Güneş

Latince sol; solar, (solarium) solaryum vs. bu kökten gelir; Grekçe Helios ( Ἥλιος ) ; Helium adını buradan alır (Bakınız: Elementlerin etimolojisi).

Yunan mitolojisinde Hyperion ve Theia’nın oğludur, 4 tane at tarafından çekilen güneş arabasını her gün gökyüzünde sürmek onun göreviydi. Eos önünden gider (şafak) ve Selene (Ay tanrıçası) ardından gelirdi. Antik yunanda Xenophanes güneşi ateşten bir bulut olarak tanımlamıştı, O çağlarda güneşe tanrı diye tapılırken, önemli bir bakış açısıydı bu. Sokrates öncesi filozoflardan Anaxagoras ise güneşi kızgın bir kaya olarak tanımlamıştı.

Bugün biraz daha fazlasını biliyoruz. Bu makale, başlı başına bir kitap olabilecek bir konuyu etraflıca ele almaktan ziyade, güneşte enerji oluşumu hakkında kısaca fikir verme amacını taşımaktadır.

Sarı cüce sınıfında G2, Parlak olarak V sınıfına giren, G2V olarak tanımlanan bir yıldız. Gezegenimizden yaklaşık 150 milyon kilometre uzaklıkta, 1,39 milyon kilometre çapında, (dünyanın çapının yaklaşık 109 katı çapındadır, yani dünya – ay arası mesafenin yaklaşık 2 katı) Ömrü yaklaşık olarak 11 milyar yıl olarak tahmin edilmektedir. Yaşı ise yaklaşık 4,5 milyar yıldır. Güneşinin kütlesinin % 73,5'i Hidrojenden ve % 24 Helyumdan oluşur. Kalan % 1,5'i diğer elementlerden oluşur. Atom sayısı olarak ise yaklaşık % 92 si Hidrojen, % 7,9'u Helyumdan oluşmaktadır.

Güneşin merkezinde, 15 milyon derece santigrat ısı ve 200 milyar atmosfer basınç vardır. Nispeten soğuk sayılabilecek yüzeyindeki ısı, 5500 derece santigrattır (5800 derece Kelvin).

Güneşin merkezindeki bu yüksek ısı ve basınç altında 4 tane Hidrojen atomu (bir kaç ara durumdan geçerek) kaynaşarak (Füzyon) 1 tane Helyum atomu oluştururlar. Bir Helyum atomu 2 Proton ve 2 Nötrondan oluşur. Hidrojenin çekirdeğine Proton diyoruz. Helyumun çekirdeğinde ise 2 proton ve 2 nötron vardır. Yani 2 tane proton nötrona dönüşmüştür. Helyumun çekirdeğine de radyoaktif ışımada alfa parçacığı diyoruz. Buna Termonükleer reaksiyon denir. (Grekçe: θέρμη  - thermós, sıcak ve Latince: nucleus, çekirdek; re-aktion, tepkime sözcüklerinden)

1930'lu yıllarda güneşte ve diğer yıldızlarda, bize neredeyse sonsuz gibi görünen enerjilerin, işte bu Hidrojen atomlarının kaynaşıp birleşerek Helyum'a füzyonuyla ortaya çıktığı biliniyordu (Atomun parçalanmasına ise fission denir).
Ernest Rutherford gibi çekirdek fiziğinin babası olarak kabul edebileceğimiz teorisyenler ve hatta Einstein gibi dehalar dahi, dünyada böyle bir füzyonun gerçekleştirilebileceğine, o çağlarda ihtimal vermemişlerdi

Ortaya çıkan Helyumun kütlesi, 4 tane Hidrojen atomunun toplam kütlesinden birazcık eksiktir. İşte bu aradaki fark kadar kütle (% 0,8) Einstein’ın ünlü E = mc2 formülüne göre enerjiye dönüşür. Bu Proton - Proton tepkimesi 1930'da Subrahmanyan Chandrasekhar ve Hans Bethe tarafindan keşfedilmiştir.

Bu tepkimede artı yüklü protonların birbirlerini itmelerine neden olan elektostatik güçleri aşacak kadar kinetik enerji yüklenir protonlara ve bu sıcaklık ve basınçta Hidrojen çekirdekleri kaynaşarak Helyum çekirdekleri oluşur. Güneşin merkezinde her saniye 564 ton Hidrojen tepkimeye girer ve yaklaşık 4,5 ton madde enerjiye dönüşür. 4-5 milyar yıl arasında tahmin edilen güneşin yaşına rağmen henüz toplam kütlesinin ancak on bin de biri kadarını tüketmiştir.

Bu ısının neden olduğu genleşme ile yer çekimin neden olduğu merkeze doğru çökme arasında bir denge oluşur.

Dünyanın yörüngesi kadar uzaklıkta bir küre düşünelim güneşin çevresinde. Dünyanın yüzeyi kadar bir alana ne kadar enerji düşer her saniye?

İşte sizlere hafta sonu için fermi yaklaşımı ile bir zihin jimnastiği...

Güneşin, oluşumundan şimdiye değin dünyanın yaklaşık 87 katı kadar maddeyi enerjiye çevirdiği hesaplanmaktadır.

İşte gezegenimizin payına düşen bu enerji, tüm yaşamın, iklimlerin, dalgaların, fırtınaların ve tüm diğer hareketlerin, bitkilerin fotosentezle elde ettiği enerjinin kaynağıdır. Hatta fosil enerji dediğimiz kömür vs. de zamanında güneş ışığından fotosentezle elde edilmiş, bir nevi biriktirilmiş halidir.

