Güneş'in Hareketleri: Güneş, Kendi Etrafında Döner mi? Güneş, Uzay İçinde Hareket Ediyor mu?

Daha önceki bir yazımızda, sağduyularımızın Dünya ve uzay konusunda bizi köklü bir şekilde yanılttığını anlatmıştık. Bu yanılgılardan birisinin, Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketi olduğunu da söylemiştik: Her ne kadar Güneş bizim etrafımızda dönüyor gibi gözükse de, dikkatli bir inceleme ile Dünya'nın Güneş etrafında döndüğü rahatlıkla görülebilecektir.

Eğer ki Venüs'ün, Ay'ın ve Jüpiter'in fazlarını eş zamanlı olarak gözlerseniz ve Mars'ın gökyüzündeki hareketini (özellikle de tersine giden, retrograt hareketini) takip edecek olursanız, ya tüm bu gezegenlerin Güneş etrafında döndüğü, temiz bir modele ulaşırsınız ya da Mars ve Güneş'in Dünya etrafında döndüğü ama Mars'ın ara ara ters yöne gitmeyi seçtiği, bir yandan da Venüs'ün Güneş etrafında dönmeyi sürdürdürüğü bir modeli kabul etmeniz gerekir. Bu, parsimoni ilkesi perspektifinde makul değildir ve dahası, uydularımız ve teleskoplarımız sayesinde Dünya'nın Güneş etrafında döndüğünü biliyoruz. Peki, Dünya Güneş etrafında dönüyor; bunu biliyoruz ama... Güneş kendi etrafında dönüyor mu? Ve Güneş, başka bir cismin etrafında dönüyor mu?

Güneş'in Hareketleri

Güneş'in Kendi Etrafındaki Dönüşü

Her iki sorunun da cevabı evet. Evet, tıpkı gezegenler gibi, sistemimizin merkezindeki yıldız olan Güneş de kendi etrafında döner. Güneş, kendi etrafındaki 1 tam dönüşünü yaklaşık olarak 27 Dünya gününde tamamlar. Ancak Güneş, Dünya gibi katı olmadığı için ve farklı katmanlardan oluştuğu için, her katman eşit hızda dönmez, dolayısıyla ekvatorda 25 günde, kutuplara daha yakın yerlerde ise 35 günde döner. Bunu ana görselde görebilirsiniz.

Güneş'in Samanyolu Galaksisi Etrafındaki Dönüşü

Güneş'in tek hareketi kendi etrafında değildir. Evet, gezegenlerin hepsi Güneş etrafında döner; ancak Güneş de Samanyolu Galaksisi'nin merkezinde bulunan karadelik etrafında döner. Ancak artık o kadar büyük bir skaladan söz ediyoruz ki, süreler de inanılmaz boyutlara ulaşıyor: Güneş'in Samanyolu Galaksisi etrafındaki 1 tam turu yaklaşık 200-250 milyon yıl sürer. Yani Güneş'imiz, Samanyolu Galaksisi'nin merkezine göre tam da şu anda bulunduğu konumda en son bulunduğunda, daha dinozorlar bile evrimleşmemişti! Dünya üzerindeki bir birey olarak, uzaydaki tam hızınızı öğrenmek için bu yazımızı okuyabilirsiniz.

Güneş'in Yörüngesi Boyunca Yalpalama (Presesyon) Hareketi

Güneş'in tek hareketi kendi etrafındaki ve Samanyolu Galaksisi etrafındaki dönüşü değildir. Bir de, sıklıkla göz ardı edilen yalpalama, yani presesyon hareketi vardır. Bu sadece Güneş için değil, bir şeylerin yörüngesinde bulunan bütün gök cisimleri için geçerlidir.

Örneğin Dünya, Güneş etrafında dönerken, Güneş çakılı konumdaymış, Dünya da kusursuz bir çizgi üzerinde ilerliyormuş gibi düşünürüz. Ama bu, bir basitleştirmedir. Aslında Güneş Dünya'yı çeker, Dünya da Güneş'i çeker. Newton'un 3. Yasasını hatırayın: Etki ve tepki. Ancak bu kuvvet, gök cisminin büyüklüğüne ve ataletine, yani hız değiştirmeye olan direncine bağlı olarak hareket yaratabilir.

Şöyle düşünün: Dünya sizi yere çekiyor; siz de Dünya'yı birebir aynı kuvvetle kendinize çekiyorsunuz. Ama zıpladığınızda size doğru gelen şey Dünya olmuyor, siz Dünya'ya doğru hareket ediyorsunuz, çünkü o birebir aynı büyüklükteki kuvvet, Dünya gibi devasa bir kütleyi harekete geçirmek için yok denecek kadar az; ancak sizin gibi ufacık bir cismi harekete geçirmek için fazlasıyla yeterli. Öyle ki, Dünya'nın kütleçekiminden kaçmak isteseydiniz, saatte 40.000 kilometre hızın üzerinde bir hıza ulaşacak şekilde zıplamanız gerekirdi. İşte devasa roketlerin yaptığı şey de bu! Ama kaslarınızın bu düzeyde bir kuvvet yaratması imkansız, dolayısıyla zıplayarak asla Dünya'dan kaçamazsınız.

