Güneş'in Akibeti

Güneş gibi bir yıldızın ömründeki ilk durak ve en uzun yol anakoldur. Güneş bu anakolda 5.5 milyar daha kalacağa benziyor. Anakolda Güneş'in korunda, termonükleer reaksiyonlar sonucunda ortaya çıkan enerji o kadar yüksek olur ki oluşan iç basınç, korun çekimsel olarak büzülmesini dengeler ve Güneş uzun süre kararlı kalır.

Güneş'in korunda, hidrojenin helyuma dönüşmesi ile korda hidrojen miktarı azalır ve bir süre sonra içteki basınç artık çekim kuvvetine karşı koyamayarak, hızlı bir şekilde büzülmeye başlar. Korda hidrojenin azalıp helyum'un hakim olmaya başlaması ile, helyuma dönüşmemiş korun etrafındaki hidrojen dış tarafa doğru itilir. Kor halen çökmeye devam etmektedir. Güneş'in koru içeriye doğru çöktükçe, korun dış kısımlarında ince bir tabakada bulunan hidrojen, yeterli bir sıcaklığa (10 milyon oK) ulaşarak hidrojeni ateşler. Fakat, burada üretilen enerji çökmekte olan Güneş'i dengede tutamaz. Güneş'in bu ince tabakasında üretilen enerji bu sefer dış zarfa kinetik enerji vererek, Güneş'in genişlemesine neden olur. Bu durumda kor çökmeksini sürdürmekte, hidrojenin yandığı tabakanın üstündeki dış zarf genişlemektedir. Güneş bu durumda genişlerken (yarıçapını %75 arttırırken) yüzey sıcaklığını düşürür. Sonuçta Güneş, sabit bir ışıma gücüne sahip olur. Güneş'in bu durumdaki parlaklığı, bugünkünden iki kat daha parlak olur. Hertzsprung-Russell (HR) diyagramındaki alt dev koluna ulaşır. Bu durumda Güneş'in yaşı 10.6 milyar yıldır.

Bu değişiklikler, Dünya'daki yaşamı nasıl etkileyebilir? Güneş'in parlaklığının artmasıyla ilk etki, okyanusların yoğun bir şekilde buharlaşması olacak. Bu buharlaşma atmosfer tarafından tutularak sera etkisi ile yoğunluk artacak. Bu durum, bugünkü Venüs gezegenindeki şartlara benzeyecek. Güneş'in morötesinde yayınladığı radyosyonu, atmosferde bulunan su moleküllerini parçalayarak, hidrojenin uzaya kaçmasına neden olacak.

Halen Güneş'in koru çökmekte ve dış zarf genişlemektedir. Güneş Hetzsprung-Russell (HR) diyagramında kırmızı dev kolunun en üst noktasına gelirken, manzara şu şekildedir: Güneş çapını 0.5 A.B (1 A.B = 150.000.000 km) artırarak, yüzey sıcaklığı 3500 oK olan gökyüzünde M spektrel tipinde bir dev yıldız olarak parlayacaktır. Güneş'in bu M spektel tipinden dev haline Dünya'dan bakıldığında bugünkü halinden 100 kat daha büyük görülecektir. Bu manzara Şekil 9'da gösterilmiştir.

Güneş kırmızı dev kolunun en üst kısmına geldiğinde, Güneş'in koru 100 milyon oK e ulaşır. Ve korda hakim olan helyum bir anda parlar. Bu olay helyum parlaması (flash) olarak adlandırılır. Güneş, bugünkü parlaklığının 1000 katı kadar bir parlaklığa ulaşır.

Kordaki helyum parlamasıyla helyum düzenli bir şekilde yanmaz. Bu olayın neticesinde, Güneş'in iç yapısında büyük ölçüde değişimler meydana gelir. Helyum parlaması ile Güneş'in koru genişlemeye ve Güneş'in dış zarfı küçülmeye başlar. Helyum parlaması Güneş'in iç yapısı ile ilgilidir. Bu olay gözlemlerle doğrudan gözlenemez. Kor halen genişlemekte, dış zarf büzülmektedir. Güneş bu şekilde yarıçapını küçültüp, yüzey sıcaklığını artırarak HR diyagramında kırmızı dev koluna paralel bir şekilde inerek yığılma yeri olarak bilinen yere gelir. Gökyüzünde bugün için gözlediğimiz birer K devi olan Aldebaran ve Arcturus yıldızları HR diyagramının bu bölgesinde bulunur. Burada, belirli bir süre sonra helyum düzenli bir şekilde yanmaya başlar. Güneş'in korunda helyumun yanması ile hangi elementler meydana gelir?

Güneş'in korunda helyum, 100 milyon oK sıcaklığında yanarak karbon elementine dönüşür. Bu aşama 3a reaksiyonları olarak adlandırılır. Güneş'in korunda bulunan 3 tane helyum atomu birleşerek karbon atomunu oluşturur. Zaman ile Güneş'in korunda karbon hakim olmaya başlar, helyum ise korun dış tarflarına doğru itilir. Bu manzara Şekil 10'da canlandırılmıştır. En içte karbondan ibaret bir kor ve etrafında iki tane kabuk. İçteki kabukta helyum, dıştaki kabukta ise hidrojen yanmaktadır. Güneş'in korunda karbon hakim olmaya başladıkça nükleer reaksiyonlar çekim kuvvetini dengeleyemeyerek Güneş'in koru ve etrafındaki tabakaları ile çökerken, dış tabakalarda bulunan helyum ve hidrojen çekim etkisiyle yanmaya başlar. Çift kabukta bu şekilde yanmayla Güneş'in dış zarfları genişler buna karşın Güneş'in korunda yeterli enerji üretilemediğinden Güneş'in koru çöker.

