venus-11022_1920

Güneş Sistemimiz #2 “Venüs”

 

Merhaba arkadaşlar! Geçen haftalarda Güneş Sistemimiz serisini başlattık ve Merkür’ü sizlere tanıttık. Bu hafta da sizlere Güneş Sistemi’nin bir başka gezegeni olan Venüs’ten bahsedeceğim.

Venüs, Dünya’ya en yakın gezegendir. Güneş’e de yakın olduğundan ve parlak sarı bulutlarla çerçevelendiğinden çoğu zaman gökyüzünde kuvvetle ışıldar.

Venüs‘ün yüzeyi karanlık ve çok sıcaktır. Gezegenin yüzeyine bulutlardan asit yağar, portakal sarısı gökyüzü sık sık yıldırımlara sahne olur.

Gelin bu dehşet veren gezegenin özelliklerini tanıyalım!

Venüs ile ilgili görsel sonucu

Özellikler:

Güneş’ten ortalama uzaklık: 108 milyon km

Yıl süresi: 224,70 Dünya günü

Ekvator çapı: 6052 km (Dünya’nın %95’i)

Dünya’dan ilk erişim : 1962 Mariner 2 Uzay Aracı

Kütle çekim kuvveti: Dünya’nın %90’ı kadar

Başlıca atmosfer gazları: Karbondioksit(%96),Azot(%4)

Uydu Sayısı: 0

 

Venüs’ün bir günü bir yılından daha uzundur. Yüzeyinde Güneş hiçbir zaman görülmez. Yıl boyunca gezegenin her yerinde sıcaklık, hem gece hem gündüz hemen hemen aynıdır.

Venüs’e Keşif Gezileri

Venüse uzay aracı ile ilgili görsel sonucu

Venüs’e birçok uzay aracı gönderildi. Ancak yüzeye inen araçlar gezegenin tehlikeli atmosferinden dolayı kısa sürede imha oldular. Yine de bazıları tahrip olmadan önce Dünya’ya gezegenle ilgili fotoğraf ve bilgi gönderebildiler.

Venüs’ün Yanardağları

Venüs’te yüzlerce yanardağ vardır, ancak aktif bir yanardağın varlığı kesin olarak saptanamamıştır. Bazı yanardağlar kendilerine örümcek ağı görünümü veren bir dizi uzun ve dar tepecikle çevrilidir. Bu nedenle bunlara Araknoid (örümcek biçimli) adı verilmiştir.

Atmosfer

Venüse uzay aracı ile ilgili görsel sonucu

Güneş’e en yakın gezegen olmamasına karşın, atmosferindeki gazların Güneşten gelen ısıyı tutması nedeniyle, Venüs en sıcak gezegendir. Bu olay sera etkisi olarak bilinir.

Venüs Geçişleri

 

Venüs tam olarak Dünya ile Güneş arasından geçerken, Güneş’in yüzeyinde kara bir leke olarak görünür. Bu olay Venüs geçişi olarak isimlendirir. Bir zamanlar Dünya’nın uzak bölgelerine bu geçişleri gözlemlemek üzere keşif heyetleri gönderilmişti çünkü bu gözlemler Dünya’nın Güneş’e uzaklığının hesaplanmasında kullanılıyordu .

Bu yazımızda da Venüs’ü işlemiş olduk. Sonraki yazımıda başka bir gezegende görüşmek üzere…

Kozmosun Gizemli Varlıkları: Kara Delikler

İlk tespit edildiği andan itibaren tüm insanlık adına büyük merak konusu olmuş bir kavramla ilgili edinilen bulgulara, derinlemesine bir yolculuğa çıkalım. Kara delikler… Öncelikle bilmemiz gereken husus şu: Kara delikler, günümüzde tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu yönüyle bilim-kurgu filmlerine ve kitaplarına malzeme olmaya müsaittir. Temel olarak ne olduğunun belirtilmesi gerekirse, bir cümleyle:

Kütlesi çok büyük, çekim gücü -ileride değineceğimiz- olay ufkuna giren her türlü madde ve ışınımın kaçamayacağı derecede güçlü olan kozmik bir cisimdir.

