Güneş neden parlar?
Güneş yanmıyor
Güneş kocaman bir ateşe benzer, ama yanmaz. Kömürden yapılmış olsaydı birkaç bin yılda yanıp biterdi. Oysa neredeyse beş milyar yıldır parlıyor.
Güneş neyden yapılmış?
Güneş çoğunlukla hidrojenden, en basit elementten oluşur. Bir hidrojen atomunun ortasında artı yüklü tek bir parçacık vardır: proton. Onun çevresinde de eksi yüklü bir elektron bulunur.
Kütle çekimi Güneş’i eziyor
Güneş, Dünya’dan üç yüz bin kat daha ağırdır. Kendi kütle çekimi her şeyi merkeze doğru çeker ve içerideki gazı sıkıştırır. Sıkışan gaz ısınır, tıpkı bisiklet lastiği şişirirken pompanın ısınması gibi.
Çekirdekte cehennem
Güneş’in en çok sıkışmış ve en sıcak yeri merkezi, yani çekirdeğidir: 15 milyon dereceden fazla. Bir şey ne kadar sıcaksa, parçacıkları o kadar hızlı hareket eder. Çekirdekte öyle hızlı uçuşurlar ki elektronlar protonlardan kopar ve ayrı ayrı dolaşır.
Protonlar birbirini iter
Aynı cins yükler birbirini iter, bu yüzden protonlar birbirini uzaklaştırır. Birbirlerine doğru ne kadar hızlı giderlerse o kadar yaklaşırlar, ama sonunda itme kuvveti hep kazanır. Güneş’in çekirdeğinde öyle hızlıdırlar ki ara sıra birbirlerine dokunurlar bile.
Kendin kontrol et
İki balon şişir, saçına sürt ve iplerle yan yana as. Balonlar birbirinden uzaklaşır. İkisinin de yükü aynıdır, burada eksi, bu yüzden tıpkı iki proton gibi birbirlerini iterler.
Milyarlarca yılda bir
Ama dokunduktan sonra neredeyse her zaman yeniden ayrılırlar. Ancak tam o anda biri bir pozitron, yani elektron gibi ama artı yüklü minicik bir parçacık fırlatıp nötrona dönüşürse birleşirler. Proton ve nötron birbirini itmez ve iki protonun aksine bir arada kalır. Ama bu dönüşüm son derece nadirdir: bir proton onu ortalama milyarlarca yıl bekler.
Sıkış tıkış
Ama çekirdekte akıl almaz sayıda proton vardır ve kütle çekimi onları sıkı sıkıya birbirine bastırmıştır. O maddenin bir litresi 150 kilo gelirdi. Bu yüzden böyle nadir bir birleşme bile durmadan tekrarlanır.
Dört protondan helyum
Birleşen çift sonra Güneş’in çekirdeğinde uçmaya devam eder, ta ki iki proton daha ona katılana kadar. Bunlardan biri de nötrona dönüşür ve lunapark balonlarındaki gaz olan helyum oluşur. Bu kızgın sıcakta birleşmeye termonükleer füzyon denir. Helyum sonra çekirdekte kalır ve şimdilik daha fazla birleşmez.
Sıra helyuma sonra gelecek
Helyum çekirdeğinde iki proton vardır, bu yüzden iki helyum çekirdeği birbirini iki protondan bile daha güçlü iter. Birleşmeye ancak yaklaşık beş milyar yıl sonra Güneş’in çekirdeğindeki hidrojen bitip çekirdek 100 milyon dereceye kadar ısındığında başlayacaklar. O zaman üç helyum çekirdeğinden karbon oluşacak; örneğin kurşun kalemin ucu bu elementten yapılır.
Kütlenin bir kısmı ışığa dönüşür
Helyum, oluştuğu dört protondan biraz daha hafiftir. Böylece her kilogram hidrojenden yaklaşık yedi gram ışık ve ısıya dönüşür. Bu, 20 bin ton kömür yakmakla elde edilen kadar enerjidir.
Güneş zayıflıyor
Güneş bu şekilde her saniye 600 milyon ton hidrojeni helyuma çevirir. Bunun yaklaşık 4 milyon tonu ışığa dönüşür. Güneş için bu yalnızca bir kırıntı: hidrojeni daha yaklaşık beş milyar yıl yetecek.
Dışarı uzun bir yol
Çekirdekteki enerji yüzeye yavaş yavaş ulaşır. Işık yoğun Güneş’in içinde durmadan oraya buraya çarpıp yansır ve dışarı çıkması on binlerce yıl, belki yüz bin yıldan da uzun sürer. Yüzeyden bize ise sekiz dakikada ulaşır.
Dünya’da bir Güneş
Termonükleer füzyonu Dünya’da da çalıştırıp ondan elektrik üretmeye çalışıyoruz. Ama Güneş’in kütle çekimi bizde yok, bu yüzden gazı 150 milyon dereceye, Güneş’in çekirdeğinden on kat daha sıcağa kadar ısıtıyoruz. Bu kadar sıcak gazı ancak tokamak denen, araba lastiği biçimindeki bir makinedeki güçlü mıknatıslar tutabilir. Hiçbir duvar buna dayanamazdı.
Peki Güneş neden parlar?
Güneş yanmıyor. Kütle çekimi çekirdeğini sıkıştırıp kızdırır ve orada termonükleer füzyon gerçekleşir: hidrojenin protonları yavaş yavaş birleşip helyum olur. Bu sırada kütlenin küçük bir kısmı ışığa dönüşür ve o kadar çok hidrojen var ki milyarlarca yıl yetecek.