Güneş Yaşlanıyor: Güneş Lekeleri Kayboluyor

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayatAstrofizikçiler Dünyamıza hayat veren Güneş’in hidrojen yakan bir ana sıralama yıldızı olarak orta yaşa girdiğini söylediler. Güneş sarı cüce yıldız olarak yaşlandıkça ürettiği manyetik alanın yapısı da değişiyor. Birkaç yüz milyon yıl içinde güneş lekeleri tümden yok olacak ve Güneş’in dönüşü hızlanacak; ama nasıl?

Kepler uzay teleskopu buldu

Kepler başka yıldızların çevresinde dönen dış gezegenleri arıyor. Ancak, bunun için gezegenin yıldızın önünden geçerek güneşi gölgelemesini bekliyor ve bu sırada güneş benzeri diğer yıldızları da incelemiş oluyor.

Astrofizikçiler bu yıldızların yaşına baktıklarında orta yaşlı yıldızlarda güneş lekeleri olmadığını keşfettiler. Yaşlanan yıldızların manyetik alanı değişiyor ve yıldız ömrünü tamamlayana kadar bir daha hiç güneş lekesi oluşturmuyor.

İlgili yazı: İnternetinizi uçuracak en iyi 10 modem

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

 

Peki Güneş kaç yaşında?

Güneş 4,6 milyar yıl yaşında ve 6,5 milyar yıl daha ömrü var. Mucizevi rastlantı diyorsanız işte burada: Biz tam Güneş orta yaşa girerken uygarlık kurduk ve tam uzaya bakan teleskoplar yaparken güneş lekelerinin azaldığını fark ettik!

Güneş 300 milyon yıl daha yaşlı olsaydı bir yıldızda güneş lekeleri olabileceğini uzun süre anlamayacaktık; çünkü Kepler’in baktığı yıldızlar arasında lekeli genç güneşler az sayıda ve astronomi tarihi binlerce yıl geriye uzanırken Kepler sadece 7 yaşında!

İlgili yazı: Facebook ve Twitter’ı yavaşlatıyorlar >> Sansürü aşmak için Orbot ve VPN kullanın

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Güneşimiz sarı cüce, ama atmosferden çıkarsanız insan gözüne beyaz görünüyor; çünkü beyaz ışık veriyor.

 

Güneş nasıl oluştu?

Güneş’in yaşlanmasını anlamak için Güneş’in nasıl oluştuğuna bakmak gerekiyor. Güneş 4,6 milyar yıl önce bugünkü Güneş Sistemi’ni oluşturan gaz ve toz diskinin en yoğun noktası olan merkezinde doğdu.

Disk kendi çevresinde dönerken merkezi topaklanmış ve gazların toplanması neticesinde merkezdeki kütle artmıştı.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Yaşına ve kütlesine göre boy boy güneşler. Bizimki resimde görünmeyecek kadar küçük ama yaşlanınca resimdekiler kadar büyük olmasa da kırmızı deve dönüşecek.

 

Önce gaz deviydi

Güneş hayatına Jüpiter gibi bir gaz devi olarak başladı. Ancak kısa sürede üstüne o kadar gaz çekti ki merkezindeki basınç arttı. Bu da gaz diskini oluşturan hidrojen atomlarının Güneş’in çekirdeğinde sıkışarak ısınmasına yol açtı.

Süper sıkışık merkezdeki dar mekanda hızla hareket eden hidrojen atomları çarpışmaya ve ara sıra kaynaşmaya başladılar. Bu da nükleer füzyon başlatarak Güneş’in yanmasına yol açtı.

Normalde nötr hidrojen atomlarının çevresinde birer elektron döner ve elektromanyetik kuvvette eş yüklü parçacıklar birbirini ittiği için iki hidrojen atomunun nükleer füzyonla birleşip bir helyum atomu üretmesi zordur. Bunun için eş yüklü parçacıkların itici etkisini yenmek gerekir.

