Güneş Sisteminin Galaksideki yeri
Bilindiği gibi, Samanyolu galaksisi spiral şeklinde bir yapıya sahiptir. Spiral galaksilerdeki yıldızlar ve gök cisimleri, şişkin yuvarlak bir merkezi ve bu merkezden dışarı doğru aynı düzlemde ve aynı açıda kıvrılan kolları oluşturacak biçimde konumlanmışlardır. Merkezden çıkan bu spiral kolların arasında kalan uzay boşluğunda da bazı yıldız sistemleri bulunur, fakat bunların sayısı yok denecek kadar azdır. İşte bizim Güneş sistemimiz de bahsettiğimiz bu spiral kolların arasında yer alan ender yıldız sistemlerinden biridir.
Peki Güneş Sistemi'nin spiral kolların arasında olması neden bu kadar önemlidir?
Öncelikle bulunduğumuz nokta itibariyle, spiral kollardaki gazlar ve artıklardan uzak temiz ve net bir uzay görüntüsüne sahibiz. Eğer spiral kollardan birinin içinde olsaydık, görüntümüz dikkate değer ölçüde bozulacaktı. Prof. Michael Denton, Nature's Destiny (Doğanın Kaderi) adlı kitabında bu konuda şunları söylemektedir:
Son derece çarpıcı olan bir başka gerçek, evrenin sadece bizim varlığımıza ve biyolojik ihtiyaçlarımıza olağanüstü derecede uygun olması değil, aynı zamanda bizim onu anlamamıza da son derece uygun olmasıdır... Güneş Sistemimiz'in bir galaktik kolun kıyısında bulunması, bizim geceleri gökyüzünü inceleyerek uzak galaksileri görebilmemizi ve evrenin genel yapısı hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlamaktadır. Eğer bir galaksinin merkezinde yer alsaydık, hiçbir zaman bir spiral galaksinin yapısını gözlemleyemez ya da evrenin yapısı hakkında bir fikir sahibi olamazdık.
Spiral kollar arasında yer alan yıldızlar normalde yerlerinde uzun süre tutunamaz, sonunda bu kolların içerisine çekilirler. Ancak, Güneş Sistemimiz son 4.5 milyar yıldır galaksinin spiral kolları arasındaki sabit yörüngesinde konumunu devam ettirmektedir.
Konumumuzun sabitliği, Güneş'in "galactic co-rotation radius" (galaktik ortak dönüş yarı çapı) adı verilen bir hat üzerinde yer alan ender yıldızlardan biri olmasından kaynaklanır.
Bir yıldızın iki spiral kol arasında sabit kalabilmesi için sadece galaksi merkezinden belli bir mesafede, yani "co-rotation radius" üzerinde olması ve tam olarak galaksi kollarının merkez çevresinde döndüğü hızda yol alması gerekmektedir. İşte galaksideki milyarlarca yıldız arasında yalnızca Güneşimiz, bu çok özel ve ayrıcalıklı konuma ve hıza sahip bir yıldızdır.
Bunun yanısıra, spiral kolların dışında olduğumuz için evrenin en güvenli yerinde bulunuyoruz. Çünkü yıldızların yoğun olarak bulunduğu ve bu nedenle çekim güçlerinin gezegen yörüngelerinde aksamalara yol açabileceği bölgelerin dışındayız.
Ayrıca, supernova patlamalarının öldürücü etkilerinden de çok uzağız. Aksi takdirde, Dünya'nın 4 milyar yılı aşkın uzun yaşamı (gezegenin insan yaşamına elverişli hale getirilmesi için gerekli olan süre) içinde bulunduğumuz galaksinin başka bölgelerinde mümkün olmazdı.
Güneş Sistemindeki dengeler
Evrendeki hassas denge ve düzeni en açık biçimde gözlemlediğimiz alanlardan biri de, Dünyamızın içinde bulunduğu Güneş Sistemi'dir. Güneş Sistemi'ndeki büyüklü küçüklü gezegenlerin eşsiz düzenleri, sistemin 4 milyar yılı aşkın bir süredir kararlı bir yapıya sahip olmasını sağlamıştır.
