Güneş Sisteminin Oluşumu Üstüne

Güneş yaklaşık beş milyar yıl yaşında ve ikinci ya da üçüncü kuşak yıldızlardandır. Süpernova patlamalarının uzay boşluğuna püskürttüğü maddelerden oluşmuştur. Yapısı %71 hidrojen ve %26.5 helyum ve yaklaşık% 3.5 diğer elementlerden oluşmuştur. Güneş ve benzeri yıldızlerın sadece hidrojen ve helyumdan oluştukları gözlemsel olarak da bilinmektedir.Ayrıca gezegenlerdeki ağır elementlerin güneş sistemi içinde sadece binde üç’lük bir paya sahip olması, sistemin süpernova kalıntılarından oluştuğu düşüncesini desteklemektedir.
Güneş sistemi merkezde “sıradan” bir yıldız olan güneş, bunun çevresinde dönen sekiz gezegen, cüce gezegenler(Pluton dahil),asteroidler, kuyrukluyıldızlar, gaz ve toz bulutları ile yaklaşık 12 milyar km. çapında dönen bir disk oluşturmaktadır. Bu disk, bunun dşında kalan Kuiper kuşağı ve Oort bulutu ile birlikte dinamik bir yapı halindedir. Bu dinamik yapı da Kepler ve Newton kanunlarıyla açıklanabilmektedir. Güneşin etrafından dönen gök cisimleri, güneşin ekvator düzleminde ve eliptik bir yörünge içinde hareket etmektedirler..
Güneş sisteminin oluşumuna ilişkin kuramlar:
Güneş sisteminin oluşumuna ait ilk bilimsel kuram Laplace Markisi Fransız Pierre Simon tarafından 1796 yılında atılmıştır. “Bulutsu Varsayımı” olarak adlandırılan bu kuram pek çok yönüyle kendisinden önce İngiliz Thomas Wright ve Alman İmmanuel Kant’ın öne sürdüğü düşüncelerden ayrılan ve gerçek olma olasılığı daha yüksek olan bir kuramdır. Laplace’a göre, önce yavaşça dönen dairesel biçimli bir gaz kütlesi geçirdiği bir dizi evrimsel süreç sonunda merkezde güneşin bulunduğu ve çevresinde gezegenlerin ve uyduların dolaştığı bir yapıya dönüşmüştü. Laplace, kuramında, gaz bulutunun soğurken sıcaklığını uzaya dağıtarak sıkıştığını ve dönme hızının, kenardaki merkezkaç kuvveti kütleçekimiyle dengelenene kadar arttığını varsayıyor ve bu aşamada ana kütleden koparak ayrılan parçaların gezegenlere dönüştüğünü ileri sürüyordu. Bu duruma göre uzak gezegenler ilk kopmayı oluşturmuşlardı ve bunun sonucunda Merkür en genç gezegendi. Daha sonra yapılan matematiksel hesaplamalar, ilk bakışta oldukça tutarlı görülen ve uzun yıllar bilim çevrelerinde kabul gören bu kuramı çürütmüştü. Sıkışma sırasında kopan parçaların gezegen oluşturamadan dağılacağı düşüncesi aşağı yukarı kesinlik kazanıyordu. Ayrıca bulutsu kuramı, gezegenlerin güneşin ekvator düzleminde bulunmasını anlaşılır kılmakla birlikte gezegenlerin ekvatoral düzleme göre eğikliğini açıklayamıyordu. Açısal momentuma göre böyle bir olayın gerçekleşebilmesi için güneşin dönüş hızının diğer uydularından çok daha fazla olması beklenir. Ama gerçekte güneş yavaş denebilecek bir hızla dönmektedir.
Bulutsu kuramlarının terkedilmesinden sonra güneş sisteminin oluşumu “gel-git” kuramlarıyla açıklanmaya çalışılmıştır.1900 yılında ABD’li bilimadamları Chamberlin ve Moulton, 1919 yılında Sir Jeans güneş sisteminin yakınından geçen bir başka yıldızın güneşle arasında muazzam bir kütleçekim oluşturduğuna ve bu kütleçekiminin güneşten çok büyük bir parça kopararak gezegenleri oluşturduğunu iddia ettiler. Güneşten kopan maddeler önce bir gaz bulutu ve daha sonra yoğunlaşarak küçük gök cisimlerini (gezegenimsileri) oluşturdular. Bu gezegenimsiler de zamanla çekim gücünün etkisiyle birleşerek daha büyük gezegenleri meydana getirmişler ve böylelikle bugün bildiğimiz güneş sistemi ortaya çıkmıştır. Bu kuramlarda da yanlışlık vardı: Matematiksel bulgular bir gezgenimsinin ancak çapı 150 km.’yi bulduğunda kendi çekim gücüyle etraftan madde toplayacak bir duruma gelebilirdi. Güneşten kopan maddelerin aşırı sıcak oluşları gazların yoğunlaşmasına fırsat vermeden dağılmalarına neden olacaktır. Sir Jeans bu sorunu farkettiğinde kendi geliştirdiği bir başka gel-git kuramını ortaya atmıştır. Buna göre güneşin yakınından geçen yıldız güneşten “puro” biçimli bir kütle kopartmış ve bu kütlenin yoğunlaşması sonucu da sistem oluşmuştur. Bu kuram, büyük gezegenler olan Jüpiter ve Satürn’ün neden güneş sisteminin ortasında bulunduğu sorusuna bir yanıt veriyordu. Ama yıldızların özellikle güneşimizin bulunduğu Orion kolunda bu kadar yakından geçemeyeceği ve güneşten kütleçekim nedeniyle kopan maddenin uzayda dağılabileceği ortaya çıktığında Sir Jeans bu kez de yıldızın güneşle çarpışmış olabileceği iddiasında bulundu ama bu iddia da kuramı kurtarmaya yetmedi..
