Bilim Dünyası

Güneş’in Kalbindeki Enerjinin Kaynağı

Her gün gökyüzünde gördüğümüz Güneş, Dünya’daki hayatın en temel enerji kaynağıdır. Işığı ve sıcaklığı sayesinde yeryüzündeki canlılık devam eder.

Paylaş
Paylaş

Ancak Güneş’e yalnızca bize ışık ve ısı veren büyük bir gök cismi olarak bakmak, onun sahip olduğu muazzam yaratılış özelliklerini fark etmemek anlamına gelir.

Çünkü Güneş, bildiğimiz anlamda yanan bir ateş değildir.

Bir odun parçası yandığında oksijenle kimyasal bir tepkime meydana gelir. Mumun alevi ve yakıtın yanması da aynı şekilde kimyasal yanma olaylarıdır. Güneş’te ise bundan çok daha farklı ve derin bir süreç gerçekleşir. Güneş’in enerjisinin kaynağı, atomların elektronlarıyla ilgili kimyasal tepkimeler değil, atom çekirdeğinde gerçekleşen nükleer reaksiyonlardır.

Bu sürecin temelinde nükleer füzyon bulunur.

Güneş’in merkezinde hidrojen çekirdekleri, yani protonlar, bir dizi nükleer reaksiyon sonucunda helyum çekirdeğine dönüşür. Bu olay Güneş’in temel enerji üretim mekanizması olan proton-proton (pp) zinciri aracılığıyla gerçekleşir.

Güneş’in merkezindeki sıcaklık yaklaşık 15 milyon Kelvin seviyesindedir. Burada madde plazma hâlindedir. Güneş’in devasa kütlesi de merkezine doğru muazzam bir kütle çekim kuvveti uygular ve son derece yüksek bir basınç oluşturur.

Ancak burada çok önemli bir fiziksel engel vardır.

Protonların elektrik yükü pozitiftir. Aynı elektrik yüküne sahip protonlar birbirlerini iter. Bu nedenle iki protonun birbirine yaklaşması kolay değildir. Buna rağmen Güneş’in merkezinde füzyon gerçekleşir.

Bunun önemli nedenlerinden biri kuantum tünelleme olarak adlandırılan kuantum mekaniksel olaydır. Bazı protonlar, klasik fizik açısından aşmaları çok zor olan elektriksel itme engelini kuantum tünelleme sayesinde aşarak birbirlerine yeterince yaklaşabilir. Böylece nükleer kuvvetlerin etkili hâle gelmesi ve füzyon reaksiyonlarının gerçekleşmesi mümkün olur.

Füzyon sonucunda hidrojen, aşamalı reaksiyonlarla helyuma dönüşür. Bu süreçte başlangıçtaki kütlenin çok küçük bir bölümü enerjiye dönüşür. Einstein’ın ünlü E=mc² bağıntısı, kütle ile enerji arasındaki bu ilişkiyi açıklar.

Çok küçük bir kütle miktarının bile ışık hızının karesiyle bağlantılı olarak çok büyük miktarda enerjiye karşılık gelmesi, Güneş’in neden milyarlarca yıl boyunca devasa miktarda enerji sağlayabildiğini anlamamıza yardımcı olur.

Fakat Güneş’in yaratılışındaki hayranlık verici özellik bununla sınırlı değildir.

Güneş’in milyarlarca yıl boyunca enerji üretmesine rağmen kararlı bir yıldız olarak varlığını sürdürmesi de son derece dikkat çekicidir. Güneş’in kütle çekimi içeri doğru etki ederken, iç bölgelerdeki sıcaklık ve basınç buna karşılık dışarı doğru etki eder. Bu etkiler arasındaki denge, Güneş’in yapısının kararlı biçimde devam etmesinde önemli rol oynar.

Üretilen enerji de Güneş’in iç yapısında gerçekleşen süreçlerle dışarıya taşınır ve sonunda ışık ve ısı olarak uzaya yayılır.

