Güneş Nedir? Güneş'i Ne Kadar Tanıyoruz?

Güneş, Güneş Sistemi olarak adlandırılan yıldız sisteminin merkezinde bulunan yıldızdır. Neredeyse kusursuz bir küre olan Güneş, Dünya'daki yaşamın en büyük enerji kaynağıdır.

İnsanlık tarihi boyunca Güneş hem tapınılan hem de korkulan bir astronomik gök cismi olmuştur. Atalarımız tarafından temel düzeyde bilinen, Güneş'in Dünya'daki yaşam için hayati bileşenlere sahip olması olduğundan bu oldukça normal bir durumdur. Birçok mitle ilişkilendirilen Güneş'e, Yunanlar "Helios", Romanlar ise "Sol" adını vermiştir. Güneş Sistemi'nin İngilizce ismi olan "Solar System" adı da, bu Sol kelimesinden gelmektedir.

Güneş ışığının sağladığı enerji olmaksızın bitki örtüsü gelişemez, bunun sonucu olarak da hayvanlar beslenme kaynaklarına sahip olamazlardı. Bugün Güneş'in yaşam için ne kadar önemli olduğunu bilmekteyiz; fakat atalarımız da hayatta kalabilmek için sıklıkla Güneş'in varlığına sığındı. Öyle ki, onu "büyük kurtarıcı" ve "koruyucu" olarak gören birçok mitler türettiler ve hikayeler anlattılar.

İnsanlık, sahip olunan bilimsel bilginin artmasıyla Dünya'nın Güneş Sistemi olarak bildiğimiz daha büyük yapının sadece küçük bir parçası olduğunu anladı. Güneş Sistemi'ndeki diğer gezegenler ve cisimlerde (şimdilik bildiğimiz kadarıyla) yaşam olmamasına karşın, Güneş'in onlar için de etkili olduğunu öğrendi.

Bu yazımızda, büyüleyici Dünya'mıza en yakın yıldız olan Güneş'i inceleyecek, farklı parçaları hakkında bilgiler edinecek, ışık ve ısının nasıl oluşturulduğu hakkında bilgiler verecek ve bazı diğer sorulara cevap bularak Güneş'i keşfe çıkacağız.

The Independent

Güneş Ne Kadar Büyük?

4.5 milyar yıldır ışık saçmakta olan Güneş, yoğun bir gaz karışımından oluşmaktadır. Sahip olduğu muazzam kütleçekimi sayesinde helyum ve hidrojeni bir arada tutmakla kalmayıp, yörüngesindeki gezegenleri belirli bir yörüngede tutmaya yetecek kuvvete sahiptir.

Güneş, bilinen en büyük yıldız tipi olan kırmızı devlerle karşılaştırıldığında çok büyük olmadığı, en küçük yıldız tipi olan kırmızı cücelerle karşılaştırıldığında ise oldukça büyük olduğu düşünülmektedir. Kısaca belirtmek gerekirse, Güneş evrendeki en büyük yıldız tipi olmamakla birlikte, yıldızların büyük bir çoğunluğundan daha büyüktür. Bu nitelikleriyle Güneş, evrensel standartlara göre sadece yaşlı, ortalama bir yıldızdır.

Güneş sisteminde bulunan diğer cisimlerle karşılaştırıldığında, güneş sistemi kütlesinin %99,86'sını oluşturan Güneş'in çapı 1,4 milyon kilometredir. Dünya'nın çapından 110 kat daha büyük olan Güneş, Dünya hacminin 1 milyon katına eşdeğer bir hacme sahiptir. Bir diğer deyişle, Güneş'in içine yaklaşık 962.000 adet Dünya sığdırmak mümkündür.

Güneş'in %99'undan fazlasını hidrojen ve helyum oluşturur ama daha iri elementleri de az miktarda bulmak mümkündür. Aşağıdaki listede ilk yüzde atom sayısına göre, ikinci yüzde ise kütleye göre oranları vermektedir:^{[1], [2]}

• Hidrojen: %91.2 / %71
• Helyum: %8.7 / %27.1
• Oksijen: %0.078 / %0.97
• Karbon: %0.043 / %0.4
• Azot: %0.0088 / %0.096
• Silikon: %0.0045 / %0.099
• Magnezyum: %0.0038 / %0.076
• Neon: %0.0035 / %0.058
• Demir: %0.003 / %0.14
• Sülfür: %0.0015 / %0.04

