Yer Fıstığı Yıldızlar Nasıl Gezegene Dönüşüyor?

Kozan Demircan | 18/08/2021 | Bilim-Teknoloji | Yorum yapılmamış

Evrende yıldızları küçülterek gezegene çevirmenin üç ana yolunu görelim. Sonuçta hiçbir yıldız gaz ve toz bulutunun aniden kendi içine çöküp ısınarak tutuşmasıyla oluşmaz. Bu süreç ne kadar kısa veya uzun olursa olsun bütün yıldızlar kayalık gezegen, gaz devi ve kahverengi cüce aşamalarından geçerek oluşur. Çekirdeğindeki sıcaklık yüksek basınç eşliğinde 4 milyon dereceye ulaştığında yıldız alev alır. Peki bir yıldız nasıl olur da bir gezegene geri dönüşebilir? Yer fıstığı yıldızlar nedir ve nasıl çalışır?

Yıldızlar nasıl oluşur?

Gökcisimlerine bakınca gezegen mi, yıldız mı olduklarını hemen anlarsınız. Yıldızlar ısı ve ışık saçar ama gezegenler sadece güneş ışığını yansıtır. İlkokul bilgisinin ötesine geçerseniz ortalama bir yıldızın yüzde 87 oranında hidrojen, yüzde 10 helyum ve diğer elementlerden oluştuğunu görürsünüz. Yıldız çekirdeği basınç eşliğinde 4 milyon dereceye ulaştığında nükleer füzyon tepkimeleri başlar. Hidrojen çekirdekleri kaynaşarak helyum çekirdeklerine dönüşür ve yıldız tutuşarak yanmaya başlar.

Gezegenlerin çekirdeği de sıcaktır. Hatta Dünya’nın çekirdeği Güneş yüzeyinden birkaç yüz derece sıcaktır ama çekirdek sıcaklık ve basıncı nükleer füzyon başlatmaya yeterli değildir. Bu nedenle gezegenler kütlesinin dikkate alınacak kadar büyük bir kısmını ısı ve ışığa dönüştürmez. Yıldızları gezegenlerden ayıran temel fark budur. Öte yandan en büyük gezegenler gaz devleridir. Bunların kayalık çekirdekleri Dünya’dan 10 kat kütleli olup binlerce km kalınlığında bir atmosfer tutar.

Dünya gibi kayalık gezegenlerin ise çapına göre çok ince bir atmosferi vardır. Örneğin Yeryüzü’nün çapı 12 bin 742 km’dir ama atmosferi sadece 100 km kalınlığındadır. Cüce gezegen Plüton’un atmosferi bile çok seyrek olmasına rağmen daha kalındır. Güneş Sistemi’ndeki en büyük ve kütleli gezegeni gaz devi Jüpiter olup o da yaklaşık 318 Dünya kütlesindedir. Öyle ki diğer tüm gezegenleri toplasanız bir Jüpiter etmez. Buna karşın Jüpiter’den 13 ila 80 kütleli kahverengi cüceler yarım kalmış yıldızlardır.

Yıldız olma sınırı

Bunların çekirdeğinde düzenli nükleer füzyon başlamasına ramak kalmıştır. Oysa çekirdek kalıcı olarak asla tutuşmamıştır. En kütleli kahverengi cücelerin çekirdeğinde çok kısıtlı veya kısa süreli olmak üzere nükleer füzyon tepkimeleri gerçekleşebilir. Karşılaştırma açısından: Güneş Jüpiter’den ~1000 kat kütlelidir. Oysa en küçük ultra soğuk kırmızı cüce yıldız 75 ila 80 Jüpiter kütlesindedir. Demek ki bir yıldızı gezegene geri dönüştürmek için önce kütlesini bu eşiğin altına çekmemiz gerekir. Bunun için yıldızı kahverengi cüce alt sınırı olan 13 Jüpiter kütlesinin altına düşürmek lazımdır:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

Yer-fıstığı-yıldızlar-nasıl-gezegene-dönüşüyor — Yıldızdan gaz çeken beyaz cüce.