Bu konuda bir başka kuram 1940′lı yıllarda Kuiper tarafından ortaya atıldı. Bu kurama göre güneşimiz tam olarak gerçekleşememiş ikili bir yıldız sistemi halindeydi. İkinci yıldız oluşamadan dağılmış ve önce gezegenimsileri da ha sonra “eklenti” yöntemiyle gezegenleri oluşturmuştu. Ancak bu kuram da gezegenlerin bir düzlem içinde olmasını ve aynı yönde hareketlerini açıklamakta yetersiz kalıyordu.Bugünün bilim dünyası gel-git yada çarpma kuramlarını açıklayıcı bulmamaktadır. Samanyolu galaksisi sarmal bir gökadadır. Galaksinin dönerken yaptığı hareket basınç dalgaları yaratmakta, bu basınç dalgalarının da gakasinin sarmal kollar oluşturmasına yol açtığı bilinmektedir. Güneş sistemi bu basınç dalgasının etkisi altında kalan bir bölgede bulunmaktadır. Bu iki bilgiyi örtüştürdüğümüzde basınç dalgası yüzünden oluşan basınç şoklarının bu bölgede sıkıştırdığı gaz bulutlarının parçalanmasına neden olduğu söylenebilir. İşte güneşin bu parçalanmalar sonucu oluştuğu tahmin edilmektedir. İlk ortaya çıktığında, ilk kopuş an’ında sıcaklığı bir yıldız oluşturacak derecede değildi. O bir bulutsu-nebula-ydı. Yoğunlaşmanın ve sıkışmanın artmasıyla,sıcaklığı zaman içinde yükseldi.Ve yassı olan gaz bulutu iki ayrı parçaya ayrıldı. İçte, merkezde yoğunluğun daha fazla olduğu bölümde “iç güneş” dışta ise daha seyrek yapılı bir kısım. Zaman içinde sıkışmanın iyice artması, iç sıcaklığın 10.000.000 dereceye kadar yükselmesi çekirdek tepkimelerine neden oldu. Çekirdek tepkimelerinin başlaması güneşin parlamaya ve bir yıldıza dönüşmesine neden olmuştu. Nebula’nın yıldıza dönüşmesi yaklaşık yüz milyon yıl almıştı.Güneşin etrafında bulunan gaz ve toz yığınları (bulutlar) da sıkışmış ve küçük gezegenimsileri oluşturmuşlar ve bunlar daha sonra artan çekimgüçleriyle daha da büyüyerek bugünün gezegenlerini meydana getirmişlerdi. Güneşin yakınlarında bulunanlar, yüksek sıcaklık nedeniyle gaz haline dönüşen maddeler nedeniyle kayaç halinde kalırken, güneşten uzakta bulunan gezegenlerde sıcaklığın daha düşük olması kayaç kısımlarının çevresinin buharlaşamayan gaz kütlesiyle (bulutuyla) kaplı olmasına yol açmış ve Jüpiter, Satürn, Üranüs ve Neptün adlı dört devasa gezegeni oluşturmuşlardır..
Hiç kuşkusuz hiç bir kuram gerçeğin bütününü tam olarak yansıtmaz. Ama en azından bu kuram günümüz Güneş sisteminin pek çok özelliklerini açıklayabilmektedir. Nebulanın disk biçiminde olması, gezegenlerin neden aynı düzlem üzerinde hareket ettiklerini açıklayabilmektedir. İç gezegenlerin dev gezegenlerden neden bu kadar farklı olduklarını da bu kuram açığa kavuşturmuştur. Yine bu kuramla kuyrukluyıldızların varlıklarının nedenini yanıtlayabilmekteyiz.
Gezegenlerin oluşum aşamasında geçip gitmekte olan bir yıldızın varlığı etken olabilseydi, güneş sistemi bugün düzensiz bir yapıya sahip olurdu. Ayrıca yıldızlar galaksilerde öylesine düzensiz bir dağılım göstermektedir ki, iki yıldızın birbirine çarpma olasılığı son derece düşüktür. Bugünkü güneş sistemini oluşturan gezegenler daha sonraları güneşten gelen ışınım etkisi, çarpışmalar ve kendi iç dinamikleri sonucu bugünkü hallerini almışlardır.

Ömer MEREV

Kaynak:
Patriçk Moore; Gezegenler Kılavuzu; Tübitak Yay.
Yard.Dç.Dr.Metin Altan;Kozmik Adresimizi Tanımlayabilmek; Bilim ve Gelecek dergi.