Görülebileceği gibi, daha büyük kütleli (daha yüksek atom numarasına sahip) atomlar, aslında sayıca daha az miktarda bulunmalarına rağmen, kütlece Güneş'in daha büyük bir kısmını oluşturabilmektedir. Yine de her türlü, Güneş'in aslen hidrojen ve helyumdan oluştuğunu söylemek yanlış olmaz. Zira Güneş'in kendi üstüne çökmesine engel olan şey, Güneş'teki hidrojenin füzyon tepkimesiyle helyuma dönüşümü ve bu sırada açığa çıkan enerjidir. Bu nedenle hidrojenin "Güneş'in yakıtı" olduğu söylenir. Bu yakıt tükendiğinde, Güneş de ölecektir ve bu sırada daha da iri elementleri oluşturacak şekilde etrafa malzeme saçacaktır. Bunun 4-5 milyar yıl kadar sonra olması beklenmektedir.

Güneş Ne Kadar Uzakta?

Güneş'i Dünya için özel kılan aralarındaki mesafenin yakınlığıdır. Aradaki mesafe bu kadar yakın olmasaydı canlılık söz konusu olmazdı.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Güneş ile Dünya arasındaki uzaklık 149.000.000 kilometredir. Bu mesafe Dünya'nın Güneş etrafında eliptik bir yörüngede dönmesinden dolayı 147 ile 152 milyon kilometre arasında değişmektedir.

Aslında Güneş, geceleri gördüğümüz diğer yıldızlardan farksızdır. Güneş'i önemli kılan, Dünya'nın diğer yıldızlar ile arasındaki mesafe ışık yıllarıyla ölçülürken, Güneş ile arasındaki mesafe, sadece 8 ışık dakikasına denk gelmektedir. Yani Güneş'ten çıkan ışınlar, Dünya'ya yaklaşık 8 dakika 20 saniye sürede ulaşmaktadır!

Güneş Nasıl Çalışır?

Yukarıda sözünü ettiğimiz uzaklığına rağmen; Dünya'nın ve bizlerin ihtiyacı olan ışık ve ısıyı durmaksızın temin eden Güneş, çıplak gözle bakıldığında göz problemlerine sebep olabilmektedir. Bunun sebebi, saçtığı enerjinin büyüklüğüdür: Güneş, saniyede 1 trilyon megaton bombaya eşdeğer enerji salınımı yapmaktadır!

Resmi kayıtlarda Güneş; sıcaklığı, sahip olduğu dalga boyları ve yaydığı ışığın spektrumu gibi özellikler değerlendirilerek G2 tipi yıldız olarak sınıflandırılmıştır. Güneş, Samanyolu Galaksisi'nde bulunan, aynı madde ve bileşenlerden oluşan milyarlarca G2 tipi yıldızdan sadece bir tanesidir. Samanyolu Galaksisi merkezindeki hareketini saniyede 220 kilometre hızla sürdüren Güneş'in, merkeze olan uzaklığı 24.000 - 26.000 ışık yılı kadardır. Yani Güneş'ten çıkan fotonlar, galaksimizin merkezine yaklaşık 25.000 yılda ulaşabilmektedir. Güneş'in Samanyolu Galaksisi merkezi etrafındaki yörüngesini bir kez tamamlanması için gereken süre 225-250 milyon yıl kadardır.

Güneş bir katı olmadığından, Dünya gibi kayalık gezegenlerde olanın aksine farklı yerleri farklı hızlarda dönmektedir: Ekvatordaki dönüş hızı 25,4 gün iken, kutuplara yakın kısımlar yaklaşık 36 günde bir dönüşünü tamamlarlar. Dönüş süresi farklılıkları Güneş'in iç kısımlarına kadar uzanmakta fakat Güneş'in çekirdeği katı bir cisim gibi hareket etmektedir.

Güneş'in Katmanları

Gazdan oluşan bir yapı olan Güneş'in iç ve dış bölgeleri üçer tanedir:

• Çekirdek (Core): Güneş'in merkezidir. Çekirdek yarıçapının %25'ini kapsar. Sıcaklık: ~10,000,000 Kelvin
• Işınım Bölgesi (Radiative Zone): Çekirdeğin etrafını çevreleyen bu katman yarıçapın %45'ini kapsar. Sıcaklık: ~8,000,000 Kelvin
• Isıyayımsal Bölge (Convective Zone): Güneş iç katmanlarının en dışında yer alır ve yarıçapın geriye kalan %30'luk kısmını kapsar. Sıcaklık: ~500,000 Kelvin

NASA

Güneş atmosferi de üç kısımdan oluşmaktadır:

