Evrenin En Bol 3. Elementi Lityum Değil
Evrendeki en bol üçüncü element artık lityum değil ve bunun Dünya’da hayatın ortaya çıkması açısından kritik önemi var. Büyük patlamadan sonra en hafif iki element olan hidrojen ve helyuma ek olarak az miktarda lityum oluştu. Ancak 13,7 milyar yılda doğan yıldızlar yepyeni elementler yarattı. Peki bugün uzaydaki en yaygın 3. element ne?
Lityum problemi
Evren büyük patlamayla oluştuğu zaman inanılmaz ölçüde sıcaktı; ama adeta şişercesine hızla genişleyerek soğudu. Böylece kuarklar gibi küçük parçacıklar birleşip protonları oluşturdular ve tek protondan oluşan çekirdekleriyle hidrojen atomları meydana geldi.
Bunun yanında iki proton birleşip helyumu ve üç proton da birleşerek lityum çekirdeklerini ortaya çıkardı. Atom çekirdeklerine eklenen nötronlar ise Lityum-7 ve döteryum gibi izotopları oluşturdu. Evrendeki ilk ve en basit elementlerin sentezlenmesi büyük patlamadan sonra 10 saniye ile 20 dakika içinde tamamlandı.
İlgili yazı: Elon Musk Los Angeles’a Asansörlü Yeraltı Yolu Yapacak
En bol element hidrojen
Bebek evren yüzde 75 oranında hidrojen, yüzde 25 oranında helyum ve sadece yüzde 0,0000001 oranında lityum içeriyordu. Ancak daha ağır atom çekirdeklerinin, yani daha çok sayıda proton ve nötron içeren çekirdeklerin oluşamayacağı kadar sıcaktı.
Böylece evren en az 50 milyon yıl boyunca soğudu ve büyük ölçüde moleküler hidrojen gazından oluşan karanlık çağlara girdi (moleküler hidrojen iki hidrojen atomunun soğuk uzayda birbirine bağlanmasıyla meydana geliyor).
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Ardından ilk yıldızlar yandı
Böylelikle evrendeki her şey değişti. İlk yıldızlar sadece hafif elementlerden oluştuğu için inanılmaz boyutlara ulaştı. Sonuçta bunlar en fazla 10 milyon içinde ömürlerini tamamlayarak dev hipernovalar halinde patladılar. Patlamanın hemen öncesi ve patlama sırasında daha ağır atomları sentezlediler.
Ardından ikinci kuşak yıldızlar ve üçüncü kuşak Güneşimiz geldi. Böylelikle son 13,7 milyar yıl içinde bugün bildiğimiz demir, karbon, azot, oksijen, silisyum, argon gibi elementler ortaya çıktı. Çarpışan nötron yıldızları ise altın gibi daha ağır elementleri ürettiler.
Ancak, bugün evrendeki en yaygın üçüncü elementi arıyorsak bunun için Güneş’ten en az sekiz kat daha kütleli yıldızlara bakacağız.
İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi
Hayat doğuran süpernovalar
Evrenin en bol üçüncü elementi son 13 milyar yılda defalarca değişti. Tıpkı olimpiyatlarda her yıl farklı bir sporcunun bronz madalya alması gibi. Örneğin, Güneş’ten 8 kat kütleli olan yıldızlar günümüzde büyük miktarda ağır element içeriyor. Bu yüzden ilk dev yıldızlardan çok daha kısa ömürlü oluyor.
Bunlar ömrünü birkaç milyon yılda tamamlıyor; çünkü çekirdeğinde nükleer füzyon yakıtı olarak kullandığı hidrojenin tamamını birkaç milyon yılda tümüyle helyuma dönüştürüyor. Ardından yıldız bir süre de helyum yakarak bunları karbona dönüştürüyor.
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
1 trilyon yıldız
Evrende ilk birkaç yüz milyon yıl içinde 10 trilyon milyar yıldız oluştu ve bu süreçte lityumu bronz madalyadan etmek için çekirdeğinde karbon oluşturan 1 trilyon yıldız yetti. İşte bu birinci kuşak süpernovalar patladığı zaman evrenin kimyasal kompozisyonunu da değiştirmiş oldular.
Özetle karbon çok kısa bir süre için evrendeki en bol üçüncü element oldu. Bu açıdan karbonun bronz tahtını sonsuza dek koruyacağını düşünebilirsiniz. Ne de olsa yıldızlar yeni elementleri soğan gibi iç içe geçmiş kabuklar halinde oluşturuyor ve bu da karbon oluşumunu artırıyor.