İlk olarak, bir kara deliğin oluşumundan bahsetmek gerekirse, şüphesiz ki üzerinde durulacak en önemli kavram Schwarzschild çapı olacaktır. Kütleye bağlanan, yani maddelerin kütlelerine göre doğru orantılı olarak değişkenlik gösteren bu karakteristik elemanın bir örnekle tanımını yapmak gerekirse; ”a miktarındaki kütlenin Schwarzschild çapı b kadardır. O halde a kütlesini, b kadarlık bir çapa sıkıştırdığımız takdirde, madde uzay-zaman tekilliğine düşecek; bir başka ifadeyle kara delik oluşturacaktır.” Bu minval üzerinde Dünya’nın Schwarzschild yarıçapı sadece 9 mm iken Güneş’inki yaklaşık olarak 3 km’dir. Aslına bakılırsa bu tanım doğrultusunda, bir karıncanın bile gerekli ölçekte yani kendi Schwarzschild çapına kadar sıkıştırılması durumunda, ufak ve neredeyse etkisiz de olsa bir kara delik oluşturulması mümkündür; kulağa çok aykırı geliyor fakat öyle.

İşte uzay boşluğunda bulunan herhangi bir kara delik de yıldızların kendi Schwarzschild çaplarına kadar çökmeleriyle meydana gelmektedir. Yıldız atalarının kütlelerine göre kuvvetleri artmakta veyahut azalmaktadır. Peki yıldızlar neden kendi kendilerine, hacimce bu kadar ufak bir alana sıkışırlar? Bunun tek sebebi, ömrünün sonlarına doğru kütlesi belli bir miktarın çok daha üzerine çıkmış yıldızların; içe çökme yönünde çalışan kütleçekim kuvvetlerinin, bu kuvvete direnerek dışa itme yönünde çalışan basınç kuvvetlerine galip gelmesidir.(Elbette burada daha onlarca parametre bulunmakta fakat onlara değinmeyeceğiz.) Bu kuvvetler arasındaki dengenin sağlanamaması durumunda (şâyet yıldız yeterli kütledeyse) yıldızın içe doğru çökmesini engellemeye yani dengeyi sağlamaya yetecek başka bir kuvvet söz konusu değildir. Bu durum sonucunda yıldız içe doğru çöker ve -ulaşabilirse- kendi Schwarzschild çapına ulaştığı anda kara deliğimizi oluşturur.

Simülasyon olarak, karşımızda bir galaksi ve de galaksiyle aramızda bir kara delik olsaydı, ortaya nasıl bir görüntü çıkardı sorusunun cevabı: Kara delik galaksiden bize gelen ışığın bir kısmını emmekte, bir kısmınıysa bükerek iletmekte.

Kara delikleri anlama yolunda bir başka kilit kavram daha çıkıyor karşımıza: olay ufku. Kara deliğin çekim gücünün yoğunlaştığı alandır. Herhangi bir maddenin ve hatta hızıyla meşhur ışığın (bkz.) dahi çekim kuvvetinden kaçamadığı kuşağa verilen isimdir. Bir kara deliğin olay ufkunun çapı, atası olan yıldızın kütlesiyle doğru orantılıdır. Şayet imkânımız olsaydı ve bu olay ufkundan, karadeliğin merkezî noktasının aksi yönüne bir ışık tutabilseydik, ışık olay ufkundan asla çıkamayacak, bir süre sonra da geri bükülüp merkez tarafından emilecektir. İşte bu ışığı emme yeteneğinden ötürü, kara delikler görünmezdir. Ancak gelişmiş teleskoplarla, çevresindeki gök cisimlerinin hareketleri doğrultusunda yerleri tespit edilebilmektedir. Olay ufkuna düşen bir cismin hacminin biçimindeki değişime spagettileşme deniliyor. Bunu bir tür uzama hâli olarak da belirtebiliriz. Bu durum, cismin merkeze yakın olan bölgesine uygulanan çekim kuvvetinin, merkeze uzak olan bölgesine uygulanana göre çok daha fazla olmasından kaynaklı olarak, bir tür gerilmeye maruz kalması sonucunda oluşan uzamaya verilen isimdir.