• Fotosfer (Photosphere): Güneş atmosferinin en iç bölgesini oluşturur ve görebildiğimiz tek bölgedir. Sıcaklık: ~6,000 Kelvin
• Kromosfer (Chromosphere): Fotosfer ve Korona arasında kalan bölgedir. Fotosferden daha sıcaktır. Sıcaklık: ~4,000-400,000 Kelvin
• Korona veya Taç (Corona): En dış bölge olmakla birlikte en sıcak bölgedir. Kromosfer'den birkaç milyon kilometre uzaklıklara yayılabilir. Sıcaklık: ~1,000,000 Kelvin

The Sun Today

Çekirdek (Core)

Çekirdek, Güneş yarıçapının %25'i büyüklüğünde bir yarıçapa sahiptir. Güneş'in katı olan tek katmanıdır. Çekirdek, sahip olduğu kütle çekimi nedeniyle büyük bir basınca sebep olmakta ve bu basınç yüzeye çıktıkça azalmaktadır. Çekirdekte sahip olunan sıcaklık 15 milyon Kelvin'den yüksektir. Basınç ise yaklaşık 250 milyar atmosferdir.

Future

Güneş'in kimi zaman "yandığı" söylense de; bu "yanma", bir odunun yanmasından farklıdır. Güneş, dev bir nükleer reaktördür. Sahip olunan basınç ve yüksek sıcaklık nedeniyle gerçekleşen nükleer füzyon reaksiyonları büyük bir enerji açığa çıkartır. Güneş'in sahip olduğu enerji (386 milyar milyar MegaWatt), işte bu nükleer füzyon reaksiyonları ile üretilmektedir.

Çekirdek sıcaklığı 4 milyon Kelvin'den yüksek olan yıldızlar nükleer füzyon reaksiyonları gerçekleştirebilir. Dünya'da yüksek enerji elde etmek amacıyla, nükleer füzyon reaksiyonlarının kontrollü bir şekilde gerçekleştirilebilmesine yönelik çalışmalar devam etmektedir.

Güneş'te her geçen saniye 700,000,000 ton hidrojen, 695,000,000 tonu helyuma dönüşmektedir. Ayrıca muazzam bir enerji de, gama ışınlarıyla yayılmaktadır. Bu ışınlar, Güneş yüzeyine ulaştıklarında görünür ışık dalga boyuna ulaşırlar. Yolculuklarının son 20%'lik kısmında enerji radyasyondan ziyade konveksiyon akımları yoluyla taşınır.

Güneş'te, iki atomun birleşerek Helyum-4 (⁴He) atomunu ve enerjiyi açığa çıkarması belirli bir sırayla gerçekleşmektedir (parantez içindeki oranlar, reaksiyonun oluşan enerjideki payını belirtmektedir):

1. İki proton birleşerek bir döteryum atomu (bir nötron ve bir protona sahip olan hidrojen izotopu), bir pozitron (elektron ile aynı kütleye ve zıt yüke sahip olan atom altı parçacık) ve bir nötrino (elektrik yükü 0 olan nötrinolar ışık hızına yakın hızlarda hareket etmektedirler) oluşturur. (10.4%)
2. Bir proton ve döteryum atomu birleşerek ³He (iki proton, bir nötron) atomunu ve gama ışınlarını oluşturur. (39.5%)
3. İki adet helyum-3 birleşmesiyle, ⁴He (iki proton, iki nötron) ve iki adet serbest proton oluşur. (39.3%)
4. Bir helyum-3 ve bir ⁴He atomunun birleşmesi sonucu Berilyum-7 (4 proton, 3 nötron) ve gama ışınları açığa çıkar. (%10,8)

Oluşan ⁴He atomunun kütlesi, başlangıçtaki iki hidrojen atomu kütlesinden daha hafiftir. Bu kütle farkını da Einstein, E=mc² kuramıyla enerjiye dönüştüğünü açıklamıştır. Bu enerji çeşitli ışık biçimlerinde uzay boşluğuna yayılır: Ultraviyole ışın, X ışını, görünür ışık, kızılötesi ışınlar, mikrodalga ve radyo dalgaları.

Agora Bilim Pazarı

Yapı Dinamiği Teori ve Deprem Mühendisliği Uygulamalar

• Boyut: 16 ,5 x 24,5
• Sayfa Sayısı: 944
• Basım: 4
• ISBN No: 9781234567897

Devamını Göster

₺780.00

Satın Al Tüm Ürünler

• Dış Sitelerde Paylaş

Ayrıca Güneş, Güneş rüzgarları ile nötrino ve protonların dahil olduğu enerji yüklü parçacıklar yaymaktadır. Bu enerji Dünya'ya çarptığında, gezegenimizi ısıtmakla kalmaz, yaşam için gerekli enerjiyi de sağlar. Dünya'mız, sahip olduğu atmosfer sayesinde Güneş rüzgarlarından saçılan zararlı etkileri ve Güneş sebepli radyasyon etkilerini büyük oranda azaltır; ancak bunlar yine de yüzeydeki canlılara zarar verebilir. Bu nedenle Güneş'ten korunmak önemlidir.

