Ana sayfa Sorularla Bilim Güneş nasıl oluştu?

Güneş nasıl oluştu?

4719
PAYLAŞ

Güneş Sistemi, içinde 200 milyar dolayında yıldızın ve yıldızların arasındaki uzayda da dev gaz ve toz bulutlarının bulunduğu büyükçe bir gökadanın içinde yer alır. Bu gaz ve toz bulutlarının büyük bölümü önceki kuşaktan bazı yıldızların kalıntılarıdır.

Günümüzden yaklaşık 4,6 milyar yıl önce Güneş Sistemi’miz de yalnızca gaz molekülleri ve toz zerreciklerinden oluşan dev bir hammadde bulutuydu. Güneş, gezegenler, kuyrukluyıldızlar, hayvanlar, bitkiler, verem bakterileri, grip virüsleri vs. hepsi bu buluttan ortaya çıkmıştır. Çapı 50-100 ışık yılı olan bulut, Samanyolu’ndaki bütün nesneler gibi gökada merkezinin çevresinde sakin bir biçimde dönüyordu. Kütlesinin büyük bölümü (yüzde 73’ü) hidrojenden oluşuyordu. Geri kalanının neredeyse tamamı helyumdu; ancak eser miktarda karbon, azot ve oksijen gibi ağır elementler ve toz parçacıkları da vardı. Sıcaklığı -250°C dolayında olan bulutun yoğunluğu santimetreküpte birkaç bin ile birkaç milyon molekül arasında değişiyordu.

Dev gaz ve toz bulutu çevreden gelen bir itme ya da çekme etkisiyle hareketlendi. (Bulut, büyükçe bir yıldızın yanından geçmiş olabilir. Kütleçekim etkisiyle bulutun durgunluğu bozulmuş ve içeriğindeki moleküller hareketlenmeye başlamış olabilir. Ya da bulutun yakınlarında gerçekleşen bir süpernovanın şok dalgalarının bulutu iterek içeriğini sıkıştırması gerçekleşmiş olabilir.) Kuşkusuz bu dev bulutu harekete geçiren etmenin ne olduğu tam olarak bilinemez. Ancak bilinen şey, bunlara benzeyen tetikleyici bir etkiyle hareketlenen bulutun içeriğinin, kütleçekim kuvveti nedeniyle merkeze doğru yönelmiş ve hafif bir dönme hareketiyle birlikte içine çökmeye başlamış olduğudur.

Yüzlerce, hatta binlerce ışık yılı çaplı bir bulutsudan zamanla çok sayıda “çekirdek bulutsu” ortaya çıkar. Çekirdek bulutsular çevrelerine göre maddeleri daha büyük bir kütleçekim kuvvetiyle çekerler. Büyük olasılıkla her biri ileride bir yıldıza dönüşecektir.

Bulutun hareketlenmesiyle birlikte, Güneş’i ve Güneş Sistemi’ni oluşturan süreç de başlamıştır. Sürecin başlamasından yaklaşık iki milyon yıl sonra bulutun birçok noktasında çevrelerinden daha yoğun olan “çekirdek” bulutlar ortaya çıktı. Bu bölgeler çevrelerine göre daha büyük bir kütleçekimiyle maddeleri kendilerine daha çok çekmeye başladı. Bunların kendi eksenlerinde, küçük de olsa bir dönme hareketi vardı. Bu dönme, çekirdek bulutlar küçüldükçe giderek hızlandı; tıpkı buz pateni yapan birinin kollarını kapadığında hızının artması gibi. Böylesi yüzlerce çekirdek buluttan bazılarından, bir süre sonra, aralarında Güneş’in de bulunacağı yıldızlar oluşacaktı.

Güneş’i oluşturacak çekirdek bulut, bu dönemde bir ışık yılının yüzde biri çapındaydı. Dönen buluttaki madde merkeze doğru çekiliyor, bulut giderek küçülüyor ve dönüş hızı da artıyordu. Bulutun merkezine doğru olan madde akışı sırasında, atomların ve moleküllerin birbirine sürtünmesi ısınmaya yol açıyordu. Merkez giderek ısınıyordu.

Giderek küçülen bulutun merkezinde, Güneş’ten Plüton’a kadar olan, küre şeklinde dev bir yapı oluşmaya başladı. Merkezdeki bu kürenin kütlesi kendine çektiği maddelerle sürekli arttı. Artan kütleyle birlikte büyüyen kütleçekim kuvveti de, hem giderek daha çok maddenin çekilmesine, hem de küçülmeye yol açtı. Küçülen kürenin merkezinde yalnızca sıcaklık değil, dönme hızı ve yoğunluk da giderek arttı. Güneş önyıldız aşamasına girdi. Öngüneşin kendi ekseninde belirgin bir dönüşü vardı.