Güneş Sistemi'nde 9 ayrı gezegen ve bu gezegenlere bağlı 54 ayrı uydu yer alır. Bu gezegenler, Güneş'e olan yakınlıklarına göre; Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Neptün, Uranüs ve Pluton'dur. Bu gezegenlerin ve 54 uydunun içinde yaşama uygun bir yüzey ve atmosfere sahip olan yegane gök cismi ise Dünya'dır.
Gezegenleri dış uzaya savrulmaktan koruyan etki, Güneş'in "çekim gücü" ile gezegenin "merkez-kaç kuvveti" arasındaki dengedir. Güneş sahip olduğu büyük çekim gücü nedeniyle tüm gezegenleri çeker, onlar da dönmelerinin verdiği merkez-kaç kuvveti sayesinde bu çekimden kurtulurlar. Ama eğer gezegenlerin dönüş hızları biraz daha yavaş olsaydı, o zaman bu gezegenler hızla Güneş'e doğru çekilirler ve sonunda Güneş tarafından büyük bir patlamayla yutulurlardı.
Bunun tersi de mümkündür. Eğer gezegenler daha hızlı dönseler, bu sefer de Güneş'in gücü onları tutmaya yetmeyecek ve gezegenler dış uzaya savrulacaklardı. Oysa çok hassas olan bu denge kurulmuştur ve sistem bu dengeyi koruduğu için devam etmektedir.
Bu arada söz konusu dengenin her gezegen için ayrı ayrı kurulmuş olduğuna da dikkat etmek gerekir. Çünkü gezegenlerin Güneş'e olan uzaklıkları çok farklıdır. Dahası, kütleleri çok farklıdır. Bu nedenle, hepsi için ayrı dönüş hızlarının belirlenmesi lazımdır ki, Güneş'e yapışmaktan ya da Güneş'ten uzaklaşıp uzaya savrulmaktan kurtulsunlar. Elbette tüm bu dengeler Güneş Sistemi'ndeki gezegenlerden biri olan Dünya için de geçerlidir.
Bunların yanısıra, son astronomik bulgular, sistemdeki diğer gezegenlerin varlığının, Dünya'nın güvenliği ve yörüngesi için büyük önem taşıdığını göstermiştir. Jüpiter'in konumu buna bir örnektir. Güneş Sistemi'nin en büyük gezegeni olan Jüpiter, varlığıyla aslında Dünya'nın dengesini sağlamaktadır. Astrofizik hesaplamalar, Jüpiter'in bulunduğu yörüngedeki varlığının, Güneş Sistemi'ndeki Dünya gibi diğer gezegenlerin yörüngelerinin istikrarlı olmasını sağladığını ortaya çıkarmıştır.
Diğer pek çok yıldız sisteminde Jüpiter benzeri gezegenler vardır. Fakat bunlar bulundukları sistemi kararlı hale getirmek ya da sistemlerindeki diğer gezegenleri korumaktan çok uzaktırlar. Washington Üniversitesi'nden Dr. Peter D. Ward'a göre, "Bugün gözlemlenebilen bütün Jüpiterler kötüdür. Tek iyi olan yalnızca bizimkidir. Ve öyle de olmak zorundadır, aksi takdirde ya karanlık uzaya ya da Güneşiniz'e doğru fırlardınız."
Jüpiter açısından bir diğer önemli nokta da şudur: Jüpiter olmasaydı yüksek sayıdaki kuyruklu yıldız çarpmaları nedeniyle yeryüzünde hayat olamazdı. Fakat Jüpiter devasa kütlesinin oluşturduğu manyetik alan sayesinde Güneş Sistemi'ne giren meteor ve kuyruklu yıldızların yörüngesini saptırarak Dünya'ya yönelmelerini engeller. Böylece, Dünya'ya bir kalkan görevi gören dev bir manyetik koruyucu şemsiye oluşturur.
Jüpiter'in Dünya'yı koruyucu bu ikinci işlevini gezegen bilimci George Wetherill, "Jüpiter Ne Kadar Özel" adlı bir makalede şöyle açıklar:
Jüpiter'in bulunduğu yerde eğer bu büyüklükte bir gezegen var olmasaydı, Dünya, gezegenler arası boşlukta gezinen meteorlara ve kuyruklu yıldızlara yaklaşık bin kat daha fazla hedef olurdu... Eğer Jüpiter olduğu yerde olmasaydı, şu anda biz de Güneş Sistemi'nin kökenini araştırmak için var olamazdık.