Bilim insanları Güneş’in merkezinde gerçekleşen bu olayları yalnızca teorik olarak açıklamakla kalmaz. Bu süreçlerin önemli bir kanıtına Dünya’dan ulaşabilirler.

Bunun nedeni nötrinolar adı verilen parçacıklardır.

Nötrinolar Güneş’in merkezindeki nükleer reaksiyonlar sırasında oluşur. Maddeyle çok zayıf etkileştikleri için Güneş’in derinliklerinden dışarı çıkabilir ve Dünya’ya ulaşabilirler. Bu nedenle Güneş’in merkezinde meydana gelen olaylar hakkında bilgi sağlayan benzersiz parçacıklardır.

Borexino Collaboration tarafından Nature dergisinde yayımlanan 2018 tarihli çalışmada, proton-proton zincirinin farklı aşamalarından kaynaklanan Güneş nötrinoları ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, Güneş’in enerji üretiminin yaklaşık %99’unun pp zincirindeki nükleer reaksiyonlardan kaynaklandığını göstermiştir. Güneş’te yalnızca pp zinciri bulunmaz. CNO (karbon-azot-oksijen) döngüsü de hidrojenin helyuma dönüşmesini sağlayan nükleer süreçlerden biridir

2020 yılında yine Nature dergisinde yayımlanan Borexino çalışmasında, Güneş’te CNO füzyon döngüsünden kaynaklanan nötrinoların doğrudan deneysel kanıtı elde edilmiştir. Araştırmacılar CNO döngüsünün Güneş’in toplam enerji üretimine katkısını yaklaşık %1 olarak belirlemiştir.

Böylece insan, Güneş’in merkezinde gerçekleşen nükleer olayları yalnızca Güneş’in yüzeyinden gelen ışığı inceleyerek değil, Güneş’in kalbinde oluşan nötrinoları Dünya’da tespit ederek de araştırabilmektedir.

Bütün bu bilgiler bir arada düşünüldüğünde ortaya mükemmel bir düzen çıkar.

Yaklaşık 15 milyon Kelvin sıcaklıktaki Güneş merkezinde hidrojen çekirdekleri hareket eder. Pozitif yüklü protonlar birbirlerini iter. Kuantum tünelleme sayesinde bazı protonlar bu engeli aşar. Nükleer füzyon gerçekleşir, hidrojen helyuma dönüşür ve çok küçük bir kütle miktarı büyük bir enerjiye dönüşür. Güneş’in kütle çekimi ile iç basıncı arasında bir denge bulunur. Enerji dışarı taşınır. Füzyon sırasında oluşan nötrinolar ise Güneş’in merkezinden çıkarak Dünya’ya ulaşır.

Bu kadar hassas ve birbiriyle bağlantılı süreç ve Güneş’in yapısı hakkındaki bilgiler arttıkça ortaya çıkan düzenin ihtişamı daha açık hâle gelir. Kur’an’da Yüce Allah bu gerçeği şöyle bildirir:

“Güneş ve ay bir hesap iledir.” (Rahmân Suresi, 5)

Güneş’in merkezindeki fiziksel süreçlere bakıldığında gerçekten de bir hesap, ölçü ve düzen görülür. Protonların özelliklerinden nükleer kuvvetlere, kuantum tünellemeden kütle çekimine kadar sayısız fiziksel özellik aynı sistem içinde uyumlu biçimde çalışır.

Güneşi yaratan protonların özelliklerini belirleyen, fizik kanunlarını var eden ve bütün bu düzeni meydana getiren Allah’tır. Tüm bu kusursuz düzen, Allah’ın sonsuz ilminin ve kudretinin apaçık delillerinden biridir.

Nitekim Yüce Allah, göklerin ve yerin yaratılışını hakkında düşünen

Rabbimiz! Sen bunları boşuna yaratmadın. Seni tenzih ederiz. (Âl-i İmrân Suresi, 191)

Paylaş

Yorum bırakın

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Stay Connected

- Advertisement -