Güneş, gezegenimize en yakın yıldızdır. Güneş Sistemi’nin merkezinde yer alan orta kütleli bir yıldız olup, sistemi’in kütlesinin yaklaşık %99,8’ini oluşturur. H-R (Hertzsprung – Russel) diyagramına göre G2V türünden yıldız sınıfına girer. G2, Güneş’in yüzey sıcaklığının yaklaşık 5780 K olduğu, dolayısıyla sarı bir anakol yıldızı oluğunu göstermektedir.
KISACA GÜNEŞ’İN İÇ YAPISI
Güneş’imiz diğer tüm yıldızlar gibi bir plazma topu olup kendi çekim kuvveti ile bir arada durmaktadır. Güneş’in iç yapısında bulunan başlıca elementler, hidrojen (% 90) ve helyumdur (% 9). Bunlar yüksek sıcaklıktan dolayı iyonize olmuşlardır. Bunun dışında % 1 oranında karbon, azot, ve oksijen bulunur. Güneş’in iç kısmı başlıca üç bölgeden oluşmaktadır. Bu bölgeleri özellikleri ile kısaca sıralarsak:
– Kor (Core): Merkezden yaklaşık 0,25 Güneş yarıçapına kadar olan ve Güneş’in enerjisini ürettiği bölgedir. Kor, sıcaklığı yaklaşık olarak 15.000.000 K olup, en sıcak tabakadır. Güneş bu bölgede yapısında bulundurduğu hidrojenin büyük kısmını helyuma dönüştürür. Diğer bölgelerde bu nükleer reaksiyonlar yeterli sıcaklık bulunmadığında gerçekleşemez.
– Radyasyon Bölgesi (Radiative Zone): Kor bölgesinin bitişinden itibaren yaklaşık 0,70 Güneş yarıçapına kadar uzanan bu bölge kararlı bir bölge olup, enerji bu bölge boyunca bir üst bölgeye ışıma yoluyla nakledilmektedir.
– Konveksiyon Bölgesi (Convective Zone): Radyoaktif bölgenin üst sınırından itibaren 1 Güneş yarıçapına kadar uzanan bu bölge kararsız bir bölge olup, enerji burada yüzeye doğru konveksiyon (maddenin sirkülasyonu şeklinde) ile iletilmektedir. Bunlara ilaveten konveksiyon bölgesi ile radyosyon bölgesi arasında “overshooting” adı ile bilinen bir karışım bölgesi daha vardır.
Güneş’in İç Yapısı
Güneş’in yaşamının çoğunda enerji, proton – proton zincirleme tepkimesi diye adlandırılan aşamalardan oluşur. Bu aşamalarda hidrojeni helyuma çeviren nükleer füzyon meydana gelir. Çekirdek, füzyon ile önemli derecede ısı oluşturulan tek yerdir. Güneş enerjisinin %99’u burada oluşmaktadır. Yıldızın geri kalanı çekirdekten dışarıya doğru transfer edilen enerjiyle ısınır. Çekirdekte füzyonla oluşan tüm enerji arka arkaya gelen katmanlardan geçerek güneş ışıkyuvarına ulaşır ve buradan uzaya günışığı ve parçacıkların kinetik enerjisi olarak yayılır. Günışığı şeklinde Güneş’ten yayılan enerji, fotosentez yoluyla Dünya üstündeki hayatın varolmasını sağlar ve Dünya’nın iklimiyle hava durumu üzerinde önemli etkilerde bulunur. Bu açıdan Güneş, dünyamız için vazgeçilmez bir enerji kaynağıdır.
