarak birkaç varsayım geliştiriyorlar. Bunlardan en gelişkin olanına göre, gaz bulutu kendi çevresinde mercek biçiminde bir bulut ya da bir bulutsu oluşturarak dönüyor. Bu dönüşün bir aşamasında, dinamik yasaları uyarınca, dönmenin momentumunun içteki kısımdan dıştaki kısma aktarılmış olması gerektiği düşünülüyor. Ve sonuç: Hem güneş bugünkü ağırdan dönme hızına kavuşacak biçimde yavaşlıyor hem de sonradan gezegensileri, gezegenleri, astreoyitleri, vb. oluşturacak olan malzemeyi içeren kütleleşmiş disk ya da merceğin dış halkası, giderek merkezden uzağa itiliyor. En sonunda da bu parça, güneşten tamamen kopuyor.

İşte bu kadar: Güneş, 5 milyar yıl kadar önce ve yaklaşık 100 milyon yıl içinde, kabaca böyle oluşmuş. Zaman içinde iç sıcaklığı 10 milyon derecenin üstüne çıkınca nükleer tepkimeler başlamış. Böylece gerekli parlaklığı da edinerek gerçek bir yıldız haline gelmiş.

Güneş’ten kopan kütlenin başına gelenler ise tahminen şöyle: Öncelikle küçük ve biçimsiz parçalar birleşe birleşe gezegenimsileri oluşturmuşlar. Bu gezegenimsilerin zaman içinde çevredeki daha küçük kütleleri de kendilerine doğru çekmeye başlayarak büyüdükleri sanılıyor. Ve gezegenler ortaya çıkmış. 9 tane (değişik görüşlere göre, belki de 8 ya da 10)  gezegen var; bunları biliyoruz. Bu konuda az bilinen ise şu: Güneş sistemi yalnızca bu 9 gezegenden ibaret değil… Sistemimizde ayrıca bir yığın da gezegenimsi/platenoyit ve astreoyit, kuyruklu yıldız ve kuyruklu yıldızların kuyruğunu oluşturan meteorlar ile astreoyit kuşağından bizim üstümüze de akıp duran göktaşları var… Astreoyitler çoğunlukla Mars ile Jüpiter arasındaki boşlukta dönenip duruyorlar. Bilinen 9 gezegenin tek tek yörüngeleri, disk ya da mercek kuramını doğrular biçimde, hep aynı düzlemde… Dahası, güneşe yakın olan gezegenler küçük, uzak olanlarsa bir istisnayla (Plüton) büyük… İçteki gezegenler (Merkür, Venüs, Dünya ve Mars) güneşe yakın olduklarından, bünyelerinde bulunan gazlar buharlaşmış ve bu dört gezegen nispeten küçük, kayaç yapılara sahip olmuşlar. Dıştakiler ise (Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün) güneşten uzak olduklarından sıcaklıktan etkilenmemiş ve kayaç üstünde gaz temelli devasa gezegenler olmuşlar. Bu düzene uymayan bir tek en dıştaki küçümen Plüton gezegeni var… Plüton’un yörüngesi de bir tuhaf… Ama astronomlar ona da çeşitli açıklamalar getirebiliyorlar. Bunlardan en çok benimseneni, Plüton’un bir gezegen değil bir gezegenimsi olması ihtimali…  Bir de sözü hep edilen bir onuncu gezegen var ki, zaman zaman yeri saptanır gibi olsa da gerçekten bir gezegen midir, yoksa bir gezegenimsi midir, bir astreoyit midir, yoksa bir başka gezegenin uydusu mudur, henüz bilinemiyor.