Bu durumda Güneş, Şekil 8'de Hertzprung-Russell diyagramında asimptotik dev kolu boyunca hareket ederek ışıma gücünü artırarak şekilde görülen en üst noktaya gelir. Bu aşamada Güneş'in, Dünya'nın yörüngesine kadar şişmesi bekleniyor. Dünya'nın yörüngesi, bu şişmiş zarfın içersine girdiğinde gazlarla sürtünerek yörüngesel enerjisini kaybedecek ve iç tarafa doğru spiral çizerek yutulacak. Isı, Mars gezegeninde ise bahar şartlarını başlatacak.

Asimptotik dev kolunda, Güneş parlamaya başladığı zaman zarfı kararsız kalır ve puls (titreşim) yapmaya başlar. Bu aşamada Güneş artık gökyüzünde uzun peryotlu değişken Mira tipi bir yıldızdır. Mira tipi değişken yıldızların spektrumları incelendiğinde, bu tip yıldızların şiddetli pulsasyon (titreşim) mekanizması ile şok dalgaları ürettikleri görülmüştür. Asimptotik dev kolunda, Güneş, çok yüksek bir hızda kütle kaybeder. Burada Güneş'te üretilen şok dalgaları, Güneş'in yüzeyinden gazı yıldızlararası ortama atar. Gazın bir kısmı toz olarak isimlendirilen birbirlerine gevşek şekilde bağlanmış katı toz zerrecikleri haline yoğunlaşır. Güneş'ten gelen radyasyon tozu iter. Toz da saniyede onlarca kilometreye varan bir hız ile gazı sürükler. Sonuç olarak Güneş, yılda 10-5 güneş kütlesi gibi bir miktarı, rüzgar ile yıldızlararası ortama atar.

Dev kolu ile asimtotik dev kolu arasında Güneş, kütlesinin yarısını kaybeder. Güneş'in kütle kaybetmesi, Dünyanın kurtuluşu olabilir. Güneş'in çekimi azaldıkça, dünyanın yörüngesi yavaş bir şekilde büyür ve genişleyen Güneş bize ulaşamayabilir. Asimtotik dev kolunda evrimleşen Güneş'in ışıma gücünün çok büyük olması, Neptün gezegeninin ötesinde bulunan kuyruklu yıldızların çoğunu eritebilir.

Güneş'in etrafındaki tabakalar Güneş'ten ayrıldıkça, Güneş'in evrimi süresince oluşan helyum, nitrojen, karbon, ve başka elementler bu kabukla yıldızlararası ortama atılır. Atılan bu elementler yıldızlararası gazın büyük ölçekte zenginleşmesine yardımcı olur ve buralarda yeni yıldızlar oluşur.

Güneş asimtotik dev kolunun en üst noktasına vardığında, Güneş'in etrafında artık yaygın bir bulut vardır. Yaygın bulut zaman ile geçirgen bir hale gelerek merkezde Güneş'in beyaz cüce olmuş koru ortaya çıkar. Dünya ise beyaz cücenin etrafında Şekil 11'de görüldüğü gibi soğuk ve ölmüş bir gezegen olarak kalacaktır. Beyaz cücenin etrafındaki yaygın bulut gezegenimsi bulutsu olarak adlandırılır. Böyle bir gezegenimsi bulutsuya örnek "Helix Bulutsusu", Şekil 12'de gösterilmiştir. Gezegenimsi bulutsunun merkezindeki beyaz cücenin, iç kısımda karbon-oksijen, bunun etrafında helyum yanan kabuk, onun etrafında da hidrojen yanan kabuk bulunur.

Hidrojen yanan kabukta üretilen radyasyon, yaygın ve geçirgen hale gelmiş buluta etkide bulunarak kuvvetli bir Güneş rüzgarı oluşturur. Hızlı rüzgar, Güneş korunun etrafındaki yaygın bulutu sıkıştırarak, daha uzağa sürükler. Bu esnada beyaz cücenin yüzey sıcaklığı 30.000 oK'e ulaştığında, yeteri kadar ultraviyole ışığı üreterek etrafındaki bulutu iyonlaştırır ve bulutsuyu parlatır. Bu bulut 50.000 yıl daha parlayarak gözden kaybolacak. Peki beyaz cüceye ne olacak?

Güneş'in en son hali olan beyaz cüce, Dünya boyutlarında Güneş'in kütlesinin yarısına sahip olan böyle bir yapı, santimetre kübünde binlerce tonluk bir yoğunluğa sahiptir. Zaman ile bu beyaz cüce, soğuyarak iyice gözden kaybolacaktır. Fakat bu soğuma, milyarlarca yıl sürecektir. Ve beyaz cücenin en son hali siyah cüce olacak ve çevresine çok az bir ışınım verecektir.


Alıntıdır