Neyse ki plazma halindeki hidrojen atomlarının çekirdekleri çıplak kalıyor, böylece elektron basıncı kendiliğinden ortadan kalkıyor. Bu da füzyon için şart, ama yeterli bir şart değil. Pozitif yüke sahip protonların da itiş gücünü yenmek ve bunları helyum çekirdekleri oluşturacak şekilde bir araya getirmek gerekiyor.

İlgili yazı: Uzayda Uzaylı Göstergesi Dyson Küresi mi Var? >> Kepler teleskopu uzak yıldızda ne buldu?

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Güneş yaşlanınca kabuğundaki hidrojeni ve çekirdeğindeki helyumu yakacak. Bu yüzden içi aşırı sınacak, genleşecek ve yüzey alanı genişlediği için yüzey sıcaklığı düşecek. Böylece Güneş soluk bir kırmızı deve dönüşecek (ortada). Resmi büyütmek için tıklayınız.

 

Güneş ne kadar sıcak?

Bir gaz topunun çekirdeğinde nükleer füzyon yaratması için Jüpiter gezegeninden en az 75 kat daha kütleli olması gerekiyor. Güneş’in kütlesi ise Dünya’nın 330 bin ve Jüpiter’in 1047 katı. Çekirdek sıcaklığı da 15 milyon derece.

Ancak 15 milyon derece çok sıcak olsa da nükleer füzyon başlatmak için yeterli değil. Bunun için 100 milyon dereceye çıkmak geriyor; fakat Güneş’in merkezindeki basınç öyle yüksek ki (260 milyar bar, deniz seviyesinin 260 milyar katı), yıldızımızda nükleer füzyon sadece 15 milyon derecede gerçekleşiyor.

Beyaz cücelerin soğuması 1 trilyon yıl alıyor

 

Hidrostatik denge

Şimdi Güneş’in nasıl oluştuğuna (yandığına) gelebiliriz. Normalde termonükleer bomba patlatırsanız ne olur? Hava aşırı ısınıp genişler ve merkezden dışarıya esen güçlü bir rüzgar oluşturur. Bir bomba şehirdeki bütün evleri ateş topuyla yakamaz, ama ezici hava basıncı yaratarak çok sayıda ev yıkar.

Bu durumda Güneş yanarsa içindeki gazları dışarı üflemesi gerekmiyor mu? Merkezdeki gazları uzaya üfleyince basınçla sıcaklık düşecek ve nükleer füzyon sona erecektir. Ancak öyle olmadığını biliyoruz. Güneşimiz 4,6 milyar yıldır yaklaşık aynı boy ve sıcaklıkta dengeli olarak yanıyor.

Bunun sebebi hidrostatik denge. Bu denge uyarınca bir yıldızın istikrarlı şekilde yanması için sıcaklığın yarattığı genleşme etkisi (gazların uzaya dağılması) ile yıldızın büzülme etkisi (kütlesi nedeniyle gazların merkeze çökmesi) birbirini dengelemeli. Güneşimiz hidrojen yaktığı sürece bu dengeyi koruyacak.

İlgili yazı: İlk Temas >> Uzaylılar dünyayı ziyaret eder veya sinyal gönderirse nasıl anlaşacaksınız?

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Güneş lekelerini oluşturan gazları sıkı paket sıkıştıran manyetik alan düğümleri aniden kopunca güneş lekelerinin içindeki gaz kabarcıkları uzaya doğru patlıyor. Buna güneş püskürmeleri diyoruz. Güçlü güneş püskürmeleri ozon tabakasını ve Dünya’daki elektrikli aletleri yakabilir. Bu da global elektrik ve internet kesintisi demek.

 

Güneş’in ölümü

Güneşimizin kütlesi sınırlı; çünkü üstüne yeni gaz bulutları çekemiyor. Bunun sebebi Güneş’in yanması: Nükleer füzyonla yanan Güneş dışarıya foton basıncı uyguluyor ve güneş rüzgarına yol açıyor; yani ışığı oluşturan fotonlar ve güneş rüzgarını meydana getiren elektrik yüklü hızlı parçacıklar gazları iterek (kinetik etki) ve üfleyerek (elektromanyetik etki) Güneş’ten uzaklaştırıyor.