Dünyadaki iklim hareketlerine neden olan enerjinin % 99.98'i güneşten, geri kalan mini minnacık bir miktar ise dünyanın kendi jeotermal enerjisinden kaynaklanmaktadır.
Enerjiyi, hareket ettirebilme, iş yapma gücü olarak tanımlayabiliriz belki.

Güneş, yaklaşık 4 haftada bir kendi etrafındaki, gezegenlerin de dönüş yönü olan yönde, dönüşünü tamamlar.

Güneşin merkezinde ortaya çıkan fotonlar, yani ışık, güneşin yüzeyine 10 milyon ila 100 milyon yıl arasında ancak ulaşır (Foton Yolculuk zamanı-Farklı hesaplamalar ve tahminler var bu konuda, ama o ayrıntı, bu makalenin konusu değil).

Yani güneşin 300 – 400 kilometre kalınlığında bizim görme tayfımıza giren, güneşi güneş olarak algıladığımız ışık yayan fotosfer (Grekçe: Işık küre) denen katmanında oluşmaz. Güneşten gezegenimize ulaşan ışık her ne kadar 8,5 dakikalık bir yolculuk yapmış olsa da, tabiri caizse, yaş olarak oldukça fosil bir ışıktır bu bakımdan. Oysa Nötrinolar için atomlar arası boşluk o kadar büyüktür ki, merkezde oluşan nötrino’lar 8,5 dakika sonra dünyamıza ulaşabilirler. Gezegenimizde santimetre kareden saniyede 70 milyar nötrino geçtiği tahmin edilmektedir.

Güneşe uzaydan bakarsak beyaz olarak görürüz. Işık atmosfere girerken dağılır. Beyaz ışığı oluşturan daha kısa dalgalı ve enerjisi yüksek mavi tayf, Azot, oksijen ve karbondioksit tarafından dalga boyu daha uzun ve daha düşük enerjiye sahip olan kırmızı ışığa göre daha çok saçılır. Bu yüzden gökyüzü mavi olarak algılanırken, yer yüzüne ulaşan ışıklar daha çok sarıdır. Işığın katettiği yol uzadıkça mavi tayf saçılma yoluyla daha da filtrelenir ve bu yüzden doğan ya da batan güneş kırmızı olarak algılanır.

Batan güneşin romantizmindeki sır bu kırmızı tayfın daha yoğun algılanmasından kaynaklanır.

Dünya ile güneş arasında kalan Venüs ve merkür iç gezegenler olarak sadece gün batımı ve gün doğumu sırasında görülebilir.

Güneş tutulmalarında görebildiğimiz Corona (Taç), tarih boyunca insanların ilgisini çekmiştir.

Güneş gezegenler arası boşluğu sadece yaydığı ışınlar ve gezegenleri yörüngelerinde tutan yerçekimi ile etkilemez. Güneş rüzgarı denen bu Corona ve civarındaki bölgeden uzaya yayılan parçacıklar içeren plasma ile ve mıknatıs alanı ile de etkiler. Güneşin tacından uzaya Güneş rüzgarı denen iyonik parçacıklar yayılır.

Gezegenimizin merkezinde sıvı halde bulunan metallerin uydumuz olan ayın çekimiyle bu metalküre dışındaki kabuğa sürtünerek dinamo gibi bir etkiyle dünyamızın çevresinde bir manyetik alan oluşturduğu varsayılır. Bu sürtünme, gezegenimizin dönüşünü frenleyerek yavaşlatır. Güneşten gezegenimize ulaşan bu Güneş rüzgarları, bu manyetik alan sayesinde yeryüzüne ulaşamadan büyük oranda kutuplara doğru kayarlar ve kuzey kutbunda Aurora Borealis, güney kutbunda ise Aurora Australis denen meşhur kutup ışıklarının oluşmasına neden olurlar.

Zaman zaman güneşteki patlamalardan (Eruption) gezegenimize kadar ulaşan bu ionlar, dünyadaki uydu ve telsiz iletişimi dahil elektromanyetik alanı etkileyebilir. Güneş rüzgarları 22,5 milyar kilometre uzağa kadar etkin olarak interstellar (Latince, Stella: Yıldız; Yıldızlar arası) iyonik toz bulutunun gezegenler sistemine, dünyamıza kadar ulaşmasını engeller. Bu alan Heloisfer olarak adlandırılır. Kuyrukluyıldızların kuyruklarının güneşe yaklaşıp ısınarak görünür hale geldiklerinde kuyruklarının hep güneşin aksi yöne bakmasına neden olan da, işte bu güneş rüzgarı ve ışık basıncıdır.

Güneş, Samanyolu Galaxisinin (Grekçe, gala (γάλα): süt; (γαλαξίας) galaxías : süt-yolu.

Eskiler, gece gökyüzüne bakınca, fırçayla süt sürülmüş gibi yoğun ve bulanık olarak algılamış İngilizce'de milkway ve Almanca'da Milchstrasse buradan gelir).

Merkezini 25 bin ila 28 bin ışık yılı (Işığın bir yılda katettiği yol) mesafede, Orion-kolu üzerinde yer alarak dolaşır. Galaksi merkezinin etrafında bir tur atması, tahminen 220 ila 240 milyon yıl alır. Bu yörünge üzerinde 267 kilometre/saniye hızla yol kat eder. Bu arada, galaksi diliminin düzlemi üzerinde de salınımlar (Ossilasyon) yapar ve her 30 – 45 milyon yılda bir, bu düzlemin öteki tarafına doğru düzlemi keser.