Örneğin helyum çekirdeğin alt katmanlarında karbon sentezleniyor. Tabii karbon daha ağır olduğu için çekirdeğe iyice batarak basıncı ve sıcaklığı artıyor. Böylece çekirdeğin en iç kesimlerinde karbon atomları birleşerek oksijeni ve oksijen de kaynaşarak silikon ile sülfürü oluşturuyor. Silikon atomları birleştiğinde ise nihayet demiri oluşturuyor.
İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük
Yolun sonu
Sonuçta yıldızların süpernova halinde patlamadan önce demir atomlarını birleştirerek daha ağır atomlar oluşturacak kadar yüksek sıcaklığa erişmesi imkansız. Zaten süpernovaların sebebi demir çekirdek: Yaşlı yıldızların merkezindeki demir çökerek kontrolsüz bir yanmaya; yani süpernova patlamasına yol açıyor.
Ancak, patlama sırasında yıldız çekirdeği çökerek nötron yıldızı veya kara deliğe dönüşürken demirden daha ağır elementler oluşuyor.
Her durumda yıldız patlayınca dış katmanlarını uzaya saçıyor ve içinde normalde erişemeyeceğimiz derinliklerde bulunan hidrojen, helyum, karbon, oksijen, silikon ve demir gibi ağır elementleri uzaya saçıyor.
Süpernova aşamasındaki nükleer sentez sırasında görülen hızlı nötron yakalama süreci de uranyum gibi radyoaktif olacak kadar ağır ve dengesiz elementleri meydana getiriyor. İşte bu sebeple uzayda devamlı yeni elementler ortaya çıkıyor ve evrendeki en bol üçüncü element sürekli değişiyor.
İlgili yazı: Gerçek Ölüm Yıldızı Süpernovalar
Hepimiz yıldız tozuyuz
Nasıl ki bir anneniz ve babanız var, yıldızların da kendini doğuran ebeveynleri var. Nitekim ikinci kuşak yıldızlar ağır elementleri sentezleyip uzaya saçan ilk yıldızların oluşturduğu yeni gaz bulutlarının çökmesi ve alev almasıyla meydana geldiler.
Bu yüzden ta baştan ağır elementler içeriyorlardı ve kendileri de süpernova patlamasıyla yok olurken hem evrendeki mevcut ağır element sayısını artırdılar, hem de evrene daha ağır yeni elementler eklediler.
Dünyamız gibi büyük ölçüde silisyum, karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan kayalık gezegenlerin ortaya çıkmasını buna borçluyuz; yani ağır elementleri çekirdeklerinde döven cüsseli yıldızların patlamasına! Nitekim ikinci kuşak yıldızlar yakıtını bitirirken C-N-O döngüsü başlattı. Böylece evrende karbon, oksijen ve azot oluşumu azalmaya başladı.
İlgili yazı: Sansüre Karşı TOR ve Orbot Rehberi
Oksijen ve neon krallığı
Buna karşın oksijen ve neon atomlarının evrendeki nüfusunu artırmak için çok sinsi olduğunu söyleyebiliriz.
Öyle ki ikinci kuşak yıldızlarda iki helyum atomu birleşip karbona dönüşürken, işin içine üçüncü bir helyum atomunun karışarak oksijen oluşturması, hatta dördüncü bir helyum atomunun da son anda oksijene katılarak neon çekirdekleri sentezlemesi mümkün.
Güneşimiz yaşlanıp kırmızı dev evresine girdiğinde bunu yapacak. Böylece uzaya üflediği yıldız tozuyla yeni gezegenler ve belki de yepyeni yıldızlar doğacak.
İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi
Güneş Sistemi’nin oluşumu
Bütün bu anlattıklarımızdan sonra daha ağır elementler içeren Güneş Sistemi’nin nasıl oluştuğunu merak edebilirsiniz. Aslında ikinci kuşak bir yıldız 5-6 milyar yıl önce süpernova halinde patladığı zaman, Güneş Sistemi’ni oluşturacak dev gaz ve toz bulutuna büyük miktarda yeni gaz üfledi.
Süpernovanın üflediği gazlar orijinal gaz bulutunu sıkıştırdı. Böylece bulutun en yoğun kısmı olan merkezinde Güneşimiz ve dış kenarlarında gezegenler oluştu.