Çekirdek bulutsular kendi eksenlerinde dönerler ve giderek büzülür, küçülürler. Küçüldükçe de hızları ve sıcaklıkları artar.

Merkezinde öngüneş bulunan gaz ve toz bulutunun geri kalan bölümü dönme hareketi nedeniyle disk şeklini aldı. Bu yapıya güneş bulutsusu denir. (Gökbilimciler günümüzde böylesi disklerle kuşatılmış birçok genç yıldız keşfetmiştir.) Güneş bulutsusunun çapı 100-200 AB ve kütlesi de yüzde 1-10 Güneş kütlesi kadardı.

Merkezindeki sıcaklık 5.000.000°C ve yüzey sıcaklığı da 4500°C dolaylarına geldiğinde, öngüneş T-Tauri denen bir evreye girdi. Kısa süren ama manyetik olarak çok etkin bu evrede, güneş rüzgârı(1) diye bilinen yeni bir etkinlik başladı. Öngüneşin küçülmesi sürerken, artık bir yandan da her saniye büyük miktarlarda elektrik yüklü atomaltı parçacık, yüksek hızlarla uzaya yayılmaya başlamıştı.

Dev gaz ve toz bulutunun hareketlenmeye başlamasından sonra geçen 40 milyon yıl içinde, öngüneşin merkezindeki sıcaklık 15.000.000°C’a ulaştı ve öngüneşin küçülmesi durdu.

Öngüneşin merkezindeki aşırı basınç ve sıcaklıkta hidrojen atomları iyonlaşmış haldeydi; yani elektronlar atom çekirdeklerinden (protonlarından) kopmuştu. Protonlar ve elektronlar öngüneşin merkezinde çok yüksek hızlarla rasgele dolaşıyordu. Protonlar, sık sık birbirleriyle karşı karşıya geliyor; ama mıknatısın aynı kutupları gibi birbirlerini itiyorlardı. Ancak sıcaklık 15.000.000°C’a ulaştığında, karşılaşan protonlar artık birbirlerini itemez oldu; artık çarpışıp birbirleriyle kaynaşmaya başladılar. Bu durumda iki protonlu yeni çekirdekler (helyum çekirdekleri) oluştu. Bir başka deyişle bu yüksek sıcaklıkta öngüneşin merkezindeki hidrojen atomları helyum atomlarına dönüşüyor ve dönüşüm sırasında da artan çok küçük bir kütleden, E=mc2 formülünün gösterdiği, büyük bir enerji ortaya çıkıyordu. Bu nükleer tepkimelerin gerçekleşmesiyle birlikte, ilk kez öngüneşin merkezinde çok büyük miktarlarda enerji üretilmeye başlandı. Kütleçekim kuvveti nedeniyle milyonlarca yıldır sürekli küçülen öngüneşin içine çöküşü, merkezinde “yaktığı” hidrojenden sağladığı güçle durdu. Öngüneş gökbilimcilerin hidrostatik denge adını verdiği kararlı bir duruma ulaştı. Artık öngüneş bir “ana kol” yıldızına dönüşmüştü. Ana kol evresi (hidrojen yakma evresi) Güneş’in yaşamının en uzun evresidir. Güneş bir ana kol yıldızı olarak yaklaşık 4,56 milyar yıldır ilk anlarındaki durumundan çok da değişmemiş haliyle ışımasını sürdürüyor. Yaklaşık beş milyar yıl daha öyle kalacağı düşünülüyor. Ancak yaşamının sonlarına yaklaştıkça başka bazı evrelerden geçecektir.

Dipnot

1)Güneş rüzgârı: Güneş’in atmosferinin üst kısımlarından -güneş tacından- uzaya doğru hızla akan elektrik yüklü parçacıklara güneş rüzgârı denir. Güneş rüzgârı çoğunlukla elektron ve protonlardan oluşur. Güneş tacının sıcaklığı öylesine yüksektir ki, Güneş’in kütleçekim kuvveti, yüksek enerjili parçacıkların kaçışını engelleyemez. Güneş rüzgârının hızı saniyede 300-800 km arasında değişir.

Kaynak: Çağlar Sunay, 50 Soruda Evren, Bilim ve Gelecek Kitaplığı, 2011, s.40-43