Güneş tutuştuğu zaman, çevresindeki gaz ve toz bulutunu yukarıda anlattığımız mekanizmayla Güneş Sistemi’nin dışına üfledi. Bu sebeple ömrünün sonuna kadar doğduğu günden kalan hidrojen yakıtıyla yetinmek zorunda.

İlgili yazı: Gerçek Planet X >> Güneş Sistemi’ndeki kayıp 9. gezegen bulundu mu?

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Resimde sarı cüce G tipi yıldız Güneşimiz sol üstte, Jüpiter sağ altta yer alıyor. Ortada soğuk ve sıcak kahverengi cüceler var. Büyük kırmızı top bilinen en küçük yıldızlardan biri (kırmızı cüce).

 

6,5 milyar yıl sonra

Güneş çekirdeğindeki hidrojenin tamamını helyuma dönüştürmüş olacak. Ancak helyum çok daha yüksek basınç ve sıcaklıklarda yandığı için merkezdeki nükleer ateş sönecek. Böylece Güneş kurumuş çiçek gibi solacak ve kendi ağırlığı altında çökecek.

Çökünce merkezdeki basınç helyum füzyonu başlatacak kadar artacak ve Güneş tekrar yanmaya başlayacak. Oysa bir sorun var: Bir helyum atomu iki hidrojen atomundan oluştuğundan, aslında Güneş yarım depo yakıtla çalışıyor olacak.

İlgili yazı: Fizikte Kriz: Süpersimetri CERN Testini Geçemedi

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Güneş aslında beyaz ışık saçıyor ama fotoğraflar farklı filtrelerle çekildiği için sarı, turuncu, kırmızı, beyaz, hatta yeşil görünüyor. Aşağıdaki videoda olduğu gibi.

 

Bunun iki sonucu var

1) Helyum yakan Güneş, hidrojen yakan Güneş’ten daha sıcak; ama aynı zamanda daha soluk olacak. Güneş bu aşamada sarı renkli bir ana sıralama yıldızı olmaktan çıkıp kırmızı deve dönüşecek. 2) Hızla ömrünü tamamlayan Güneş dış katmanlarını uzaya üfleyerek beyaz cüceye dönüşecek.

Helyum yıldızın sıcaklığını artırınca Güneş’in dış katmanlarındaki gazlar genleşecek ve Güneş balon gibi şişecek. Öyle ki Merkür, Venüs ve belki de Dünya’yı içine alarak yok edecek. Dünya’yı yok etmese bile, burnumuzun dibine kadar geldiği için gezegeni yakıp kavuracak.

Üstelik genleşen Güneş’in yüzey alanı da genişleyecek, böylece yüzey sıcaklığı düşecek ve sarı yerine kırımızı renkli bir Güneşimiz olacak.

Merkür Güneş’in önünden geçerken (hızlandırılmış)

 

Ölüm sancıları

Şimdi Güneş’in yaşlılığındaki dengesiz döneme giriyoruz. Sıcaklığı artan Güneş dış katmanlarını süper güçlü güneş rüzgarları halinde uzaya üflüyor; yani gaz kaybına uğruyor. Bu sebeple kütlesi azalıyor ve tekrar çökmeye başlıyor.

Bu sırada çekirdekteki helyum da tükenmiş ve geriye külleri (dejenere madde) kalmış oluyor. Dejenere madde çökmeye ısı basıncıyla (genleşmeyle) değil de kuantum basıncıyla direnen madde demek (örneğin iki protonunun yan yana gelince birleşmeye direnmesi).

Sonuç olarak yakıtı biten Güneş tekrar soğuyor, tekrar büzülüyor ve bu kez çekirdekte değil de alt katmanlarda kalan son hidrojen gazını yakmaya başlıyor. Böylece kısa süre için tekrar genişliyor, tekrar aşırı ısınıp uzaya gaz üflüyor ve yakıtı bitip soğuyunca tekrar büzülüyor!