Radyatif ve Konvektif Bölge

Güneş çekirdeğinden bahsettiğimize göre, biraz yüzeye doğru yaklaşalım.

Radyatif bölge, konvektif bölge ve çekirdek arasında olup Güneş yarıçapının %45'i kadar büyük bir bölgeyi kapsamaktadır. Bu bölgede çekirdekten gelen enerji, fotonlar ve ışık birimleri aracılığıyla dışa doğru taşınır.

Bir foton oluştuğunda bir gaz molekülü tarafından emilene kadar yaklaşık 1 mikron (1x10^-6 metre) seyahat eder. Gerçekleşen emilimin ardından ısınan gaz molekülü aynı dalga boyunda farklı bir foton yayar. Bu foton da 1 mikron hareket ettikten sonra başka bir gaz molekülü tarafından emilir. Bu döngü bu şekilde devam eder. Her bir foton yüzeye ulaşana kadar yaklaşık 10²⁵ kez emilmeye ve salınmaya maruz kalır.

Socratic

Radyatif bölgenin ardından gelen Konvektif bölge Güneş yarıçapının geriye kalan %30'luk bölümünü oluşturur. Bu alan oluşan enerjiyi yüzeye doğru taşıyan konveksiyon akımların gerçekleştiği bölgedir.

Konveksiyon akımı, ısınan gazların yükselirken soğuk gazların alçalmasına verilen isimdir. Konveksiyon akımları da fotonların yüzeye doğru taşınmasına yardımcı olur. Üstelik konvektif bölgede foton taşınması radyatif bölgeden daha hızlı gerçekleşir. Çekirdekten yükselip yüzeye ulaşmaya çalışan her bir fotonun yolculuğu yaklaşık 100-200 bin yıl sürer.

Güneş Atmosferi

Güneş atmosferi fotosfer, kromosfer ve korona tabakalarından oluşmaktadır.

Fotosfer

Güneş atmosferinin en iç bölgesi ve görebildiğimiz tek bölgesidir. "Güneş yüzeyi" denildiğinde günlük dilde fotosferden bahsedilmektedir. Bu tabaka 100 kilometre kalınlığında ve ortalama sıcaklığı 5800 Kelvin'dir. Güneş'in 700 bin kilometre olan çapıyla karşılaştırdığımızda çok ince bir tabakadan bahsediyoruz.

Fotosferde oluşan ve sadece 3800 Kelvin sıcaklığındaki Güneş lekeleri (İng: "Sunspots"), uzaktan bakıldığında diğer yüzeylere göre daha karanlık görünür; çünkü diğer yüzeylerden daha soğuktur. Bu lekeler 50,000 kilometreyi bulan devasa büyüklüklere ulaşabilir. Güneş lekeleri Güneş'in manyetik alanıyla olan yeterince anlaşılamamış karmaşık etkileşimler sebebiyle oluşurlar. Güneş'in merkezi incelendiğinde, bazı bölgelerin daha soğuk olduğu gözlemlenmektedir.

In the Dark

Kromosfer

Fotosferden yaklaşık 2,000 kilometre uzağa ulaşabilen bu bölgenin sıcaklığı 6,000°C'den 20,000°C'ye kadar yükselebilir. Güneş'in, tam güneş tutulmalarında kızıl gözükmesinin sebebi bu bölgedeki yüksek sıcaklıklarda hidrojen atomunun kırmızımsı renkte ışıklar saçmasıdır. Kromosferin yüksek sıcaklığının fotosfer kaynaklı olduğu düşünülmektedir.

YouTube

Korona

Son tabaka olan korona tabakası da sadece tam güneş tutulmalarında gözlemlenebilir. Ortalama sıcaklığı 2 milyon Kelvin derece olan Korona tabakasının neden bu kadar sıcak olduğu hakkında elimizde kesin bir bilgi bulunmamasına karşılık, Güneş'in manyetik alanının bu durumda etkili olduğu düşünülmektedir.

Koronal delik adı verilen parlak (sıcak) ve karanlık (soğuk) bölgelere sahiptir. Genelde güneş yüzeyinden daha soğuk ve az yoğun bir bölgedir. Bu delikler az sonra bahsedeceğimiz Güneş döngüsünün herhangi bir zamanında etkin duruma geçebilmelerine rağmen daha çok döngünün alt seviyeler düştüğü zamanlarda görülürler. Güneş rüzgarlarının bu delikler aracılığıyla uzaya yayıldığı düşünülmektedir.