Yer fıstığı yıldızlar nasıl oluşur?

Einstein der ki kütle enerjiden türeyen bir özelliktir. Bir yıldızı gezegene dönüştürmek için büyük enerji gerektiğine göre bu enerjiyi üretecek kadar kütleli bir gökcismi bulmanız gerekir. Bu gökcismi güçlü yerçekimiyle yıldızın gazını üstüne çekip onu “hafifletecektir”. Bunun için ya daha büyük kütleli bir yıldız ya da yıldız kalıntıları gerekir. Bir yıldız veya kalıntısının diğer bir yıldızı hafifletmesi için ondan gaz çekecek kadar yakın olması şarttır. Bu da ancak çoklu yıldız sistemlerinde mümkündür.

Son araştırmalar yıldız sistemlerinin yarısının tek yıldızlı olduğunu gösteriyor. Öyleyse gezegene geri dönüşecek yer fıstığı yıldızlar için güneş sistemlerinin diğer yarısına bakmak gerekiyor. Yakın Yıldızları Araştırma Konsorsiyumu (RECONS) gözlemevi 25 parsek, yani 82 ışık yılı çaptaki yıldızlara bakarak kaçının iki veya daha çok yıldız içeren güneş sistemlerinde olduğuna bakmıştır. Eskiden uzaydaki sistemlerin yüzde 75’nin çoklu yıldız içerdiğini sanıyorduk ama bu oran en azından komşularımız için geçerli değildir. Buna göre:

Yüzde 51, 8 oranında tekli yıldız sistemleri,
%34,4 oranında ikili yıldız sistemleri,
Yüzde 10,3 oranında üçlü yıldız sistemleri,
Yüzde 2,6 oranında dörtlü yıldız sistemleri,
Ve yüzde 0,9 oranında 5 veya daha çok yıldız içeren sistem vardır.

Yıldızları gezegene geri dönüştürme potansiyeli olan sistemler bunlardır. Peki yıldızlar ömrünü nasıl tamamlar ve nasıl söner? Bir yıldızın gezegene geri dönüşmesi için kısaca buna da bakalım:

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

2 2 — Yoldaştan gaz çeken nötron yıldızı.

Yer fıstığı yıldızlar patlamamalıdır

Tekli yıldız sistemlerinde işiniz basittir. Bir yıldız çekirdeğindeki hidrojen tükenip tümüyle helyuma dönüşünce nükleer füzyon sona erer. Yıldız ısı ve ışık üretemez olduğu için içerdiği gazı ısıtıp genleştiremez. Bu nedenle bir an söner ve çekirdeği içe çökerek büzülür. Nasıl ki yere bıraktığınız bir top düşerken potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürür, çekirdekte sıkışan atom çekirdekleri de öyle yapar. Çekirdek sıkıştıkça ısı ve basınç artar. Bu da ilk başta helyum yakmaya yetmez.

Öte yandan çekirdeğin hemen dışında kalan ince bir hidrojen katmanı aşırı sıkışarak çekirdeğe dahil olur ve yanmaya başlar. Artık çekirdeği saran hidrojen katmanı yandığı için yıldız hızla genleşir. Sonuçta dış gaz katmanları hemen alttan tutuştuğundan ısıyı emerek şişer. Böylece yıldız yüzey yerçekimiyle sıcaklığı azalan ve düşük yoğunlukta bir altdeve dönüşür. Ardından çekirdek iyice büzülerek daha yüksek sıcaklık ve basınçta eskiden sentezlediği helyumu da yakmaya başlar. Helyum çok yüksek ısı ürettiği için yıldızın iyice şişmesine neden olur.

O artık bir kırmızı devdir

Güneş’in en az yüzde 40’ı kütleye sahip tekli yıldızların sonu böyle gelir. Hatta Güneşimiz iki kez kırmızı dev olacaktır. 8 Güneş kütlesine kadar olan yıldızlar gittikçe ısınan çekirdeklerinde helyum çekirdeklerini kaynaştırıp oksijen ve karbon sentezler. Bu da dış gaz katmanlarını o kadar ısıtarak genleştirir ki güneş rüzgarı gazları uzaya üfler. Oysa çekirdek daha fazla büzülüp ısınacak kadar kütleli değildir. Nihayet söner ve yıldızdan geriye Dünya boyunda bir beyaz cüce kalır.