Dünya-ay ikili gezegen siteminin de Güneş Sistemi'ndeki dengenin korunmasında çok önemli bir etken olduğu hesaplanmıştır. Dünya-ay sisteminin yokluğunda, Jüpiter'in muazzam kütlesi Merkür, Venüs gibi iç gezegenlerde çok büyük bir istikrarsızlığa sebep olacaktı. Bu da belli bir zaman sonra Merkür ve Venüs gezegenlerinin yörüngelerinin çok fazla yakınlaşmasına yol açacaktı. Böyle bir yakınlaşma ise Merkür'ün sistemden dışarı atılmasına, Venüs'ün de yörüngesinin değişmesine neden olurdu. Güneş Sistemi'nin bir bilgisayar simülasyonunu yapan bilim adamları sistemde milyarlarca yıldır süre gelen denge ve kararlılığın, ancak bu gezegenlerin sahip oldukları ideal kütle ve konumları sayesinde mümkün olabileceğini, bu dengeden en ufak bir sapmanın dahi Güneş Sistemi'nin, dolayısıyla insanlığın var olmaması anlamına geleceğini belirlemişlerdir.
Dünyanın büyüklüğü ve iç yapısındaki oranlar
Dünya'nın Güneş'e olan mesafesi, dönüş hızı ya da yeryüzü şekilleri kadar, büyüklüğü de önemlidir. Dünya'nın büyüklüğü ise, canlılığın var olması ve varlığını sürdürmesi için tam olması gereken ölçüdedir.
Dünyamızı, Dünya'nın kütlesinin sadece % 8'i kadar bir kütleye sahip olan Merkür'le ya da Dünya'dan 318 kat daha büyük bir kütleye sahip olan Jüpiter'le karşılaştırdığımızda, gezegenlerin çok farklı büyüklüklere sahip olabileceklerini görürüz. Bu kadar farklı büyüklükteki gezegenler içinde, Dünyamızın büyüklüğünün tesadüfen tam olması gerektiği ölçüde oluşamayacağı açıkça görülmektedir.
Yerkürenin özelliklerini incelediğimizde, üzerinde yaşadığımız bu gök cisminin tam olması gereken büyüklükte olduğunu görürüz. Amerikalı jeologlar Press ve Siever, Dünya'nın bu yönden "uygunluğu" hakkında şu bilgileri verirler:
Dünya'nın büyüklüğü tam olması gerektiği kadardır. Daha küçük olsa yerçekimi çok zayıflayacak ve atmosferi Dünya'nın etrafında tutamayacaktı. Daha büyük olsaydı, bu kez de yerçekimi çok artacak ve bazı zehirli gazları da tutarak atmosferi öldürücü hale getirecekti.
Dünya'nın kütlesinin yanısıra, iç yapısı da yaşam için özel bir tasarıma sahiptir. Bu iç yapıdaki tabakalar sayesinde Dünya bir manyetik alana sahiptir ve bu manyetik alan yaşamın korunması için çok önemlidir. Press ve Siever bu konuyu şöyle açıklarlar:
Dünya'nın çekirdeği ise çok büyük bir hassasiyetle dengelenmiş ve radyoaktivite tarafından beslenen bir ısı motorudur... Eğer bu motor daha yavaş çalışsaydı, kıtalar şu anki yapılarına ulaşamazlardı... Demir hiçbir zaman erimez ve merkezdeki sıvı çekirdeğe inmezdi ve böylece Dünya'nın manyetik alanı hiçbir zaman oluşmazdı... Eğer Dünya'nın daha fazla radyoaktif yakıtı olsaydı ve dolayısıyla daha hızlı bir ısı motoru bulunsaydı, volkanik bulutlar Güneş'i kapatacak kadar kalın olur, atmosfer aşırı derecede yoğun hale gelir ve Dünya yüzeyi de hemen her gün volkanik patlamalar ve depremlerle sarsılırdı.