Teleskop ile yapılan detaylı araştırmalarda Güneş'in Dünya'ya etki edebileceği birkaç özelliği de gözlemlenebilmektedir.

Science

Koronal Halka

Koronal halkalar, Güneş yüzeyinin üzerinde görülen parlak, kıvrımlı ve yay şeklindeki yapılardır. Bu parıltıların oluşması, sahip olunan sıcak plazma yapısından kaynaklanmaktadır. Elektrik yüklü plazma yapısı güçlü manyetik alanın etkisiyle, koronal döngülerin şeklini oluşturacak şekilde bu kıvrımlar boyunca akar.

SDO

Koronal halkalar bazen güneş lekeleriyle etkileşime girebilirler. Güneş lekeleri, güçlü manyetik alanlarda Güneş yüzeyinden fotosfer tabakasına doğru yükselen yapılardır. Bu halkalar güneş lekelerinin oluşturduğu zıt yükle manyetik delikler arasında büyük yaylar oluştururlar. Aşırı ultraviyole ışıklar tarafından çekilen fotoğraflarda rahatlıkla gözükürler.

Güneş Döngüsü Nedir?

Güneş Döngüsü (İng: "Solar Cycle"), elektrik yüklü, sıcak ve dev bir gaz topu olan Güneş'in her 11 yılda kutup ve güney bölgelerinin yer değiştirmesidir. Bu döngüde Güneş lekelerinin en az olduğu zamanlara solar minimum, en çok olduğu zamanlara da solar maksimum denir. Güneş Döngüleri bazen çok aktif olup çok yüksek seviyede güneş lekelerine sahip olabilmekte, bazı döngüler ise az aktif ve az sayıda güneş lekelerine sahip olabilmektedir.

Bilim insanları Güneş döngülerinin ne zaman başlayıp ne zaman bittiğine dair kesin bilgilere ulaşma çabası ve bu döngülerin ne kadar güçlü, etkili olabileceğini öngörme amacıyla çalışmalarına devam etmektedirler. Ne kadar güçlü olacakları hakkında bilgiye sahip olunabilirse bilim insanları radyo iletişimlerinin aksamasını önleyebilir ve NASA uydularının ve astronotlarının güvenliğine destek olabilirler.

Güneş döngüleri ile ilgili ortaya atılan iki hipotez ise şöyle:

1. İnişli çıkışlı rotasyonlar sebebiyle güneş, iç manyetik alan çizgilerinde sapma ve bükülme yaşar. Bükülen alan yüzeyi delerek güneş lekesi çiftlerini oluşturur. Daha sonra alan çizgileri biribirinden ayrılır ve güneş lekesi aktiviteleri azalır. Döngü bu şekilde devam eder.
2. Güneş içerisindeki gaz döngüleri kuzey ve güney kutbuna yakın yerlerden başlayarak ekvatora doğru hareket ederler. Birbirleriyle temasa geçtiklerinde lekeleri oluştururlar. Ekvatora ulaştıklarında birbirinden ayrılırlar ve güneş lekeleri kaybolur.

Güneş Tutulmaları

Tam Güneş tutulmaları, Güneş ve Ay'ın Dünya'dan aynı büyüklükte gözüktüğü durumlarda gerçekleşebilir. Ay'ın Dünya yörüngesindeki hareketi, yaklaşık olarak Dünya'nın Güneş yörüngesindeki hareketiyle aynı düzlemde gerçekleştiğinden, bazen Ay, Dünya ve Güneş arasında bulunabilmektedir. Ay'ın Güneş'in sadece belirli bir bölümünü kapatmasına parçalı güneş tutulması, tamamını kapatmasına tam güneş tutulması adı verilir. Parçalı güneş tutulmalarının Dünya'nın birçok bölgesinde sıklıkla gözlemlenebilen bir durum olmasına karşın, tam güneş tutulması sadece birkaç kilometrelik uzaklıklar arasından görülebilir.

Axios

Güneş tutulmaları yılda bir veya iki kez gerçekleşir. Eğer uzun yıllar boyu hayatınızı aynı konumda sürdürecekseniz, her on yılda birkaç kez parçalı güneş tutulması deneyimi yaşayabilirsiniz.