Dahası bir yıldız ne kadar kütleliyse hidrojen ve helyumu o kadar hızlı yakıp ömrünü o kadar kısa sürede tamamlar. Güneş’ten 8 kat veya daha kütleli yıldızlar ise sakince beyaz cüceye dönüşmez. Çekirdeğin aniden alev alıp patlamasıyla süpernova olur. Yıldızdan geriye bir nötron yıldızı ya da kara delik kalır. Demek ki bir yıldızı gezegene geri dönüştürmek onun için onun patlamasını önlemek gerekir:

İlgili yazı: Delta Varyantı Neden Daha Riskli ve Bulaşıcı?

Yer fıstığı yıldızlar ve çoklu sistemler

Öncelikle bir yıldız beyaz cüce, nötron yıldızı veya kara deliğe dönüştükten sonra onu gezegene geri dönüştürmek imkansızdır. Dolayısıyla her çoklu yıldız sistemi yer fıstığı yıldızlar oluşturmaya ve onları gezegene geri dönüştürmeye yeterli değildir. Bize yıldızı sönmeden veya patlamadan önce hafifletecek yıldız sistemleri gerekir. Çoklu yıldız sistemleri de çok çeşitlidir. Bazı yıldızlar birbirine çok yakın döner. Diğerleri orta ve uzun mesafede devinir. Bunların bir turunu tamamlaması çok uzun sürer.

Güneş’in kayıp ikizinde belirttiğim gibi, tekli yıldız sistemlerindeki güneşler bile genellikle ikiziyle veya üçüz doğuyor. Buna karşın her çoklu sistem kararlı olmadığından ikizlerden biri uzaya savruluyor. O yüzde 50’lik tekli sistemlerin bile çoğunluğu hayatına çoklu sistem olarak başlıyor. Oysa çoklu sistemler pek çeşitlidir demiştik ya… Bazılarında yıldızlar hemen hemen eş kütlededir. Bazılarında ise bir yıldız diğerinden büyüktür. Üçlü ve daha çok yıldız içeren sistemlerde ise bu ikisi bir arada görülür.

Örneğin Dünya’ya en yakın Alpha Centauri yıldız sisteminde olduğu gibi iri yıldızlar birbirine yakın dönerken küçük yıldız daha uzakta döner. Dörtlü sistemler de ise iki iri ve iki küçük yıldız benzer kütlede çifteler oluşturur. Bu çiftler birbiri çevresinde orta uzaklıkta ayrıca döner. Tabii kaotik sistemler de vardır. Bunlarda merkez yıldızlar daha uzaktaki küçük yıldızları birer ikişer uzaya savurur.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

HR 5171 A LISTA RANKING TOP 10 MAIORES ESTRELAS DO UNIVERSO ESTRELAS MAIORES SOL ESTRELA MAIS PROXIMA DA TERRA — Hiper dev ve yıldız eşi. İkisinin çapı Satürn’ü aşıyor. Atmosferlerini paylaşan yer fıstığı yıldızlar.

Büyük yıldız hep baskındır

Oysa bir yıldız diğerinden gaz çekecekse büyük yıldız her zaman diğerini yutar. Yutar derken birkaç seçenek söz konusudur… Ondan gaz çeker, onunla çarpışarak birleşir, yeterince büyük kütleli bir yıldızsa süpernova olarak patlar ve bu sırada diğer yıldızı da yok edebilir. Diğer yıldıza büyük ölçüde zarar vermeden nötron yıldızı veya kara deliğe dönüşürse onu sonradan yok etme şansı da vardır. Örneğin diğer yıldız kara deliğe çok yakınsa kara delik onu parçalayarak yutar.