Fakat tam da bu noktada zihinlerde ortaya çıkan bir yanılgıyı düzeltmek gerekiyor. Şayet bir yıldız, kara deliğe dönüşürse kütlesinde bir artış olmayacaktır. Bu bağlamda kütleçekiminde de bir artış olmayacaktır. Basit bir örnekle, Güneş yarın bir karadeliğe dönüşse, Dünya’nın yörüngesi için hiçbir şey değişmeyecek; Güneş’in etrafında döner gibi kara deliğin etrafında döneceğizdir. Fakat çok önemli iki farkla ki:

  • Kara delikler merkezlerinde, sonsuz yoğunluk ile ifade edebileceğimiz -çekimsel- tekilliği barındırırlar.
  • Kara delikler her türlü maddeyi ve ışınımı sadece çekmemekte. Bunun yanı sıra onları esrarengiz şekilde emmekte, dışarıdan görüldüğü kadarıyla yok etmektedir.

Samanyolu Galaksi’sini incelediğimizde karşımıza Güneş Sistemi’ne hayli benzeyen bir program çıkıyor. Bir merkez ve bu merkezin etrafında dönen -içlerinde Güneş’imizin de bulunduğu- 200 milyardan fazla yıldız… İşte bu kadar büyük bir kütleyi, kütleçekim kuvvetiyle, ‘galaksi’ adı altında bir küme halinde tutabilecek şeyin ancak bir kara delik olabileceği iddiası bulunmaktadır. Yani galaksimizin bizzat merkezinde de bir karadelik, hatta iddiaya göre süper büyük kütleli bir kara delik bulunmakta.

Görsel sonucu

Başta ifade ettiğimiz kara deliklerin bilim-kurguya açık olan yanı hiç şüphesiz ki,”İçinde ne var?” sorusu olacaktır. Şâyet bir astronot kara deliğin içine düşecek olsa (yüksek kütleçekim kuvveti sebebiyle daha kara deliğin merkezine ulaşamadan spagettileşerek yaşam faaliyetlerinin sonlanmaması imkansız olsa da), orada onu ne karşılayacaktır? Başka evrenlere yada başka boyutlara açılan bir tür geçit olduğuna dair iddialar bulunmakta. Nitekim kara deliğin başka bir evrendeki ‘beyaz delik’ (bu ismin verilmesinin sebebi, kara deliğin emdiği ışığın da bu delik tarafından salınması sebebiyle etrafa ışık saçacağı varsayımıdır) aracılığıyla bu evrene ulaştırdığına yönelik iddialar da sunulmuştur. Bunların doğruluğu ispatlanamadığı gibi yanlışlığı da ispatlanamamakta. Elbette ki böyle iddialara verilebilecek en uygun tepki ”Neden olmasın?” olacaktır. Fakat şu da belirtilmeli ki: maalesef içinin nereye açıldığıyla ilgili hiçbir net bilgimiz yok, henüz bunu gözlemleyebilme imkânımızın olmadığını söylemek de yanlış olmayacaktır.

______________________________________________________

> Kara delikler ile ilgili bir film tavsiyesi yapmak gerekirse, hiç şüphesiz ilk sırada yüksek ihtimalle çoğunuzun duyduğu Cristopher Nolan’ın elinden Interstellar (Yıldızlararası) isimli bilim-kurgu türündeki film olurdu.

KAYNAKÇA

NASA.
– John Taylor, Kara Delik, E Yayınları, 1992.
Wikipedia: Black hole.
– Kip Thorne, Black Holes and Time Warps, W. W. Norton & Company, 1995.

Yıldızlara Ulaşmak:”Starshot Projesi”

Popüler bilimin gündeminden hiç çıkmayan, herkesin aklını bir süre meşgul eden bir konunun üstünde duracağız bugün: Işık hızı.

İnsanlığın evreni anlama çabası, onu önce gökyüzüne bakmaya yöneltmiştir. Onun merakı, gökyüzünün ötesine çıkınca devreye teleskoplar girmiştir. İnsan, evrende hep daha ileriyi görmek istemiş ve teleskopların kalitesi, zaman geçtikçe daha da artmıştır. Fakat bugün, en kaliteli teleskoplarımızla dahi, evrenin yalnızca çok ufak bir bölümünü inceleyebilmiş durumdayız ki bu gördüklerimiz de, evrenin genişleme hızıyla kısıtlanan, görünebilir evrenin sınırlarından oluşuyor.