Kısacası Güneş her seferinde bir üst katmandaki hidrojeni veya helyumu yakarak, ayrıca uzaya gaz üfleyerek gittikçe küçülüyor (bu sürede zonklayarak nabız gibi atıyor, ömrü biten ampul gibi titriyor).

İlgili yazı: Büyük Patlama Sanatı >> Bu artist Evren ve uzayın doğumunu resmediyor

Gezegenimsi bulutsu. Sönen bir güneşin uzaya üflediği son gazlar.

 

Kaçınılmaz son

Güneşimiz tüm yakıtını yakarak kaçınılmaz şekilde büzülmeye devam ediyor. Sonunda tüm gazını gezegenimsi bulutsu halinde uzaya üflediği için geriye sadece süper sıcak çekirdeği kalıyor. Beyaz cüce denilen bu çıplak çekirdek adından anlaşılacağı gibi beyaz ışık saçıyor.

Dejenere maddeden oluşan çekirdek çok sıcak (35-40 bin derece ile Güneşin yüzeyinden 7-8 kat sıcak) ve sadece Dünya gezegeni boyunda; ama o kadar büyük bir kütlesi var ki şiddetli yerçekimi yüzünden genç bir güneşin gaz katmanları gibi sıcaktan genleşemiyor. Böylece Güneş’ten geriye süper yoğun ve süper sert küller kalıyor.

İlgili yazı: Yerfıstığı Şekilli Yıldız Sistemi Ezber Bozdu >> Güneş üzerinde yüzen güneş

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Beyaz cüce

 

Uzun ölüm

Beyaz cücenin çökmesini dejenere elektron basıncı önlüyor (elektronların birbirini itmesi yüzünden oluşan basınç).

Beyaz cüceler genellikle Güneş’e benzer yıldızların son zamanlarında helyum yakarak ürettiği karbon ve oksijen atomlarından oluşuyor. Nükleer füzyon durduğu için yavaş yavaş soğumaya başlayan bu ölü çekirdeklerin ışığının kırmızıya kayarak solması 1 trilyon yıl alıyor! Neden bu kadar yavaş soğuduklarına gelince:

Beyaz cücelerin atomları sıkış tıkış olduğu için çok yavaş soğuyor. Ayrıca uzayda hava olmadığından soğuma sadece termal radyasyonla gerçekleşiyor ki bu da klima ile soğuk hava üflemekten çok daha yavaş bir soğutma yöntemi.

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Evren’de kalan son beyaz cüceler son uygarlıklar için ısı ve ışık kaynağı.

 

Halka Dünya

Öyle ki 20 milyar yıl içinde kırmızı cüceler hariç Evren’deki bütün yıldızlar sönecek ve 1 trilyon yıl içinde, kırmızı cüceler dışındaki yıldızların oluşturduğu bütün beyaz cüceler de sönmüş olacak.

Ancak, kırmızı cüce yıldızların ömrü 10 trilyon yıl sürüyor ve bunların dönüşeceği beyaz cüceler de Evren’de ışık olan süreyi birkaç trilyon yıl uzatacak. Tabii bu sırada iki yıldız (beyaz cüce) arasında milyarlarca ışık yılı mesafe olacak.

Bu sebeple Evren’de kalan son uygarlıklar bu tür yalnız beyaz cücelerin çevresinde halka dünyalar kurup ölü yıldız çekirdeklerinin son ısı ve ışığından yararlanarak yaşayacaklar.

Işıktan hızlı yolculuk etmenin bir yolunu bulmadıkları sürece bu uygarlıkların beyaz cücenin güneş sisteminin dışına çıkması ve gerekirse kendine başka beyaz cüce bulması imkansız ki fizikçilerin Evren’deki her şeyin ısıl ölümüyle kast ettiği son bu (elbette büyük yırtılma senaryosuna göre Evren 20 milyar yıl içinde parçalanmazsa).

İlgili yazı: 12 Adımda Evren Nasıl Oluştu?

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Genç Güneş.