Bazen de nötron yıldızı yoldaş yıldızın içine girer, daha yoğun olduğu için yıldız çekirdeğinin yerini alır. Böylece yıldızın füzyon reaksiyonlarını hızlandırarak ömrünü kısaltır. Sonunda yıldız patlar ve geriye kalan kütle nötron yıldızında birikerek onun da çöküp kara deliğe dönüşmesine neden olur. Çekirdeğinde nötron yıldızı olan yıldızlara Thorne–Zytkow cisimleri deriz. Bir başka seçenek ise beyaz cücelerdir. Bunlar komşu yıldızdan gaz çekerken yüzeyinde biriken hidrojeni yakar ve defalarca termonükleer patlama yaşar. Sonunda patlayarak nötron yıldızına dönüşür (tekrarlayan nova).

Tabii iki yıldızın birleşerek daha büyük bir yıldıza dönüşmesi de mümkündür. Bu seçenek de yaygındır. Ortaya çıkan yıldız 8 Güneş kütlesini aşarsa süpernova olacak ve geriye nötron yıldızı veya kara delik bırakacaktır. Toparlarsak çoklu yıldız sistemlerinin dört ana akıbeti vardır… Yıldızlardan biri veya ikisi sönene ya da patlayana dek dengeyi korurlar. Yıldızlar çarpışırlar. Bir nötron yıldızı veya kara delik diğer yıldızı parçalar. Bir yıldız ya da yıldız kalıntısı diğerinden düzenli olarak gaz çeker. İşte bizi ilgilendiren seçenek budur:

İlgili yazı: Natron Gölü Kuşları Nasıl Taşa Çeviriyor?

Yer fıstığı yıldızlar iki yıldızdır

Çoklu bir yıldız sisteminde, genellikle de içlerinde en kararlı olan ikili yıldız sisteminde yıldızlar birbirine yaklaşırsa büyük ve kütleli olanı diğerinden gaz çekecektir. Bu durumda küçük yıldız yüzeyinden çıkan gaz akımları sarmallar çizerek büyük yıldıza düşer. Bazen de yıldızlar atmosferi birbirine değecek kadar yakındır. O zaman atmosferlerini paylaşırlar ve bizim asıl yer fıstığı yıldız dediğimiz şey oluşur. Ancak burada dikkat etmemiz gereken bir şey var:

1) İki yıldız derken biri nötron yıldızı, beyaz cüce veya kara delik gibi bir yıldız kalıntısı da olabilir. Böyle bir durumda nötron yıldızının yeterince kütle kazanarak kara deliğe ve beyaz cücenin de nötron yıldızına dönüşme şansı vardır. Her iki durumda da yıldız kalıntısı süpernova olarak patlar. Oysa bu bir kalıntı değil de büyük kütleli bir yıldızsa iki şey olur… Ya beyaz cüce olacakken kütlesi arttığından zamanla süpernova olarak patlar ya da zaten patlayacakken kütlesi arttığı için daha erken patlar. Bu patlama sonucunda diğer yıldızın dış atmosferini uzaya savurur. Yoldaş yıldız böylece yeterince kütle yitirirse bir kahverengi cüce ya da gaz devine dönüşür.

Ayrıca

2) Süpernova sonucu oluşan cisim patlama sırasında dış gaz katmanlarını uzaya savurduğundan artık yoldaş yıldızdan hafif olabilir! Buna karşın cismin küçülmesi sebebiyle yoldaş yıldıza yaklaşması mümkündür. Patlama sonrasında yoldaştan yine ağırsa bu kez o yıldız kütlesi küçülen yıldız kalıntısına yaklaşacaktır. Öyle ki süpernova patlaması diğer yıldızı gezegene dönüştürmeye yetmese bile oldukça hafifletir. Eğer süpernova artığı ise kalan dış gazları da emerek yoldaşı gezegene dönüştürebilir. Bunu ondan hafif olsa da yapabilir. Mesela 1,5 Güneş kütleli ama sadece 20 km çapındaki bir nötron yıldızı sırf aşırı güçlü yerçekimiyle yoldaş yıldızın gazını tüketebilir. Oysa üçüncü bir seçenek daha var:

İlgili yazı: Dünyadaki En Ölümcül 5 Toksin Nedir?