Buna üzülmek mi gerekir, yoksa sevinmek mi? Evrenin çok çok büyük olduğunu ve halihazırda da siz bu yazıyı okurken, evrenin hala genişlediği gerçeğini de göz önünde bulundurursak, evreni anlamak artık çok daha zorlaştı. Bilim insanları, insanlığın hız limitinin ışık hızı olduğunu, bizlere bariz bir şekilde göstermişlerdir. Bu da insanları “Madem öyle, o zaman hız limitine yaklaşabildiğimiz kadar yaklaşalım!” demeye sevketmiştir.

İnsanlığın bu hedef yönünde yaptığı çalışmalar halen devam ediyor. Peki insanlar, her zaman yaptıkları gibi bu çalışmaları da doğadan ilham alarak gerçekleştirebilirler mi?

Müonlar

Dünya atmosferimiz her an uzaydan gelen kozmik ışınlar ile bombalanır. Müonlar, bu kozmik ışınların hava molekülleri ile etkileşimi sonucu oluşurlar ve ışık hızının %99’u bir hıza sahiptirler. Fakat sadece 2 mikrosaniyelik bir ömürleri vardır. Ufak bir hesap yaptığımız zaman, müonların ömürleri ve hızlarını göz önünde bulundurarak, onları yeryüzünde göremeyeceğimizi söyleyebilirdik. Fakat işin ilginç kısmı, bunun mümkün olduğu…

Eğer bir müon olsaydık, zaman bizim için bilinen ölçütlerin dışına çıkardı ve çok çok daha yavaş akardı. Klasik hesaplamaların sonucunun aksine, yeryüzüne kolayca ulaşırdık. Bunu gören bilim insanları, zamanın ilginç dünyasını biraz daha keşfetmiş oldular.

Starshot Projesi

Bilim insanlarının yaptıkları çalışmalar her ne kadar müonlar gibi olmaya yetmese de, sonunda bir çözüm yolunun var olduğunu söyleyebiliyorlar: Starshot projesi.

Bir süre önce Yuri Milner isimli bir milyarder, oldukça büyük bir bütçe ile bilgisayar çipi boyutundaki uzay gemilerinin geliştirilmesi ile ilgili önemli bir araştırma programı başlatmıştı. Facebook’un kurucusu Mark Zuckerberg’in de destek verdiği araştırmada, “çok küçük ama çok hızlı” uzay araçlarının yapılabilirliği ile ilgili araştırmalar yapılmaktaydı. İnsanlar ve bazı araştırmacılar, bunun teknolojik yetersizlik sebebiyle gerçekleşemeyeceğini söylese de ünlü fizikçi Stephen Hawking, geçtiğimiz yılda bu konuyla ilgili önemli bir açıklama yapmıştı.

Bu açıklamasında Hawking, kulağa şaşırtıcı gelse de bunun mümkün olabileceğini ifade etmişti. Hawking, bilgisayar çipi boyutundaki çok sayıda yelkenli uzay gemisinin, çok güçlü bir lazer itkisi ile ışık hızının %20’sine ulaşılabileceğini öne sürdü.

Bu çip boyutundaki gemiler, içlerindeki mikro araçlar ile, evreni anlama noktasında bize büyük bir katkı sağlayabilir. Fakat, her şeyin henüz teorik olarak belirtildiğini söylemekte fayda var. Çalışmalar halen devam ediyor ve Hawking, 30 yıl içerisinde bu projenin hayata geçirileceğini ifade ediyor.

Henüz 55 yıl önce ilk defa uzaya çıkan insanlık, bundan 30 yıl sonra yıldızlara ulaşabilecek mi? Bunu zaman gösterecektir.

Yusuf İkbal Aldemir


Kaynaklar
1. Stephen Hawking, Zamanın Kısa Tarihi
2. Serway & Beichner, Fizik 3, Modern Fizik
2. <http://www.bbc.com/turkce/haberler/2016/04/160413_yildizlararasi_yolculuk>
3. <http://www.space.com/32546-interstellar-spaceflight-stephen-hawking-project-starshot.html>
4. <http://www.independent.co.uk/news/science/starshot-project-stephen-hawking-and-mark-zuckerberg-to-send-tiny-rockets-to-alpha-centauri-in-most-a6981101.html>

‘Büyük Kırmızı Leke’ Küçülüyor!