 

Ya güneş lekeleri?

Güneş’in nasıl yaşlandığını anladık. Şimdi güneş lekeleri konusuna geçelim. Bunların Güneş’in yüzeyinde görülen siyah lekeler olduğunu biliyoruz. Ancak, güneş lekeleri gerçekten soğuk oldukları için siyah değiller; yani bunları yanmış kömür parçalarına veya odun küllerine benzetemezsiniz.

Güneş lekeleri sadece Güneş’in 5800 derecelik yüzeyinden daha soğuk oldukları için koyu renkli gözüküyorlar. Doğrusu siyah renkli de değiller. Kahverengiye çalan koyu kırmızı diyebilirsiniz. Büyüklüğü 16 km ile 160 bin km (Dünya’nın 13 katı) arasında değişen lekelerin sıcaklığı 3000-4100 derece.

İlgili yazı: Mars’tan Plüton’a 25 resimli Güneş Sistemi Turu

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

İlk ışık. Genç Güneş tutuştuğu anda kendisini saran gaz ve toz bulutunu manyetik alanı ile uzaya üflüyor. bu sırada Dünya hayata elverişli değil. Plazma jetleri ölümcül radyasyon saçıyor ve atmosferi uzaya üflüyor.

 

Nasıl oluşuyor?

Güneş’in yüzeyi sıcak gazlardan oluşuyor. Peki neden yüzeydeki gazın bir kısmı çevreden daha soğuk oluyor ve güneş lekesine dönüşüyor? Bu tenceredeki suyun tam ortasının kenarından soğuk olması gibi sağduyuya aykırı bir şey ve bu garip durumu manyetik alanlara borçluyuz.

Güneş nükleer füzyonla hidrojen yakarken güçlü manyetik alanlar üretiyor (Güneş’in de kendi çevresinde döndüğünü unutmayalım). Öte yandan, 5800 derecelik yüzey sıcaklığında gazların aşırı ısındığını ve elektronların atomlardan koptuğunu da hatırlayalım.

İlgili yazı: Yamyam Yıldızlar kendi gezegenlerini yiyor

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Güneş lekeleri.

 

Plazma

Bu tür gazlara iyonize gazlar diyoruz. Bunlar pozitif proton çekirdeklerinden ve atomların etrafını saran bağımsız elektron bulutlarından oluşuyor (plazma). İyonize gazlar doğal olarak manyetik alanlardan etkileniyor ve Güneşimiz de tıpkı diğer yıldızlar gibi güçlü manyetik alanlar üretiyor.

Güneş kendi etrafında dönerken taşınım hareketlerinin etkisiyle (yani manyetik alanı taşıyan gazların Güneş’in içine batıp çıkmasıyla) birbirine dolanıp düğümlenen manyetik alan hatları, güç çizgilerinden oluşan görünmez kafesler meydana getiriyor.

Bu kafesler Güneş’in yüzeyini çimdik atar gibi buruşturuyor ve yüzeydeki gazların bir kısmını içine çekip hapsediyor. Hareket alanı daralan gazlar hızla soğumaya başlıyor, böylece Güneş yüzeyinden daha soğuk ve koyu renkli olan güneş lekeleri oluşuyor.

Lekeler neden soğuyor?

Bunu ısı ile sıcaklığın bilimsel tanımını vererek açıklayabiliriz: Atomların titreme hızına ısı ve atomların titreşim hareketinin diğer atomlara aktarılma hızını da sıcaklık diyoruz.

Manyetik alana hapsolan atomlar serbest hareket edemedikleri için titreşimleri azalıyor ve bu atomlardan oluşan gazlar soğuyor.

İlgili yazı: Dünya’da Eksen Kayması >> Buzların erimesiyle gezegenin eksenini 12 metre kaydırdık

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Kavruk Dünya. Gökte kırmızı dev Güneş. Okyanuslar buharlaşmış, ama 6,5 milyar yıl sonraya kalan bir tanrı heykeli olacak mı?