Press ve Siever'ın sözünü ettikleri manyetik alan, yaşamımız için büyük öneme sahiptir. Bu manyetik alan, yukarıda belirtildiği gibi, yerkürenin çekirdeğinin yapısından kaynaklanır. Çekirdek, demir ve nikel gibi manyetik özelliği olan ağır elementleri içerir. İç çekirdek katı, dış çekirdek ise sıvı haldedir. Çekirdeğin bu iki katmanı birbiri etrafında hareket eder. Bu hareket ağır metaller üzerinde bir çeşit mıknatıslanma etkisi yaparak bir manyetik alan oluşturur. Atmosferin çok daha dışına kadar uzanan bu alan sayesinde Dünya, uzaydan gelebilecek olan tehlikelere karşı korunmuş olur. Güneş dışındaki yıldızlardan kaynaklanan öldürücü kozmik ışınlar, Dünya'nın etrafındaki bu koruyucu kalkanı geçemezler. Özelikle de Dünya'nın on binlerce kilometre uzağında manyetik halkalar çizen Van Allen Kuşakları, Dünya'yı bu öldürücü enerjiden korur.
Söz konusu plazma bulutlarının kimi zaman, Hiroşima'ya atılan atom bombasının 100 milyar katına eş değer olduğu hesaplanmıştır. Aynı şekilde Dünya zaman zaman çok şiddetli kozmik ışınların da hedefi olabilir. Ama Dünya'nın manyetik alanı, tüm bu öldürücü ışınların sadece % 0.1'ini geçirmekte ve kalan bu binde birlik ışınlar da atmosfer tarafından emilmektedir. Bu manyetik alanı üretmek için kullanılan elektrik enerjisi bir milyar amperlik bir akımdır ki, insanlığın tüm tarihi boyunca ürettiği elektrik enerjisinin toplamına yakındır.
Eğer Dünya'nın bu manyetik kalkanı olmasa, yeryüzündeki yaşam sık sık öldürücü ışınlarla tahrip edilecek, belki de hiç var olmayacaktı. Ama Press ve Sevier'in belirttiği gibi, yerkürenin çekirdeği tam olması gerektiği gibi olduğu için, Dünya bu şekilde korunur.
Yeryüzünün ısısı
Amerikalı jeologlar Frank Press ve Raymond Siever de, Dünya yüzeyinin ısısındaki ince ayara dikkat çekerler. Belirttiklerine göre, "yaşam sadece çok sınırlı bir ısı aralığında mümkündür ve bu ısı aralığı Güneş'in ısısı ile mutlak sıfır arasındaki muhtemel ısıların yaklaşık % 1'lik bir bölümünü oluşturmaktadır. Dünya'nın ısısı ise tam bu dar aralıktadır."
Bu ısı aralığının korunması, elbette Güneş ile Dünya arasındaki mesafe kadar, Güneş'in yaydığı ısı enerjisi ile de yakından ilişkilidir. Hesaplara göre Dünya'ya ulaşan Güneş enerjisindeki % 10'luk bir azalma yeryüzünün metrelerce kalınlıkta bir buzul tabakası ile örtülmesiyle sonuçlanacaktır. Enerjinin biraz artması halinde ise tüm canlılar kavrularak öleceklerdir.
Dünya'nın ideal olan ısısının, gezegen içinde dengeli olarak dağıtımı da son derece önemlidir. Nitekim bu dengenin sağlanması için çok özel bazı tedbirler alınmıştır. Örneğin Dünya'nın ekseninin 23 derece 27 dakikalık eğimi, kutuplarla ekvator arasındaki atmosferin oluşmasında engel oluşturabilecek aşırı sıcaklığı önler. Eğer bu eğim olmasaydı, kutup bölgeleriyle ekvator arasındaki sıcaklık farkı çok daha artacak ve yaşanabilir bir atmosferin var olması imkansızlaşacaktı.
Dünya'nın kendi etrafındaki yüksek dönüş hızı da ısının dengeli dağılımına yardımcı olur. Dünya sadece 24 saatlik bir süre içinde kendi etrafını dolaşır ve bu sayede geceler ve gündüzler kısa sürer. Kısa sürdükleri için de gece ile gündüz arasındaki ısı farkı çok azdır. Bu dengenin önemi, bir günü bir yılından daha uzun süren (yani kendi etrafındaki dönüşü, Güneş etrafındaki dönüşünden daha uzun süren) ve bu yüzden gece-gündüz arasındaki ısı farkı 1000oC'yi bulan Merkür ile karşılaştırıldığında görülebilir.