Jüpiter’in meşhur Büyük Kırmızı Lekesi Hubble teleskobu tarafından en küçük haliyle fotoğraflandı.

Büyük Kırmızı Leke’nin NASA ve ESA’nın yaptığı gözlemlerle en küçük boyuta indiği belirlendi.

Güneş Sistemimizin en büyük gezegeni olan ve gazlardan oluşan Jüpiter’in, Kırmızı Lekesi,  ilk olarak 1664’te İngiliz astronom Robert Hooke tarafından keşfedildiğinden beri dikkatleri üzerine çekiyordu. Çok yüksek hızlara ulaşabilen antisiklonik bir fırtınadan oluşan bu Leke, en az 340 yılından beri varlığını sürdürmektedir.

Büyük Kırmızı Leke’nin Küçülme Aşamaları

İlk olarak gökbilimcilerin 19. yüzyılın sonlarında yaptıkları hesaplamalara göre Büyük Kırmızı Leke’nin 41.000 km genişliğinde olduğu ölçülmüştü. Yani içine 3 tane dünya sığabiliyordu ve uydumuz Ay için de yer kalıyordu. Ancak 1979-1980 yıllarında Jüpiter sisteminden geçen Voyager uzay araçları, Lekenin genişliğini 23.335 km olarak hesapladı. 2014 yılında ise Hubble Uzay Teleskobu tarafından elde edilen verilere göre Leke, 16.500 km genişliğine düştü. Bulunduğumuz zamana kadar da, daha da düşmüş olduğu söyleniyor.

2014 yılındaki bu veri, NASA Goddard Uçuş Merkezi’nin söylediklerine göre yapılan en küçük ölçüm.

2012’den bu yana küçülmenin hızının arttığı da belirtilmiş, ancak bu küçülmelerin değişiminin neden olduğu henüz bilinmiyor.

NASA adına açıklama yapan, Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Amy Simon, en son gözlemlerde fırtınanın çok küçük anaforlarla beslendiğini gördüklerini, bu durumun Büyük Kırmızı Leke’nin iç dinamiklerini etkiliyor olabileceğini söyledi. Şimdi bu küçülmenin sebeplerini bulmak için fırtına girdabının nasıl  beslendiği araştırılacak.

Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesi’nin genişliği ilk boyutlarına göre çok küçülmüş olsa da hâlâ dünyayı içine alabilecek kadar büyük.

Kaynak:

spacetelescope.org

http://www.aljazeera.com.tr/

https://tr.wikipedia.org/

Evrenin Doğumu: “Big Bang”

İnsanlık ilk bilimsel ve düşünsel gelişmelerini merakı ve ihtiyaçlarının dürtüsüyle elde etmiştir-muhtemelen sonuncuları da böyle olacak-. Bu karşı konulmaz merakın belki de başında, içinde bulunduğumuz kâinâtın nereden geldiği sorunsalı var. Öyle olmalı ki tarih boyunca buna dair birçok teori ortaya atılmış, birçok delil getirilmiş, birçok çürütme yapılmıştır. Bugünse elimizde bütün bu karmaşanın sonucu olarak doğmuş ve delillerinin fazlalığıyla ”realite” konumuna ulaşmış bir teori var. İsmini, ilk ortaya atıldığı dönemde, Fred Hoyle ismindeki bir astronomun kendisiyle dalga geçme amacıyla dillendirdiği bir tabirden alıyor: ”Big Bang”…

Ortada bir hakikat var ki şayet evren hakkında temel bir bilgiye hâkim olmak istiyorsak, ilk olarak onun doğumuna ve çocukluğuna gitmeli, bu anlara tanıklık etmeliyiz. Yani 13.8 milyar yıl öncesine…

vikipedi big bang ile ilgili görsel sonucu

Sıcaklığı günümüz ölçüm değerleriyle ifade edilemeyen atom boyutlarındaki bir noktadan büyük, sessiz (sesin yayılımı için çevrede madde bulunmalıdır) ve aşırı ilginç bir patlama meydana geldi. İlk olarak bu noktayı değerlendirmemiz gerekli. Fakat maalesef bunu yapamıyoruz. Bu belirttiğimiz nokta o kadar sıcak ki, hiçbir fizik kanunuyla ve formülle anlam yüklenemiyor, açıklanamıyor.

