Fizik-Kimya-Matematik
Ayşenur Okatan
21/04/2020 - 12:34

Güneş Çok Sıcakken Uzay Neden Çok Soğuktur?

Bu soruyu cevaplayabilmek için ilk olarak ısının nasıl yayıldığını anlamamız gerekir. Isı ışıma, iletim ve konveksiyon olmak üzere üç yolla yayılır.

Güneş, Dünya’nın da içinde bulunduğu Güneş Sistemi’nin merkezinde yer alır. Işık ışınlarının etrafa yayıldığı ışıkküre katmanının sıcaklığı yaklaşık 5500°C’yken Güneş’in çekirdeğinin sıcaklığı 15.000.000°C’dir. Uzayın ortalama sıcaklığı ise -270,4°C civarındadır. Peki ama Güneş bu kadar sıcakken uzay neden çok soğuktur?

Bu soruyu cevaplayabilmek için ilk olarak ısının nasıl yayıldığını anlamamız gerekir. Isı ışıma, iletim ve konveksiyon olmak üzere üç yolla yayılır.

Güneş’teki enerji, Güneş’in çekirdeğinde gerçekleşen nükleer füzyon tepkimeleri sonucu oluşur. Bu süreçte hidrojen çekirdekleri helyuma dönüşür. Atmosferdeki gazlar Güneş’ten ışıma yoluyla gelen enerjiyi soğurur. Isınan gazlar çarpışarak birbirlerine enerji aktarır. Isının bu şekilde transferine ısı iletimi denir. Isının iletim yoluyla yayılmasına günlük hayattan şöyle bir örnek verebiliriz: İçinde sıcak su bulanan bir bardağa metal bir kaşık koyarsanız bir süre sonra kaşığın ısındığını ve elinizin hafifçe yandığını hissederseniz.

Isının yayılmasını sağlayan bir diğer yöntem ise konveksiyondur. Sıvı ya da gaz maddeler ısıtıldığında yapılarındaki moleküllerin kinetik enerjisi artar ve daha hızlı hareket etmeye başlarlar. Moleküller daha hızlı hareket ettikçe birbirlerinden uzaklaşır. Bu da ısınan bölgenin hacminin artmasına neden olur. Yoğunluğu azalan bölgedeki moleküller yukarı doğru sürüklenir. Böylece ısı enerjisi sıcak ortamdan soğuk ortama taşınır. Turizm bölgelerinde sıkça karşılaştığımız sıcak hava balonlarının yükselmesi için konveksiyon yönteminden yararlanılır.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/konveksiyon.png

Uzayın yoğunluğu çok düşük yani moleküller arasındaki mesafe çok fazla olduğu için uzaydaki moleküller birbirleriyle nadiren çarpışır. Bu yüzden ışık ışınlarını soğurarak enerji kazansalar bile bu enerjiyi birbirlerine aktaramazlar. Ayrıca kütleçekiminin çok zayıf olduğu ortamlarda konveksiyon da önemsizdir. Dolayısıyla uzayda ısı enerjisi iletim ya da konveksiyon yoluyla değil sadece ışıma yoluyla yayılır. Sonuç olarak Güneş’ten ya da başka bir yıldızdan yayılan ışınları soğurarak enerji kazanan moleküllerin bulunduğu bölgelerin dışında uzay çok soğuk kalır.

 

Kaynaklar:

Fizik-Kimya-Matematik

Ayın Şifrebilim Sorusu köşesinde Eylül 2020 sorusu yayınlandı.

Ayın Şifrebilim Sorusu köşesinde Ağustos 2020 sorusunu doğru çözenler belli oldu.