Tam Güneş tutulmasını gözlemlemek isteyen bazı insanlar, bu durum çok kısa mesafeler arasında gözlemlendiğinden o bölgelere gözlem amaçlı seyahat etmektedirler. Tutulmanın gerçekleştiği o kıymetli bir kaç dakikada yıldızların dahi görülebildiği tutulmayı izlemek gerçekten harika bir deneyim olsa gerek. Hayvanlar güneş tutulması yaşandığında, havanın kararmasıyla uyuma vaktinin geldiğini düşünürler. Yapılacak seyahatin zorlukları, tutulma sayesinde çıplak gözle gözlemlenebilen Korona tabakası gibi harika detayların yanında tüm önemini yitiriyor.

Güneş tutulmaları hakkında daha fazla bilgiyi buradaki yazımızdan alabilirsiniz.

Güneş ile İlişkili Olgular

Güneş Rüzgarları

Güneş, ısı ve sıcaklıkla birlikte düşük yoğunluklu yüklü parçacık salınımı da yapmaktadır (genellikle protonlar ve elektronlardan oluşur). Güneş rüzgarları adı verilen bu salınımlar güneş sistemine saniyede 450 km. hızla yayılırlar.

Güneş rüzgarları ve Güneş patlamalarından kaynaklanan çok daha yüksek enerjili parçacık dağılmaları Dünya'da elektrik trafolarından radyo dalgalarına kadar büyük çaplı etkilere yol açmaktadır. Ayrıca kutup ve güney ışıkları da bu nedenle oluşur. Radyasyonun ve parçacıkların Dünya manyetik alanına ulaşmasıyla kutup ışıkları (İng: "auroras") oluşur. Kuzey kutbunda oluşan ışıklar aurora borealis, güney kutbunda oluşan ışıklar aurora australis olarak bilinirler.

Earth

Ulysses uzay aracından elde edilen son bilgiler ışığında Güneş döngüsünün en alt seviyelerde olduğu zaman aralıklarında kutup bölgelerinden yayılan güneş rüzgarlarının, ekvatoral enlemlerdeki yayılma hızından yaklaşık iki kat daha hızlı aktığını (saniyede 750 kilometre) söylemekteyiz. Kutup bölgelerinden yayılan güneş rüzgarlarının içeriğinin de farklı olduğu gözlemlenmektedir. Solar maksimum esnasında ise Güneş rüzgarları orta düzeyde hızlarla hareket ederler. Güneş rüzgarları, kuyruklu yıldızları ve hatta uzay araçlarını da önemli etkilere maruz bırakmaktadırlar.

Wind, ACE ve SOHO uzay araçlarınca devam eden, Dünya'dan 1,6 milyon kilometre uzaklıkta, Güneş ve Dünya arasında dinamik olarak kararlı görüş noktalarında gerçekleştirilen çalışmaların sonuçlandırılmasıyla Güneş rüzgarları hakkında daha detaylı bilgilere sahip olabileceğiz.

Güneş Lekeleri

Karanlık ve soğuk olan Güneş lekeleri, fotosfer katmanında görülür. Bu "soğuk" bölgelerin sıcaklığı Güneş lekeleri her zaman çiftler halinde bulunurlar. Güneş iç katmanlarındaki gaz hareketlerince oluşan manyetik alan dalgaları, Güneş yüzeyinin yapısını bozar.

Güneş'in sahip olduğu manyetik alan oldukça büyüktür; öyle ki, Dünya'nın sahip olduğu manyetik alanın 5,000 katına eşittir. Bu manyetik alan o kadar güçlü ve karmaşıktır ki, heliyosfer olarak da bilinen manyetosfer, Plüton'un ötesine kadar uzanır.

The New York Post

Alan çizgileri bir Güneş lekesinden çıkıp, diğer Güneş lekesine girebilirler. Güneş'te gerçekleşen faaliyetler veya yüzeyde bulunan Güneş lekesi sayıları sabit değildir. 17. yüzyılın sonlarına doğru güneş lekelerinin çok az gözlemlendiği bir zaman aralığı, Maunder Minimum Dönemi olarak adlandırılmıştır. Kuzey Avrupa'da anormal soğuklukların yaşandığı bu döneme Mini Buz Çağı denilmiştir.

Güneş lekeleri hakkında daha fazla bilgiyi buradaki yazımızdan alabilirsiniz.

Solar Fışkırma

Ara sıra kromosferde oluşan gaz bulutları, güneş lekesinden ayrılarak manyetik alan boyunca yükselir. Böylece Solar Fışkırma (İng: "Solar prominence") adı verilen olay gerçekleşir.