 

Manyetik kafesler

Güneş lekelerinin kökenini gördük. Sıra Güneş yaşlanınca lekelerin neden ortadan kalkacağını anlatmakta:

NASA Goddard Uzay Uçuşları Merkezi’nden Dean Pesnell’in dediği gibi, Güneş’in manyetik alanının tam olarak nerede ve nasıl oluştuğunu bilmiyoruz. Ancak, manyetik alan çizgilerini Güneş’in kaynar çekirdeğinden yukarı yükselen ve soğuyunca geri batan gaz akıntılarının şekillendirdiğini biliyoruz (taşınım hareketleri).

Güneş yaşlandıkça hidrojen azalıyor. Hidrojen azaldıkça dış hidrojen katmanları içe doğru çöküyor ve bu da Güneş’in içindeki gaz akışı ile buna bağlı manyetik alan çizgilerini değiştiriyor. Hidrojen katmanları zamanla çökerek çekirdekte birikiyor ve çekirdeğin yanma sıcaklığını artırıyor. Böylece Güneş daha da ısınıyor.

İlgili yazı: Dünya’daki hayatın kökeni Mars mı?

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Dünya’nın sonu. Kırmızı dev Güneş Dünya’yı buharlaştıracak.

 

Gittikçe ısınıyor

Yıldızımız yeni oluştuğunda nispeten soluktu ve Dünyamızı ısıtacak kadar sıcak değildi. Dünyamız üstüne çarpan asteroitlerin yerkabuğunu ısıtması ile donmaktan kurtuldu.

Sıcaklık artışı sıvı suya, denizlerin oluşmasına ve hayatın yeşermesine izin verdi. Oysa 700 milyon yıl sonra Güneş yüzde 10 daha sıcak ve parlak olacak. Bu da okyanusları kaynatıp hayatı yok edecek. Dünya yerine günümüzün soğuk Mars’ı ılıman olacak.

Aynı sebeple manyetik alan çizgilerine bağlı güneş lekeleri de yok olacak; çünkü orta yaşlı Güneş insanın bir yaştan sonra durulması gibi olgun ve daha dengeli bir yıldız olacak.

Colorado Boulder’daki Uzay Bilimleri Enstitüsü’nde konuyla ilgili olarak yayınlanan makalenin başyazarı olan Travis Metcalfe’e göre, günümüzde 11 yıllık dönemlerde artan ve azalan güneş lekelerine 200-300 milyon yıl içinde veda edeceğiz.

İlgili yazı: Cüce gezegen Ceres’te Hayat Var mı?

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Venüs yüzeyi. Süper kuru, asit yağmurlu, 460 derece. Güneş 6,5 milyar yıl sonra kırmızı cüce olmadan çok önce, sadece 700 milyon yıl içinde küresel ısınmayı tetikleyerek Dünya’yı Venüs’e döndürecek.

 

Nasıl anladık?

Kepler uzay teleskopu yıldızların manyetik alanını yaşına, dönme hızına ve sıcaklığına göre analiz etmemizi sağladı. Böylece Güneş yaşlandıkça manyetik alanın zayıfladığını ve bunun da Güneş’in dönüşünü hızlandırdığını gördük.

Manyetik alan Dünya iklimini de etkiliyor. Sonuç olarak Güneş’in ısınarak okyanusları buharlaştırmasına daha çok var; ama güneş lekeleri ile güneş püskürmeleri 11 yıllık dönemlerde artıp azalıyor.

Bu da Güneş’in parlaklığının 1000’de bir azalması veya artmasına; yani gezegenimizin eşdeğerde ısınması ya da soğumasına neden oluyor.

İlgili yazı: Gezegenlerden galaksilere bilinen evrenin 30 harikası

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Plazma: İyonize gaz. Resimde Dünya’da plazma yaratmak için kullanılan elektrik akımları görülüyor. Şimşek ve yıldırım bir tür plazmadır.