İlgili yazı: Kontrollü Güç >> Telefon pil ömrünü uzatmak için 5 yöntem
Şimdi oksijeni hatırlayın
Evrendeki en bol üçüncü elementin galibini açıklamak için karbon atomları oluşurken araya sızan helyum çekirdeklerini hatırlamamız gerekiyor: Kısacası yıldızlar çekirdeğinde karbon sentezliyor; ama bu çok hassas ve dengesiz bir süreç. Öyle ki karbon atomları oluşurken hızını alamayan nükleer füzyon reaksiyonu, karbonda durmayarak oksijen oluşana kadar devam ediyor.
Özetle bir yıldız her zaman için karbondan daha fazla oksijen çekirdeği oluşturuyor. Hem de oksijenin karbondan daha ağır olmasına rağmen! Sonra da okulda neden ateş yakmak için oksijen gerekiyor diye soruyoruz. Cevabını açıklamak artık daha kolay:
Oksijen nükleer füzyon sırasında çabuk oluşan ve içinde büyük miktarda potansiyel enerji barındıran bir atom. Oksijen çekirdeği çevresinde çok sayıda elektron barındırıyor ve bunları başka atomlarla hızla değiş tokuş edebiliyor. Kısacası oksijen kimyasal açıdan çok enerjik oluyor.
İlgili yazı: AIDS’e Kesin Çare >> Amerikalı doktorlar HIV virüsünü insan DNA’sından sildi
Ateş yakmaktan daha fazlası
Oksijen sayesinde nefes alıyoruz ve yediğimiz besinleri yakarak enerji üretip yaşıyoruz. Bütün bir oksidasyon (paslanma) süreci aslında demirin yavaş yavaş yanmasına karşılık geliyor. Öte yandan bizler demir yakarak değil, doğal gaz ve diğer fosil yakıtları yakarak ısınıyoruz; çünkü bunlar karbon içeriyor.
Karbon da nükleer füzyonda oksijenden önce geldiği için çekirdek ağırlığına bağlı olarak kolayca tutuşmaya elverişli miktar ve enerjide elektron yörüngelerine sahip bulunuyor. Dolayısıyla Dünya ve muhtemelen uzayda hayatın varlığını önce oksijene ve sonra karbona borçluyuz.
Elbette Dünya’da karbondioksit soluyarak metan çıkaran bakteriler var; ama karbondioksit de oksijen atomu içeriyor (CO2). Bu nedenle yaşam için önce oksijen gerekiyor.
İlgili yazı: Parlak Süpernova Yıldız Yutan Kara Delik Çıktı
Öyleyse sorunun cevabı
Bugün evrendeki en bol element hidrojendir. İkinci bol element helyum, üçüncü element oksijen, 4. karbon, 5. neon, 6. azot, 7. magnezyum, 8. silikon 9. demir ve 10. element de sülfür.
Evet, oksijen yıldız çekirdeklerinde kolayca oluştuğu için üçüncü sıradaki yerini uzun süre koruyacak. Peki bebek evrende en bol element olan lityum bugün kaçıncı sırada dersiniz? 30. sırada! Lityuma geçmiş olsun. 🙂
İlgili yazı: En Yakın Komşu Evren Nerede?
Gümüş madalya
Yapılan araştırmalar evrendeki yıldız oluşumunun 10 ila 100 milyar yıl içinde sona ereceğini gösteriyor (ayrıca yazacağım). Oysa bu sırada yeni süpernovalar büyük miktarda oksijen oluşturmaya devam edecek. Bunu da helyum yakarak yapacak.
Öyleyse evrendeki yıldızların söneceği gelecek çağlarda oksijenin evrendeki en bol ikinci element olarak helyumu yerinden edeceğini söyleyebiliriz. Ancak, oksijen sayesinde yaşamın Dünya’da nasıl oluştuğunu merak ediyorsanız kuyrukluyıldız Dünya’ya nasıl yaşam taşıdı yazısını okuyabilirsiniz.
Buna karşın Dünya’da hayatın karbon bazlı olmasına rağmen, neredeyse tümüyle karbondan meydana gelen gezegenlerde yaşamın ortaya çıkamayacağını görüyoruz. Neden derseniz onu da elmas gezegenlerde anlattım. Hepinize muhteşem bir hafta dilerim. 🙂