NASA

Solar fışkırmalar iki ya da üç ay kadar sürebilmektedir. Güneş yüzeyinden 30,000 kilometre yüksekliklere ulaşabilirler. Bu yüksekliklere ulaştığında, birkaç dakika veya saat süren ve saniyede 1,000 kilometre hızla hareket eden madde madde atımları gerçekleşir. Bu atımlara koronal kütle atımları (İng: "coronal mass ejections) adı verilir.

Güneş Püskürmesi

Bazı zamanlarda karmaşık güneş lekesi kümelerinde fazla parlak olan ani ve şiddetli patlamalar gerçekleşir. Bu patlamalara Güneş Püskürmesi (İng: "Solar Flare") adı verilir. Oluşma sebebinin, Güneş atmosferinde biriken manyetik enerjinin birden salınması olduğu bilinmektedir. Salınan bu ani enerji 100 megaton hidrojen bombasının aynı anda patlamasıyla eşdeğer enerji ortaya çıkarmaktadır!

YouTube

Güneş püskürmelerinin, Güneş manyetik alanının yoğunlaştığı bölgelerde ani manyetik alan değişimlerine sebep olduğu düşünülmektedir. Güneş patlamalarıyla birlikte gaz, elektron, görünür ışık, ultraviyole ışık ve X ışını salınımları da oluşur.

Güneş püskürmeleri iletişim, uydu ve navigasyon sistemlerine hatta elektrik kulelerine zarar verebilirler. Yayılan radyasyon ve parçacıklar atmosferi iyonize ederek yeryüzü ile uydular arasındaki ve yeryüzü radyo dalgalarının devamlılığını engellerler. Atmosferdeki iyonize edilmiş parçacıklar, akım kablolarındaki elektrik akımlarının bozulmasına sebep olabilirler. Bu bozulmalar aşırı yüklenmelere ve elektrik kesintilerine sebep olabilmektedir.

Güneş Patlaması olarak da bilinen bu olayla ilgili daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz.

Kenar Kararmaları

Güneşin kenar kısımlarından çıkan ışınlar fotosfer tabakasına doğru eğik bir yol izlediğinden kenar kısımlardan gelen ışınları daha soğuk ve azmış gibi görürüz. Güneş kenarlarına doğru baktıkça oluşan kararmalar, kenar kararması (İng: "Limb Darkening") adı verilen bu durumla açıklanmaktadır.

Güneş sisteminin varlığından bu yana Güneş faaliyetleri %40 oranında artış göstermiştir.

Rosliston Astronomy

Bütün bu aktiviteler elbette enerji gerekmektedir ve Güneş'in sahip olduğu enerjinin de bir sınırı vardır. 4,5 milyar yıldır var olan Güneş'in tahminlere göre en az bir 4,5-5 milyar yıl daha varlığını sürdürecektir. Yani Güneş'in şu anda sahip olduğu hidrojen deposu, yaşamakta olan canlıların endişelenmesine gerek olmayacak kadar doludur.

Gözlemsel Geçmişi

Antik medeniyetler, Güneş'in ve Ay’ın hareketlerini izleyerek mevsimleri belirlenmek, takvim oluşturmak ve tutulmaları tespit etmek için çeşitli anıtlar ve yapılar inşa ettiler. O dönemde insanlar, Güneş'in Dünya etrafında dolandığına inanıyorlardı ve Antik Yunan bilginlerinden Batlamyus, MÖ 150'de bu sisteme yer merkezli (jeosentrik) model adını verdi.

1543 yılında, Nikolas Kopernik, Güneş'in sistemin merkezinde olduğu Güneş merkezli (helyosentrik) modeli ortaya attı. 1610 yılında Galileo Galilei'nin Jupiter'in uydularını keşfetmesi ise her gökcisminin Dünya etrafında dolanmadığını ispatladı. Güneş'i ve diğer yıldızları daha iyi anlamak için bilim insanları Dünya yörüngesinden gözlemler yapmaya başladı. NASA 1962 ile 1971 arasında Yörüngedeki Güneş Gözlemevi adı verilen 8 araç fırlattı. Bunlardan 7 tanesi başarılı olarak, Güneş'i morötesi ve X-ışını dalga boylarında analiz etti ve sıcak taç tabakasını fotoğrafladı.

1990 yılında NASA ve ESA Güneş'in kutup bölgelerini incelemek için Ulysses sondasını fırlattı. 2004 yılında NASA'nın Genesis uzay aracı Dünya'ya Güneş rüzgârı örnekleri getirdi. 2007'de NASA'nın ikiz Güneş Yer İlişkileri Gözlemevi (STEREO) Güneş'in ilk 3 boyutlu görüntüsünü gönderdi. NASA STEREO-B aracı ile 2014 yılında irtibatı kaybetti. STEREO-A ise halen çalışıyor.