 

Güneş lekeleri ve küresel ısınma

Dünyamızın yeraltı okyanusuna bağlı özel klima sistemine rağmen, endüstriyel faaliyetlere bağlı yapay küresel ısınma ile gezegenimizi zaten ısıtıyoruz (30 yılda ortalama sıcaklık 2 derece artacak).

Şimdi buna orta yaşa giren Güneş’in parlaklığının artması eklendi ki bu da insanlık yapay küresel ısınmayı durdursa bile, doğal küresel ısınmanın birkaç yüz milyon yıl içinde dünya okyanuslarını buharlaştıracağı anlamına geliyor.

İlgili yazı: 30 Adımda Resimli Plüton Seferi

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Resimde patlayan güneş lekesi kabarcığı güneş rüzgarı oluşturuyor. Dünya’nın manyetik alanı bizi ve atmosferi zararlı güneş rüzgarından koruyor.

 

Yaşlı yıldızlar daha hızlı dönüyor

Metcalfe ve ekibi, Kepler teleskopuyla 20 yıldızın parlaklığını ve gaz katmanlarının taşınım hareketlerinin yol açtığı yıldız depremlerini inceledi. Yıldız depremleri üzerinden taşınım hareketlerini ve dolaylı olarak da manyetik alanların şeklini analiz eden bilim insanları, orta yaşlı yıldızların manyetik alanının zayıfladığını buldular.

Ancak şöyle de sorabiliriz: Bir yıldızın yaşını nasıl ölçüyoruz? Örneğin, 10 milyar yaşındaki Güneş benzeri G tipi sarı cüce yıldızdan türeyen bir kırmızı devin 4,6 milyar yıl yaşındaki Güneşimizden daha yaşlı olduğunu rengine bakarak anlayabiliriz.

Peki 4,7 milyar yıl yaşındaki bir sarı cüce ile 4 milyar yaşındaki bir sarı cüce arasındaki yaş farkını nasıl anlıyoruz? Gidip yıldıza kaç yaşındasınız diye soracak halimiz yok. Bunun yerine yıldızın yüzeyindeki güneş lekelerinin dönme hızını ölçüyoruz. Bu da bize yıldızın dönme hızını veriyor.

Eskiden yaşlı yıldızlar daha yavaş döner sanıyorduk. Ne de olsa dönerken momentum transferi ile enerji kaybediyorlar ve dönme hızları yavaşlıyor.

 

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

 

Astronomik sürpriz

Ancak, orta yaşlı yıldızların daha hızlı döndüğünü bulduk. Yaşlı yıldızlar muhtemelen çekirdekteki sıcaklık artışına bağlı olarak daha dengeli ve homojen manyetik alanlar üretiyor, bu da manyetik alanların düğümlenmesini önleyerek güneş lekelerinin oluşmasını önlüyordu.

Peki dış gaz katmanları gittikçe ısındığı için daha dengeli manyetik alan üreten yıldızlar neden daha hızlı dönüyor? Aşağıda göreceğimiz gibi manyetik alanlarla yıldızların dönme hızı arasında bir ilişki var:

İlgili yazı: Raspberry Pi İle Gerçek İnternet Hızını Ölçün >> Servis sağlayıcıya hızımı artır deyin

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

Manyetik alan: Resimde mıknatıs çevresinde serpilen demir tozu, mıknatısın yarattığı manyetik alan çizgilerinin etrafında diziliyor. 18. yy’da ressam bilim insanı Faraday bunları kağıda çizmişti.

 

Manyetik alanın gücü

Bilim insanları 1970’lerden beri aynı sınıftan olan tüm yıldızların zamanla yavaşlayarak aynı hızda dönmeye başlayacağını düşünüyordu. Buna göre 500 milyon yaşındaki tüm sarı cüceler aynı hızda dönmeliydi (Güneşimiz kendi çevresinde bir turunu 25 günde tamamlıyor).

Eski teorinin mantığı basitti: Manyetik alanların yarattığı güneş lekelerinin aniden patlamasıyla oluşan güneş püskürmeleri ve yine manyetik alanlara bağlı olarak sürekli esen güneş rüzgarları, Güneş’in zamanla kütle kaybetmesine ve dönme hızının yavaşlamasına yol açıyordu.