GÜNEŞ’İN EVRİMİ
Her yıldızın belli bir ömrü olduğu gibi Güneş’in de belli bir ömrü vardır, sonsuza değin enerji yaymayacaktır. Güneş bir anakol yıldızı oluğu için şu anda korda nükleer yanma ile üretilen enerji, çekimsel çökmeyi tamamıyla durdurabilmektedir. Yani bir denge durumu vardır. Yıldız anakolda kaldığı sürece bu denge hali devam eder. Her saniye, 15 milyon derece sıcaklığındaki Güneş merkezin de yaklaşık 600 ton hidrojen helyuma dönüşüyor. Bu işlem sırasında yaklaşık 4,3 ton madde ışınım olarak serbest bırakılır. H-R diyagramında, anakolda bulunan yıldızların yaşı, enerji kaynağı ile tanımlanır. Bütün yıldızların en büyük enerji kaynağı ise hidrojen çekirdeği birleşmesidir. Bu nedenle anakol evresi yıldızın hayatının en büyük kesrini içerir. Model hesapları, Güneş’in şu anki evrimsel durumunda olabilmesi için anakola yaklaşık 4.7 milyar yıl önce ulaştığını göstermektedir. Henüz yarı ömrünü bile tamamlamış değil.
HR Diyagramı üzerinde Güneş’in evriminin gösterimi. Güneş şu anda bulunduğu “Anakol” üzerinden ayrılarak “Kırmızı Dev” evresine geçecek. Bu sırada sıcaklık ve parlaklığı artacak.
Güneş’in merkezindeki çekirdek füzyonu sona erdiğinde Güneş için ölüm-kalım savaşı başlar. Neredeyse hidrojenin tamamı helyuma dönüşmüştür, çekirdek büzüşür. Güneş’i saran örtüdeyse henüz yeterli hidrojen vardır. Bu hidrojen ısınır ve genleşmeye başlar. 7,3 milyar yıl sonra Güneş, birkaç milyon yıl boyunca kırmızı dev haline gelene kadar genişler. Çapı bu süre içinde 160 kat artar. Güneş’in merkezinde sıcaklık artar. 100 milyon dereceye ulaştığında helyum karbona dönüşecek biçimde füzyona girebilir. Helyumun yanması olağanüstü bir enerji patlaması ile başlar. Bundan sonra Güneş, geçici olarak dev evresinden çekilir. Bu sırada büyüklüğü bugünkünün 10 katı, parlaklığı ise 40 katı olacaktır. Ne var ki helyum stoğu da azalacaktır.
Güneş, helyum yanmasının gerçekleştiği kabuğun dışa doğru yer değiştirmesinden dolayı yeniden genleşerek kırmızı deve dönüşür. Enerji üretiminin oranı sıcaklığa bağlı olarak değişir. Helyum kabuğunda birkaç parlama meydana gelir. Bu parlamalar, Güneş’in ışık yayma gücünün %50 değişebildiği parlamalardır. Bu sırada Güneş bugünkünün 5200 katı kadar parlaklığa ulaşabilir. Bunlar Güneş’in görkemli kalabilmek için son çabalarıdır. Özü tehlike altındadır. 1000 yıl içinde kırmızı dev, örtüsünün büyük bir kısmını Güneş rüzgarlarıyla uzaya püskürtür. 75 000 yıl içinde Güneş, artık soğumaya başladığı için giderek daha zayıf ışık saçan beyaz cüceye dönüşür. Kütlesi yalnızca Güneş’in kütlesinin yarısı kadardır. Çapı yaklaşık 80.000 kilometre, yoğunluğu yaklaşık santimetreküpte iki milyon ton kadardır. Artık 12,4 milyar yıl yaşına varmış olan Güneş’imizin öyküsü de böylece bitmiştir.
Kırmızı Dev evresindeki Güneş
Yaklaşık 7 milyar yıl sonra, ölümüne adım adım yaklaşan Güneş, beyaz cüceye dönüşmeden önce iki kez kırmızı dev haline geldiğinde gezegenlerin durumu ne olacak?
Güneş’e en yakın olan gezegen konumunda olan Merkür’ün elbette hiç şansı yok. Bu gezegen, Güneş’in Venüs’ün bugünkü yörüngesine ulaşacak kadar genişlediği ilk dev evresinde yutulacak. Küçük gezegen bir anda buhara dönüşecek. Venüs ve Dünya atmosferlerini kaybedecekler ve Dünya ayrıca okyanuslarını da kaybedecektir. Venüs ve daha sonra da Dünya yutulup, kaybolacaklardır.
Kaynaklar
- Güneş Fiziği, Prof. Dr. Adnan Ökten
- Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi
