Güneş Nedir ? Güneş'in Özellikleri Nelerdir ?

“Bir yıldızla beraber yaşıyoruz. Güneş… Bize en yakın yıldız olan Güneş, Dünya ve insanlık için büyük bir öneme sahip. Güneş’in doğasını anlamak ve onu izlemek için birçok nedenimiz var. Güneş, bize kozmik ölçekte bu kadar yakın olmasına, insanlık var olduğundan bu yana çıplak gözle ve 400 yılı aşan bir süredir de teleskoplarla ve uzay görevleriyle gözlenip incelenmesine karşın hâlâ çok sayıda bilinmeyen içeriyor.”

Güneş sisteminin enerji kaynağı Güneş, gök adamızdaki milyarlarca yıldızdan sadece biri. Gök adamız incelendiğinde içerisindeki yıldızların büyük bölümünün Güneş benzeri olduğu görülür. Güneş sistemi ve gezegenimiz dâhil olmak üzere Güneş sistemindeki gök cisimlerinin doğasının anlaşılabilmesi, Dünya’ya yaklaşık 150 milyon km uzaklıktaki Güneş’in daha iyi bilinmesinden geçiyor.

Bu yazımızda Güneş’i bir yıldız olarak ele alacağız ve onun temel özelliklerine, iç yapısına, atmosfer katmanlarına ve yaşam döngüsüne ilişkin bilgiler vereceğiz.

NASA

Güneş’in farklı dalga boylarında alınmış görüntüleri

Yıldızımız Güneş Hakkında Kısa Bilgiler

• Beyaz olarak gözlediğimiz Güneş bir cüce yıldızdır. Enerji dağılımının maksimumu yeşil-sarıyı işaret ederken görünen rengi beyazdır. Dünya üzerinde atmosfer etkisiyle sarıdan kırmızıya doğru farklı renklerde gözlenebilir.
• Güneş’in çapı yaklaşık 1.400.000 km’dir ve bu değer 109 Dünya çapına eş değerdir.
• Güneş’in içine yaklaşık bir milyon Dünya sığabilir.
• Güneş’in kütlesi Dünya’nın kütlesinin yaklaşık 333.000 katıdır.
• Güneş’in ekvatorundaki çekim kuvveti, Dünya’dakinin yaklaşık 28 katıdır.
• Güneş’in kütlesi, Güneş sisteminin toplam kütlesinin %99,86’sını oluşturur.
• Güneş’in yüzey sıcaklığı yaklaşık 5.500 ^oC iken merkez sıcaklığı 15 milyon ^oC’yi aşar.
• Güneş, plazma olarak isimlendirilen, çok sıcak iyonize gazdan oluşur.
• Güneş’in %98’i hidrojen ve helyumken diğer elementlerin oranı sadece %2’dir.
• Güneş’in hem iç katmanları hem de yüzeyinin farklı enlemleri farklı hızlarda döner.
• Güneş’in ekvatoru bir turunu 25 günde, kutupları ise 36 günde tamamlar.
• Güneş, gök adamızın merkezine yaklaşık 28.000 ışık yılı uzaklıkta, Orion sarmal kolu yakınında yer alır.
• Güneş, sistemindeki cisimlerle beraber gök adamızın kütle merkezi etrafında saniyede yaklaşık 220 kilometre hızla ve yaklaşık 250 milyon yılda bir tur atar.
• Güneş’in atmosferi farklı özelliklerdeki üç katmandan (ışıkküre, renkküre, taç küre) oluşur.
• Güneş manyetik aktif bir yıldızdır. Atmosferinde soğuk ve sıcak leke alanları, flare parlamaları, loop benzeri plazma hareketleri, koronal delikler gibi yapılar ortalama 11 yıllık çevrimlerle daha yoğun veya seyrek şekilde gözlenir.
• Güneş yaklaşık 4,5 milyar yaşında orta yaşlı bir yıldızdır.
• Güneş’ten çıkan ışık Dünya’ya yaklaşık 8 dakika 20 saniyede ulaşır.

ESA

Solar Orbiter uydusu tarafından Mart 2022’de moröte bölgede elde edilmiş Güneş görüntüsü

Bugün Gözlenen Güneş

Birlikte yaşadığımız yıldız olan Güneş orta yaşlı, küçük kütleli ve görece soğuk denilebilecek fiziksel özelliklere sahiptir. Dünya’ya en yakın yıldız olması onu en detaylı incelenebilen ve en iyi bilinen yıldız yapıyor. Güneş, yüzeyini ve atmosferini detaylı şekilde gözleyip incelediğimiz ve yakınına uzay araçları gönderebildiğimiz tek yıldızdır. 1609 yılından bu yana teleskoplarla gözlemlenen Güneş, bu nedenle bilim insanları tarafından diğer yıldızların doğasının anlaşılması için önemli bir kılavuz işlevi görür.