İşte Güneş ile Dünya'nın bu karşılıklı çekimi dolayısıyla Dünya, yörüngesi içerisinde adeta bir sarhoşun bir çizgi üzerinde yürüme çabası gibi yalpalamalara neden olmaktadır. Bunlar, uzayın devasalığı içerisinde önemsiz kalan yalpalamalar; ama varlar ve ölçülebiliyorlar.

Dediğimiz gibi, aynı şey, Güneş ve diğer gök cisimleri için geçerlidir. Dünya'nın Güneş'i çekimi belki çok önemsizdir; ancak Jüpiter veya Satürn gibi devasa gezegenlerin Güneş üzerindeki çekim kuvveti, aslında Güneş üzerinde ölçülebilir bir harekete neden olmaktadır. Güneş, Samanyolu Galaksisi etrafında dönerken, etrafındaki gezegenlerin çekim kuvveti dolayısıyla tıpkı Dünya gibi yalpalamaktadır. Dümdüz bir rota izlememektedir. Bu da, Samanyolu Galaksisi, hatta Güneş Sistemi ölçeğinde ufak yalpalamalara karşılık gelmektedir; dolayısıyla genellikle göz ardı edilir.

Ama şunu duymak sizi şaşırtabilir: Jüpiter, aslında çakılı bir Güneş'in tam da çekirdeğinin merkezi etrafında dönmez. Jüpiter öylesine büyük ki, Güneş'in üzerinde yarattığı etki dolayısıyla, Jüpiter ve Güneş, Güneş'in çapının dışında kalan bir nokta etrafında dönmektedirler. Çoğu gezegen için bu nokta, kendi çapı içerisinde kaldığı için aşırı küçük kalmaktadır; ama Güneş ve Jüpiter'in dansında bunun sıra dışı boyutlara ulaştığını görmekteyiz. Bu ortak dönme noktalarına barimerkez (İng: "barycenter") diyoruz.

Wikimedia

Sağduyularınıza Aldanmayın!

Sonuç olarak, gök cisimlerinin hareketi ilk etapta bize görünenden çok farklı nitelikte olabilir: Güneş, Dünya etrafında dönüyormuş gibi gözükse de, aslında Dünya Güneş etrafında dönmektedir. Daha doğrusu, her ikisi de birbiri etrafında dönmektedir; ancak Dünya, Güneş'e göre çok küçük olduğu için, Dünya Güneş etrafında dönüyormuş gibi gözükmektedir. Daha doğrusu, bu iki cisim, ikisinin arasında kalan bir barimerkez etrafında dönmektedir; ancak Dünya çok ufak, Güneş ise aşırı büyük olduğu için, bu barimerkez Güneş'in geometrik merkezine (daha doğrusu kütleçekim merkezine) çok yakın bir noktada yer alır ve bu nedenle Dünya Güneş etrafında dönüyormuş gibi gözükür.

Benzer şekilde, her ne kadar Dünya Güneş etrafında dönüyor olsa da, Güneş de çakılı değildir: Öncelikle, Samanyolu Galaksisi içerisinde bir yörüngede dönmektedir. İkincisi, bu yörünge boyunca rotası sabit değildir ve durmaksızın yalpalar; çünkü etraftaki yıldızlar ve etrafında dönen gezegenler onu durmaksızın farklı yönlere doğru çekerler.

Bunların hepsini tespit etmek, sağduyularımızın ilk anda bize söylediklerinin ötesine geçip, sağduyularımızla inşa ettiğimiz modelleri yanlışlayabilecek düzeyde veri toplamakla mümkün olmaktadır. Eğer ki ilk aklımıza gelen teori veya modellerle tatmin olacak olursak ve daha fazla, daha isabetli veri toplamaya çalışmazsak, Evren'e yönelik son derece çarpık ve gerçekçilikten uzak bir algıya sahip olmamız da kaçınılmaz olacaktır. Örneğin bu yazı boyunca kütleçekiminden iki cisim arasındaki "çekim kuvveti" olarak bahsetmiş olsak da, kütleçekim dediğimiz olgu bir çekimden ziyade, uzay-zaman dokusunun bükülmesinden kaynaklı bir geometri değişiminden ibarettir. Ancak kimi zaman basit anlatımlar yapabilmek için, daha basit teorileri ve modelleri kullanmak işlevseldir; biz de burada bunu yaptık.

İşte tam da bu nedenle bilimsel sorgulama ve araştırma büyük öneme sahiptir: Kabullendiğimiz her türlü modeli, daha fazla veri toplayarak testlere tabi tutar ve bir yandan bunlar arasından hatalı olanları elememizi sağlarken, diğer yandan daha kapsayıcı ve isabetli modeller/teoriler geliştirmemizi mümkün kılar. Bilim, işte tam da bu nedenle önemlidir.