Yakın zamanda Güneş Dinamiği Gözlemevi (SDO) Güneş'ten uzaya doğru saçılan maddelerin daha önce hiç görülmemiş detaylarını gönderdi. SDO aynı zamanda Güneş püskürmelerinin geniş morötesi dalga boylarında yüksek çözünürlüklü ölçümlerini gerçekleştirdi.

Güneş'i daha detaylı inceleyecek olan yeni görevler de var. Avrupa Uzay Ajansı'nın 2020 yılında fırlatılan Güneş Yörünge Aracı, Kasım 2021 yılında operasyonlarına başlayacak. Güneş'e en yakın olduğu noktada (43 milyon km mesafede) Merkür'den %25 daha yakın olacak. Güneş Yörünge Aracı, Güneş'e yakın civarda bulunan parçacık, plazma ve diğer maddeleri inceleyecek. Amacı Güneş yüzeyini ve Güneş rüzgârlarını daha iyi anlamak.

2018 yılında fırlatılan Parker Güneş Sondası ise, 2025 yılında Güneş'e 4 milyon kilometre kadar yaklaşacak. Taç tabakasını inceleyerek, Güneş'teki enerji akışını, Güneş rüzgârlarının yapısını ve yüksek enerjili parçacıkların nasıl taşındığını anlamamızı sağlayacak.

Gezegenler: Güneş'in "Uyduları"

Güneş yörüngesinde sahip olduğu sekiz gezegen dışında, çok miktarda küçük cisim de belirli yörünge etrafında yol izlemektedir. Açıkçası hangilerinin gezegen hangilerinin küçük cisimler olarak sınıflandırılacağı özellikle de Plüton üzerinden oldukça tartışılan bir konudur. Buna rağmen, Plüton artık resmi olarak bir gezegen olmasa da, burada kendisine yer vereceğiz.

Güneş Büyüyor mu?

Güneş'in çekirdeğinde sahip olduğu aşırı yüksek sıcaklıklarda gerçekleşen nükleer füzyon tepkimeleri nedenli genişlemeler, kütle çekimi sayesinde dengelenmektedir. Bu sisteme hidrostatik denge adı verilir. Örneğin beklenmedik bir cisim Güneş'e çarptığında, oluşacak etkiyle beraber kütleçekimi kuvveti artacaktır. Aynı zamanda oluşan basınç artacak ve yer çekimi kuvvetini dengeleyen bir kuvvet oluşacaktır.

4,5 milyar yıllık yaşantısında yarıçapı %6 oranında artış gösteren Güneş'in sahip olduğu hidrojen miktarına bakılarak 5 milyar yıl daha varlığını sürdüreceği tahmin edilmektedir. Ömrünün ikinci yarısında Güneş genişlemeye devam edecektir.

Çekirdekteki hidrojen tükendiğinde, kütleçekimi etkisiyle küçülmesi beklenmektedir. Bununla birlikte üst katmanlarda hidrojen füzyonu meydana gelecektir. Çekirdeğin gittikçe küçülmesiyle sıcaklığı çok yüksek seviyelere ulaşacak, bu sebeple de üst katmanlarda büyük bir genişleme oluşacaktır. Üst katmanların genişlemesiyle yarı çapı artan güneş bir kırmızı deve (ölmeye başlayan yıldızların bir safhası, yaşlı yıldız) dönüşecektir.

Forbes

Güneş'in yarıçapı şimdikinin 100 katına çıkacak, Dünya da bu "kırmızı dev" tarafından yutulacak ve buharlaşacaktır. Belirli bir sürenin ardından çekirdek, helyumun karbona dönüşebileceği kadar sıcak bir hal alır. Helyum tükendiğinde, çekirdek soğuyacak ve genişlemeye başlayacak, bunun sonucunda püskürmeler meydana gelecektir.

Son olarak gittikçe soğuyan çekirdeğiyle Güneş, bir beyaz cüceye dönüştükten sonra neredeyse görünmez bir siyah cüceye dönüşecektir. Bahsettiğimiz bu sürecin gerçekleşmesi birkaç milyar yılda gerçekleşecektir. Güneş'in varlığı göz önüne alındığında insanlık önümüzdeki birkaç milyar yıl daha güvende diyebiliriz.

Ancak yıldızların ömrüyle ilgili daha fazla bilgi almak isterseniz, buradaki yazımızı okuyabilirsiniz. Eğer Dünya'ya uzak gelecekte neler olacağını merak ediyorsanız, buradaki yazımızı okumanızı tavsiye ederiz.