Güneş’in Yapısı Nasıldır?

Güneş, Güneş sisteminin merkezinde yer alan ve tüm sistemi kütle çekimiyle bir arada tutan bir yıldızdır. Güneş, başta Dünya olmak üzere kendi sisteminde yer alan diğer gök cisimlerinin yapıları ve değişimlerinde önemli rol oynar. Güneş’in uzaya yaydığı enerji, gösterdiği manyetik etkinlik ve bunların değişimleri, Dünya hatta Güneş sisteminin bütünü için bilinmesi ve anlaşılması gereken noktalardan bazılarıdır. Çünkü yayılan bu enerji değişirse Güneş sistemindeki gök cisimlerine gelen enerji de farklılaşacak; onların atmosferleri, yapıları, Dünya’nın iklimleri ve dolayısıyla yaşam bundan etkilenecektir. Güneş, yüksek sıcaklıklı ve büyük ölçüde iyonize olmuş gazdan (plazma) oluşan bir küredir. Güneş’in atmosferinin tabanı olan yüzeyi, âdeta kaynayan bir su gibi görünür. Atmosferin üst katmanları, zaman zaman şiddetli patlamaların yaşandığı ve uzay havasını oluşturan rüzgârların ortaya çıktığı değişken bir yapıdadır.

SDO/HMI- SDO/AIA

Güneş’in 26 Eylül 2024 tarihli yüzey görüntüsü (solda). Yüzeyindeki manyetik etkinliğin göstergesi leke ve parlak bölgeler görülebiliyor. Aynı tarihte alınmış, Güneş’in dış atmosferi olan taç küre ve koronal deliklerin yer aldığı görüntü (sağda).

Güneş’te Enerji Üretimi Nasıl Oluyor?

Güneş, çok uzun yıllardır teleskopla gözlenmesine ve üzerine çok fazla araştırma yapılmasına rağmen onun nasıl enerji ürettiğinin anlaşılmasının üzerinden yüzyıl bile geçmemiştir. Güneş’ten uzaya yayılan enerji bu yıldızın merkezinde, sıcaklığın 15 milyon ^oC’yi aştığı, basıncın ve yoğunluğun çok yükseldiği, sınırlı bir bölgede üretilir.  Einstein tarafından kütle ile enerjinin birbirine dönüşebileceğini ifade etmek için kullanılan kütle-enerjinin eş değerliliği denklemine (E=mc²) burada üretilen enerjiyi açıklamak için başvurulur. Güneş, her saniye yaklaşık 4 milyon ton kütleyi enerjiye dönüştürür. Ancak Güneş enerjisinin nasıl üretildiğinin tam olarak açıklanması için kuantum fiziğine ihtiyaç duyulur.

Güneş’in İç Yapısı Nasıldır?

Güneş’in iç yapısı, bugünkü gözlemler ve kuramsal araştırmalarla birlikte diğer yıldızlarla karşılaştırma yapılarak anlaşılmaya çalışılır. Güneş’in iç kısımları, enerjinin üretildiği çekirdek bölgesi, radyatif ve konvektif bölgeler olarak üç katmana ayrılır.

adventtr/iStock.com

Güneş’in çekirdeğinde üretilen enerji, radyatif ve konvektif katmanlarından farklı süreçlerle yüzeye doğru iletilir. Enerjinin üretildiği çekirdeği saran iç katmanda enerji radyasyonla aktarılırken onun üzerindeki bölgede enerji, konveksiyon yani devasa madde hareketleri ile yüzeye doğru taşınır.

Sözlük:

Flare Parlamaları: Güneş atmosferinde gerçekleşen yüksek enerjili ani patlamalar

Loop Yapılar: Güneş atmosferinde yerel manyetik alanları takip eden dev plazma hareketlerinin oluşturduğu kemer benzeri yapılar

Kaynaklar:

• https://science.nasa.gov/sun/
• https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/The_Sun
• https://solarscience.msfc.nasa.gov/surface.shtml
• https://www.jameswebbdiscovery.com/faqs/what-are-100-facts-about-sun
• https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20140006649/downloads/20140006649.pdf
• https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/ames/how-scientists-predicted-coronas-appearance-during-aug-21-2017-total-solar-eclipse/

Yazar Hakkında

Prof. Dr. Faruk Soydugan

Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü & Ulupınar Gözlemevi