Yer fıstığı yıldızlar nasıl söner?

Düşük bir olasılık ama diyelim ki yoldaş yıldızlardan biri patladı ve diğerinin gazını sökerek onu da hafifletti. Oysa diğer yıldızı gezegene dönüştürmeyi başaramadı. Hatta yeterince yakın olmadığı için ondan gaz çekmeyi de başaramadı. Bu sistemde üç yıldız varsa ve üçüncü yıldız da patlarsa à Üçüncü yıldızın güçlü güneş rüzgarı, ilk yıldızın patlaması sırasında küçülen yıldızın geriye kalan atmosferini uzaya üfleyerek onun yavaş yavaş gezegene dönüştürebilir! 😮

Nitekim dikkatli okuduysanız bir yıldızın gezegene dönüşmesi için üç ana seçenek dışında onlarca alt seçenek olduğunu göreceksiniz. Ben bir yıldızı gezegene geri dönüştürecek en yüksek olasılıkları yazdım. Peki bir yıldızın hiç gezegen olduğunu gördük mü diye sorarsanız evet! İşte size yıldızken gezegene dönüşen gökcisimleri:

ASASSN-16kr, binde 42 Güneş kütlesi,
ASASSN-17jf, binde 60 Güneş kütlesi,
and SSSJ0522-3505, yine binde 42 Güneş kütlesi.

Olur olur! Artık bugüne dek keşfedilen 5000 öte gezegenin küçük bir kısmının yıldızdan dönme gezegen olduğunu düşünüyoruz. Son olarak atmosferlerini paylaştığı için yer fıstığı şeklini alan ikili yıldız sistemi resmine de geri dönelim:

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

Yer fıstığı yıldızlar için sonsöz

Bazen büyük yıldız ömrünü erken tamamlayarak kırmızı deve dönüşür. Şişince dış gazları tutması zorlaşır. Diğer yıldız daha küçük olsa da bu gazı çekerek devleşir. Bu kez diğer yıldızın küçülüp gezegen olmasına neden olur. Kendisi de 8 Güneş kütlesini aşabilir. Hatta bu yıldız çekirdeğinde karbon ve oksijen sentezlemeye yeni başlamışsa ondan türeyen gezegen de bir elmas gezegen olabilir!

Elmas gezegenleri anlattım ama bu, sıradan (!) elmas gezegenlerden çok daha egzotik bir elmas gezegen olacaktır. Hatta üçlü, dörtlü yıldız sistemlerinde daha önce patlayan yıldız yüzünden gaz devi, gezegene dönüşen bazı yıldızların sonu daha garip olur. Bu sistemde bir yıldız daha patlarsa bu kez gaz devinin kalan atmosferini de uzaya üfler. Böylece geriye elmas ağırlıklı çıplak bir kayalık çekirdek bırakabilir. Yıldızdan dönme gaz devinden dönme kayalık kavruk bir dünya… Vay canına!

Nasıl ki insandan her şey beklenir, evrenden de her şey beklenir. Bazen yıldızlar bile gezegen olabilir. Siz de gökten sıvı cam yağan hipersonik gezegenleri görerek Dünya benzeri gezegenlerin evrende ne kadar yaygın olduğunu merak edebilirsiniz. Yaşama Dünya’dan uygun 24 gezegene ve Güneş Sistemi’ndeki yeni gezegenler arası otoyola bakabilirsiniz. Hatta Dünya gezegenini parçalara ayırmak mümkün mü ve Mars yerine Venüs’e mi yerleşelim diye sorabilirsiniz. Hızınızı alamayarak güneşi olmayan serseri gezegenlerin hayata uygunluğunu ve evrenin en sıcak gezegenleri KELT 9b ve Kepler 70b’yi araştırabilirsiniz. Bilimle ve sağlıcakla kalın. 😊