Aslına bakılırsa 100 milyar yıldız sisteminden oluşan bu koskocaman Samanyolu galaksisinin, hele hele onun gibi 100 milyar galaksiden oluştuğu varsayılan bu koskocaman evrenin yanında pek ufacık kalan Güneş sistemine dair bilgiler bile henüz tam bir kesinlik taşımıyor. Ama kesin olan birşey var: Eğer bu sistem 5 milyar dünya yılı gibi sınırlı bir süre önce oluşmuşsa ve eğer bu oluşum aşamalı bir oluşumsa; kısacası bir başlangıcı ve başlangıcından itibaren değişe değişe bugüne doğru gelen bir gelişmesi varsa, bir de sonu olacak demektir. Zaten evrenin bilinen bütün yasaları da bu gerçeği gösteriyorlar: Güneş de tıpkı diğer yıldızlar gibi önce bir gaz bulutundan ibaretmiş, sonra bir yıldız olmuş, bir süre sonra bir kırmızıdeve dönüşecek, belki bir süpernova aşamasından da geçip beyaz cüce olacak ve en sonunda da bir karadelik haline gelecek.  Dolayısıyla Güneş sistemi de, tıpkı Güneş ve tıpkı bu sistemde yaşayan canlı-cansız bütün yapılar, hatta tıpkı evrenin bizzat kendisi gibi, doğmuş, büyümüş, herhalde bir süredir yaşlanmakta ve bir gün de ölecek! Yani, yalnız Güneş değil, Dünya bile fani… Demek ki kimi politikacılar ile bürokratlar fena halde yanılmaktalar. Bu evrende ezeli ve ebedi olan hiçbir şey yok!.. Herşey değişken…Ve herşey ölümlü…

Niels Bohr’un Geliştirilmiş Atom Modeli ve Kuvantum Mekaniği

Her atom protonlarla elektronlardan oluşuyor. Atomun bütün kütlesi, pozitif yüklü çekirdeğinde toplanmış durumda oluyor; geri kalan geniş ama çoğunlukla boş alanda ise elektronlar hareket ediyorlar. Danimarkalı bir fizikçi olan Niels Bohr tarafından önerilen ve daha sonra geliştirilen atom modeli, bir çekirdeğin etrafında, içinde elektronların hareket ettiği belirli enerji düzeyleri bulunmasından yola çıkıyor. Atomlar, bilinmeyen bir nedenle, yalnızca bu belirli enerji düzeylerinde kararlı yapılar olarak ortaya çıkabiliyorlar. Elektronun bu düzeylere denk düşen alanların hangi noktasında bulunabileceği konusundaki olasılıklar, kuvantum mekaniği sayesinde hesaplanabiliyor. Böylece, elektronun belli bir zaman dilimi içindeki hareketleri hakkında genel bir fikir sahibi olunuyor. Elektronun çekirdek çevresinde hareket ettiği bu enerji alanlarına orbital/yörüngemsi adı veriliyor. Çekirdek etrafında ne kadar enerji düzeyi varsa, o kadar da orbital bulunuyor. Ve yine bilinmeyen bir nedenle her orbitalde yalnızca 2 elekron barınabiliyor. Hidrojen atomunun tek elektronu, çekirdekten sonraki birinci enerji düzeyinin sınırları içinde kalan ve 1 s olarak adlandırılan orbitalde hareket ediyor. Bir proton ile 2 elektrondan oluşan helyum atomunda ise aynı orbitalde 2 elektron oluyor. Bundan yukardaki ilk enerji düzeyinin yine tek orbitali oluyor ve buna 2 s adı veriliyor. Ardından 3 orbitali bulunan p düzeyi ile 5 orbitali bulunan d ve 7 orbitali bulunan f düzeyleri geliyor. Dolayısıyla daha karmaşık bir atomun, mesela 11 protonu ve 11 elektronu bulunan sodyumun elektron düzeni 1s2  2s2 2p6 3s1 olarak yazılıyor. Bu düzene elektron konfigürasyonu deniyor.

Edwin Hubble. Evrende Samanyolu’ndan başka galaksiler de bulunduğunu, üstelik bunların birbirlerinden hızla ayrılmakta olduklarını o keşfetti. Bu keşif, evrenin genişlemekte olduğunun ve daha da önemlisi, evrendeki herşeyin geçmişte tek bir noktanın patlamasıyla oluşmuş olduğunun en önemli kanıtı sayıldı.

Devamı var

Bahar Öcal Düzgören