Hayat kaynağımız Güneşi anlatmaya devam ediyoruz. Nazım’ın şiiriyle giriş yapalım.
Güneşi içiyoruz sesinde!
Coşuyoruz,
coşuyor!..
Yangınlı ufukların dumanlı perdesinde
mızrakları göğü yırtan atlılar koşuyor!
Akın var
güneşe akın!
Güneşi zaaaapteceğiz
güneşin zaptı yakın!
Nazım Hikmet haklı; Güneşle ilgili bilinmeyen veya çözülmeyen pek az şey kaldı. Yüzeyindeki fiziksel olayların gözlenmesiyle merkezini doğrudan görmek mümkün hale geldi.
Güneşin fizik olarak anlaşılmasına yönelik ilk somut çalışma G. E. Hale ile başladı. Hale Dünya dışında manyetik alanı olan bir cismin varlığını gösteren ilk bilim adamıdır (25 Haziran 1908). Bu buluş güneşle ilgili yeni araştırma ufukları açıyordu.
Güneş yüzeyindeki patlamalı etkinlikler, güneş lekeleri; manyetik alan ile elektrik yüklü parçacıkların etkileşmesi çok çalışılmıştır. Güneş yüzeyindeki patlamalarda ortaya çıkıp, gezegenler arası ortama; uzaya atılan yüklü parçacıkların dünya atmosferine girmesi, dünyanın manyetik alanı ile etkileşmesi ve birçok fiziksel olaya neden olması bugün bilinen ve gözlenen şeylerdir. Zaman zaman şiddetli patlamalar sonucu bu parçacıklar dünya atmosferini de etkisi altına almakta ve günlük haberleşmeyi ve hatta günlük yaşamı etkilemektedir. En görkemli sonuç ise “Kuzey Işıkları” (Aurora) hadisesidir. Dünya manyetik alanının şiddeti kutup bölgelerinde yüksektir. Güneşten rüzgar savruntusu şeklinde gelen yüklü parçacıklar manyetik alan çizgilerini takip ederek kutup bölgesindeki azot ve oksijen atomları ile etkileşir ve sonucunda yeşilin hakim olduğu Kuzey Işıkları oluşur. Basit bir fiziksel olaydır. Kutuplara yakın bölgelerden efsanevi bir manzara olarak seyredilir.
Güneş yüzeyinde gözlenen fiziksel olaylardan birisi de Güneşin insan kalbi gibi atımlar yapmasıdır. Her beş dakikada bir atım yaptığı gözlenmektedir. Yüzeyi kıpır kıpırdır. Portakal kabuğunu andırır. Bazı bölgeler dışa doğru bazıları da içe doğru hareket ederek atımını sürdürür.
Kırmızı bölgeler içeriye, mavi bölgeler dışarıya hareket ederek atım yapmaktadır.
R. Leighton ve arkadaşları 1960 yılında bu salınımı keşfediyorlar. Güneşin yüzeyinde gözlenen kımıltıların belli bir dönem ile (296 saniye ~ 5 dakika) yükselip alçaldığını buldular.
Yeni bir alan doğmuştu. Güneş yüzeyinde salınımlar keşfedilmişti. Gözlenen salınımlardan yararlanarak modellemeler yapıldı. Amaç güneşin iç yapısını ve içindeki fiziksel süreçlerin nasıl işlediğini görmek ve anlamak. Artık bu gözlemlerle güneşin merkezini doğrudan görüyoruz demekti. Öyleyse nasıl bir fizik bunları yaratıyordu?
Salınımlar konveksiyon bölgesince tetiklenmektedir. Öyleyse konvektif katmanın varlığı önemlidir. Resimde ışıkkürenin (photosphere) hemen altında konvektif katman görülmektedir. Bu katmanın yüzeyden derinliği aşağı yukarı 200 000 km dir. Katmanın taban sıcaklığı milyon derece mertebesinde olup ışık kürenin (photosphere) hemen altına tekabül eden üst yüzeyinde ise sıcaklık 20 000 derece mertebesindedir.
Konvektif bölgede (convective zone) hidrojen (H) ve helyum (He) atomları içeriden gelen enerjiyi soğurarak iyonlaşma için harcarlar. Burada enerji barajı oluşur. Enerji depolanır. İyonlaşma bölgesinde (konvektif bölgede) biriken enerji genişleme ile boşaltılır. Sonuç olarak, yıldız dışa doğru genişler. Genişledikçe yoğunluk ve sıcaklık düşer ve hareket ters döner ve büzülme başlar. Gaz sıkışır. Gaz sıkışınca tekrar enerji depolar. Yoğunluk ve basınç artar. Basınç dışa doğru kuvvet uygular ve bu şekilde bir piston gibi salınım başlamıştır.
Konvektif bölge çaydanlığa benzetilebilir. Kaynayan sudaki kabarcıklar gibi kütle anafor noktaları oluşur. Bunlar ses dalgalarını oluşturur ve kaynayan çaydanlığın titreşimi gibi güneş tümden titreşime geçer. Güneş yüzeyinde gözlenen salınımlar bu titreşimlerdir. Çok değişik tiplerde titreşim olabilmektedir.
Yüzeydeki kımıltılar hız profili, sıcaklık değişimi, parlaklık değişimi oluşturur. Bunlar gözlenirse iç bölgelerle ilgili taşıdıkları izler hakkında bilgi sahibi oluruz. Böylece, doğrudan göremediğimiz iç bölgeleri dolaylı görme şansı yakalamış oluruz.
Güneşin kalp ritmi beş dakikada bir olduğu saptanmıştır. Bize göre yavaş, evrensel ölçekte hızlı bir ritimdir.
Prof. Dr. Halil Kırbıyık