Güneş’e Su Dökmek, Onu Söndürebilir Mi?

Kısa cevap: Hayır, çünkü Güneş bildiğimiz anlamda “yanmıyor”. Güneş’e su dökmek ya da Güneş’i yeterli büyüklükteki bir suya koymak nasıl sonuçlanırdı sorusunun cevabını, yazının en sonundan okuyabilirsiniz.

Uzun cevap: Güneş’in enerji kaynağının ne olabileceği konusu, uzunca bir süre bilim insanlarını meşgul eden bir soruydu. Ta ki atom fiziği, nükleer fizik gibi konulardaki keşifler yapılana kadar…

Sorunun cevabını anlayabilmek için basit bazı sorular sordular ve hesaplar yaptılar.

Mesela Güneş’in enerji kaynağı, yıldız çekirdeğindeki dengenin bozulması durumunda salınan gravitasyonel büzülme enerjisi olabilir miydi? Önce bunun ne anlama geldiğine bir göz atalım.

Güneş ve diğer yıldızların, kendi kütle çekimi altında büzülmeye başlayan gaz bulutlarından oluştuğu düşünülüyor. Bu, bulut içinde dengesizlik yaratan bir durumdur. Bu dengesizliğin ortadan kalkması ve merkezde üretilen enerjinin yüzeyden yayılmaya başlaması ile, yıldız ana kol dediğimiz evreye geçiş yapar. Denge oluşana kadar, büzülme nedeniyle salınan enerjiye gravitasyonel büzülme enerjisi denir. Gravitasyonel çökme enerjisi ya da gravitasyonel potansiyel enerji diye adlandırıldığı da olur.

Güneş bir ana kol yıldızıdır, yani hidrostatik dengededir. Yaklaşık 5 milyar yıldır da kararlı bir ışınım yapmaktadır. Eğer Güneş’in bu süre boyunca ışınım yapmasını sağlayan enerjinin kaynağı gravitasyonel büzülme enerjisi olsaydı, bu sonuç gözlemlerimizle uyumlu olur muydu?

Jeolojik kanıtlar bize, yukarıda da yazdığımız gibi, Güneş’in hemen hemen 5 milyar yıldır ışınım yaptığını gösteriyor. Fakat termal ya da Kelvin-Helmholtz zaman ölçeği dediğimiz ve yıldızın gravitasyonel büzülmesinin süresini temsil eden bir zaman skalasına göre hesap yaptığımızda bulduğumuz sonuç 10 milyon yıl civarında.

Yani eğer Güneş enerjisini gravitasyonel büzülme ile sağlıyor olsaydı, bu enerji ona sadece 10 milyon yıl yetecekti. Bu bize, 5 milyar yılı açıklayamıyor ve kesinlikle yetersiz bir enerji kaynağı olduğunu, aradaki farktan net bir şekilde görebiliyoruz.

Bir başka soru, Güneş’in enerjisi, bizim bildiğimiz tür bir yakıttan geliyor olabilir miydi? Mesela kömür gibi…

Fosil yakıtlardan elde edilecek enerji, durgun kütle enerjisi dediğimiz enerjinin 5 x 10^(-10) katına karşılık gelir. Yani bu yakıtlardan elde edilecek enerji, durgun kütle enerjisinin 0.0000000001 katıdır. Bu son derece küçük bir sayı ve kesinlikle verimli bir yakıt kaynağı değil. Bunu hesaba döktüğümüzde, Güneş’e vereceği enerjinin kullanılabileceği süre, sadece birkaç bin yıl kadar kısa olacaktı. Fakat yaklaşık 5 milyar yıldan söz ettiğimizi belirtmiştik az önce.

O halde buradan çıkacak sonuç, fosil yakıtların da bu enerjiden sorumlu olamayacağıdır.

article-2003824-006ed8c000000258-933_634x565

Bu hesaplamalar ve tahminler yapıladursun, insanoğlu atom altı parçacıkları, nükleer reaksiyonları, yani özetle kuantum fiziğini keşfetmeye başladı. Artık Güneş’in enerji kaynağı için yeni 2 aday vardı: Fisyon ve füzyon tepkimeleri. Bunları da kısaca görelim.

Fisyon tepkimeleri, büyük atom çekirdekleri için geçerlidir ve bunların daha küçük çekirdeklere bölünmesiyle sonuçlanır. Bu bölünme sonunda büyük bir enerji açığa çıkar. Ayrıca bu reaksiyonlarda radyoaktif çekirdekler bulunur. Vereceği enerji bakımından, Güneş’in enerji kaynağı olabilecek reaksiyonlardır bunlar. Ancak gözlemler, Güneş’te böyle büyük ve radyoaktif çekirdeklerin olmadığını göstermektedir. Bu sebeple fisyon tepkimeleri, Güneş için bir enerji kaynağı olamazlar.

Füzyon tepkimeleri, fisyonun tersine, küçük atom çekirdeklerinin birleşerek daha büyük çekirdekler oluşturmasıdır. Bunun sonunda da yine çok büyük miktarda enerji açığa çıkar. Güneş gözlemlerinden biliyoruz ki, Güneş’i büyük oranda hidrojen ve helyum gibi küçük ve hafif çekirdekler oluşturuyor. Ayrıca nükleer zaman ölçeği hesabından, buradan açığa çıkan enerjinin, Güneş’e çok uzun süre boyunca yetebileceği ortaya çıkmaktadır.

Kısacası Güneş bir nükleer reaktördür aslında.

Oluşan tepkime, 4 hidrojen atomunun 1 helyum atomu oluşturmasıdır. Daha büyük kütleli yıldızlarda helyum da başka elemente dönüşür ve dönüşümler bu şekilde demir elementine kadar sürebilir. Demirden öteye geçemeyen tepkimeler neticesinde, çok büyük kütleli yıldızlar süpernova ile patlarlar.

3
Arizona Üniversitesi’nin sitesinden alınan bu görsel, Güneş’teki reaksiyonları gösteriyor.

Peki Güneş’e su dökersek ne olur?

Nükleer tepkimeler, basitçe üstlerine su dökülerek durdurulamazlar. Bunlar bildiğimiz yanma olaylarından farklı tepkimelerdir. Bildiğimiz herhangi bir yanma olayında, yanan cismin oksijenle bağlantısını bir şekilde sonlandırmayı başarırsanız ateşi söndürebilirsiniz. Fakat ateşe benzin döktüğünüzde ne olur? Ateşi daha şiddetli yanması için “teşvik etmiş” olursunuz, çünkü benzin de yapısı itibarı ile yanıcı bir maddedir.

Güneş’e su dökmek, ateşe benzin dökmek gibi bir etki yapar. Aşırı büyük miktarlarda bir su kütlesini Güneş üzerine boca ederseniz, Güneş’in “yakıtı” olan hidrojen miktarını çoğaltmış olursunuz. Zira su, 2 hidrojen ve 1 oksijen atomundan oluşan bir moleküldür.

Peki oksijene ne olur? O da Güneş’in enerjisinin yaklaşık %0.8’ini üreten CNO zinciri dediğimiz bir başka tepkimede katalizör görevi yaparak o tepkimeleri hızlandırır.

Özetle Güneş’e su dökmek, Güneş’i söndürmek yerine, ona yeni yakıt kaynağı sağlamaktır.

Hey, Bizi Facebook’ta Takip Eder misin!

antalya escort

Gokbilimi.Net'in kurucusu, üst yöneticisi ve aynı zamanda da big bossu. Sitesine aşık, yazıları herkesin anlayacağı biçimde açık, biraz da kaçık birisi. Herkesin tanısa seveceği klasik homo sapiens sapiens...