Fakat bu patlama sonucunda ortaya, -günümüzde hâlâ etkisini sürdüren- müthiş bir genişleme hâli çıktı. İşte tam da bu genişleme hâli, çok kısa bir süre sonra elektron ve diğer ufak parçacıklardan oluşan bulutsu bir karışımın oluşmasına imkan sağladı. Yine çok kısa bir süre sonra, fazlasıyla hızlı bir biçimde soğumaya ve genişlemeye devam eden evrende, bu küçük parçacıklar; proton ve nötron gibi temel atom parçalarını oluşturacak şekilde başkalaştı. Tüm bu olaylar, Büyük Patlama’dan sonra, 1 saniyeden kısa bir süre içerisinde gerçekleşti.

Yüz binlerce yıl sonra, oluşmuş proton, nötron ve elektronun bu bulutsu yapı içinde, nükleosentez işlemi yoluyla bir araya gelmesi sonucunda bazı atom çekirdekleri oluştu. Kütlesel olarak oluşan maddelerin %75’ini Hidrojen, %25’ini Helyum ve bu orana katılmayacak kadar az miktarını da Lityum oluşturmaktaydı. Milyarlarca yıl sonra ise, oluşan bu elementlerin kütleçekimsel etki vesîlesiyle bir araya gelmeleri sonrasında (ileride gökadaya dönüşecek olan) büyük bulutsu topluluklar ve ilkel yıldızlar meydana geldi.

Bu yıldızların evrenin gelişimi bakımından rolü çok büyüktür. Çünkü bu yıldızlar, yaşamlarını sürdürebilmek için yakıt olarak basit elementleri (başta hidrojeni) tüketirler. Fakat buna tam olarak tüketim denemez, çünkü bunun sonucu olarak içlerindeki -çok- yüksek sıcaklıkta, çeşitli ağır elementlerin oluşumuna sebebiyet verirler. Bu size çok basit bir cümle gibi geldi, fakat ‘ağır element’ olarak ifade ettiğimiz şeyler gezegen ve canlı oluşumunun temel yapı taşlarıdırlar. Yıldızlarımızın ölüm vakti geldiğinde, patlarlar ve içlerinde sakladıkları bu aşırı değerli ağır elementleri uzaya salıverirler.

Sonraki kuşak -kısmen daha kompleks- yıldızlarla birlikte bu işlem hızlandı ve bu ağır elementlerle -içinde Güneş’imiz ve Dünya’mızın da bulunduğu- galaksiler, gezegenler, çeşitli gök yapıları meydana geldi. Üzerinde yaşadığımız dünyanın her yerinde ve bizim damarlarımızdaki kandan, kemiklerimizdeki iliğe kadar ”her yerde” bu yıldız kökenli ağır elementler var. Bu realite karşısında ”Bizler yıldız tozlarıyız.” gibi bir deyiş dönmeye başlamıştır kozmologlar arasında.

Görsel sonucu
En özet haliyle evrenimizin bugünkü haline ulaşım yolu bu şekildedir. Onun gelişimini tam manasıyla kavramak, muhakkak ki ‘onu anlamak’ yolunda çok aydınlatıcı, hatta yolun yarısı olacaktır belki de.

 

Kaynaklar

1. http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/1503721.stm
2. https://global.britannica.com/topic/big-bang-model
3. Barbara Ryden, ”Introduction to Cosmology”, syf. 196, Addison-Wesley, 2003.
4. Mukhanov, V: “Physical Foundations of Cosmology”, syf. 120, Cambridge, 2005.
5. https://phys.org/news/2005-09-ferreting-stars.html
6. Donald D. Clayton, Handbook of Isotopes in The Cosmos, Cambridge, 2003.

BilimX, yaklaşık 2 senedir ürettiği 120'den fazla bilimsel makaleyi revize ediyor. Şu anda yazıların %30'u revize edilip yayınlandı. Kasım ayında tamamı bitirilip bilimseverlere sunulacaktır.  İyi Okumalar!