Oysa yukarıda belirttiğim gibi manyetik alanların orta yaşlı yıldızların daha hızlı dönmesine yol açtığı ortaya çıktı. Şimdi bu etkiyi görelim:

 

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

 

Manyetik frenleme

Dünya’da neden deprem oluyor yazımda belirttiğim gibi, Dünya’nın çekirdeğinin yarattığı manyetik alan, geri besleme etkisiyle hem iç çekirdeğin gezegenimizden daha hızlı dönmesine hem de dış çekirdeğin daha yavaş hızda ters dönmesine neden oluyor.

Sadece 3 yıllık olan bu yeni buluş, bize manyetik alanların belirli şartlar altında gökcisimlerinin hızlanmasına veya yavaşlamasına yol açabildiğini gösteriyor.

Orta yaşlı yıldızların hızlanması ise manyetik alanın şekil değiştirmesine bağlı. Yaşlanan yıldızların manyetik alanı daha dengeli ve homojen bir güç alanı oluşturmaya başlıyor.

Güneş püskürmelerinin buna bağlı olarak azalması ve güneş rüzgarının sabit hızda esmeye başlaması neticesinde, yıldızları yavaşlatan manyetik frenleme etkisi ortadan kalkıyor. Böylece yıldız daha hızlı dönmeye başlıyor (elbette doğduğu günkü kadar hızlı değil).

İlgili yazı: İnternette sansürü aşmak için en iyi 5 VPN

Güneş-güneş_lekeleri-yıldız-nasa-hayat

 

Dengeli manyetik alan nedir?

Bir teoriye göre, yaşlı yıldızların istikrarlı manyetik alanı güneş lekelerine yol açan dengesiz manyetik alan çizgilerine sebep olmadığı için yıldızın iç ve dış katmanlarını daha düzenli bir şekilde etkiliyor.

Genç yıldızlarda manyetik alanın şiddeti ekvatorla kutuplar ve iç katmanlarla dış katmanlar arasında daha büyük farklılık gösteriyor. Yaşlı yıldızlarda ise manyetik alanın şiddeti yıldızın her yerinde hemen hemen aynı.

Buna homojen manyetik alan diyoruz ve homojen manyetik alan yıldızın bir tarafının diğerinden daha hızlı dönmesini durdurarak manyetik frenlemeyi bitiriyor (Dünya’nın manyetik alanının homojen olmadığını, bu sebeple iç ve dış çekirdeğinin farklı hızlarda dönmesine yol açtığını hatırlatalım).

Şükür!

Güneş birkaç yüz milyon yıl önce olgunlaşmaya başladı. Bu sürecin ortasında insanlık tesadüfen Dünya’da olduğu için Güneş’in nasıl yaşlandığını görebildik ve katalogladık. Tabii bu yalnızca şanslı bir tesadüf değil.

Güneş’in manyetik alanının zayıflaması tehlikeli güneş püskürmelerinin de azalması demek. Nitekim binlerce yıl önce yaşanan büyük güneş püskürmeleri şimdi görülseydi ozon tabakası kavrulur, canlılarda radyoaktif zehirlenme olur, bilgisayarlar yanar ve internetle telefon kesilirdi.

Kısacası son birkaç yüz milyon yılda güneş fırtınaları azaldıkça Dünya hayata daha elverişli bir hale geldi. Peki biz insanlar Güneş ısınıp Dünya’yı kızartana kadar sürecek olan bu fırsat penceresini nasıl değerlendiriyoruz?

Canlıların karaya çıkmasına ve içlerinden bir türün ateşi bulup uygarlık kurmasına izin veren pencere 300 milyon yıl önce açıldı ve 700 milyon yıl sonra kapanıyor. Öyleyse küresel ısınmayı durdurup aklımıza başımıza almalı ve çocuklarımıza daha iyi bir gelecek bırakmalıyız.

Güneş lekeleri ve güneş fırtınaları arasındaki ilişki

2 Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*