Yeryüzünün şekilleri de ısının dengeli dağılımına uygun şekildedir. Dünya'nın ekvatoru ile kutupları arasında yaklaşık 100oC'lik bir ısı farkı vardır. Eğer böyle bir ısı farkı fazla engebesi olmayan bir yüzeyde gerçekleşmiş olsaydı, hızı saatte 1000 km'ye varan fırtınalar Dünya'yı allak bullak ederdi. Oysa ki yeryüzü, ısı farkından dolayı ortaya çıkması muhtemel kuvvetli hava akımlarını bloke edecek engebelerle donatılmıştır. Bu engebeler, yani sıradağlar, Çin'de Himalayalar'la başlar, Anadolu'da Toroslarla devam eder ve Avrupa'da Alpler'e kadar sıradağlar halinde uzanarak batıda Atlas Okyanusu, doğuda Büyük Okyanus'la birleşir. Okyanuslarda ise ekvatorda oluşan fazla ısı, sıvıların ısı farkını dereceli bir şekilde dengelemesi sayesinde kuzeye ve güneye doğru aktarılır.
Bu arada Dünya'nın atmosferinde ısıyı sürekli dengeleyen birtakım otomatik sistemler de vardır. Örneğin bir bölge çok fazla ısındığında su buharlaşması artar ve bulutlar çoğalır. Bu bulutlar ise Güneş'ten gelen ışınların bir kısmını geri yansıtarak aşağıdaki havanın ve yüzeyin daha fazla ısınmasını engeller.
Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığı, kendi etrafındaki dönüş hızı, ekseninin eğimi, yeryüzü şekilleri gibi birbirinden bağımsız pek çok etken, gezegenin yaşama uygun bir biçimde ısınmasını ve ısının gezegene dengeli bir biçimde yayılmasını sağlar.
Dünya ile Güneş arasındaki uzaklığın özel bir tasarım olduğu gerçeğini kabul etmek istemeyenler şöyle bir mantık kurarlar: "Evrende Güneş'ten çok daha büyük ya da daha küçük yıldızlar vardır. Bunların da pekala kendi gezegen sistemleri olabilir. Bu yıldızlar eğer Güneş'ten daha büyükse, o zaman yaşam için ideal gezegen, Dünya ile Güneş arasındaki mesafeden çok daha uzakta olacaktır. Örneğin bir kırmızı devin etrafında Pluton'un mesafesinde dönen bir gezegen, bizim Dünyamız gibi ılık bir atmosfere sahip olabilir. Böyle bir gezegen, hayat için Dünya kadar uygun olacaktır."
Bu iddia çok önemli bir yönden geçersizdir: Farklı kütlelerdeki yıldızların farklı ışınlar yayacağını hesaba katmamaktadır. Yıldızların yaydıkları ışınların hangi dalga boylarında olacağını belirleyen etken, bu yıldızların kütleleri ve kütleleri ile doğru orantılı olan yüzey sıcaklıklarıdır. Örneğin Güneş'in yakın mor ötesi, görülebilir ışık ve yakın kızıl ötesi ışınlar yaymasının nedeni, 6000oC civarında olan yüzey ısısıdır. Eğer Güneş'in kütlesi biraz daha büyük olsaydı, yüzey ısısı daha yüksek olurdu.
Bu durumda da Güneş'in yaydığı ışınların enerji seviyeleri artar ve Güneş öldürücü etkiye sahip morötesi ışınları çok daha fazla yaymaya başlardı. Bu durum bizlere, hayatı destekleyecek ışınları yayabilecek olan yıldızların, mutlaka bizim Güneşimize çok yakın bir kütleye sahip olması gerektiğini göstermektedir. Bu yıldızların bir gezegende hayatı destekleyebilmeleri için de, bu gezegenin tam şu anda Güneş ile Dünya arasındaki mesafe kadar uzakta olması şarttır. Bir başka deyişle, bir kırmızı devin, mavi devin ya da kütlesi Güneş'ten belirgin olarak farklı başka herhangi bir yıldızın etrafında dönen herhangi bir gezegen, hayat için bir barınak oluşturamaz. Hayatı destekleyecek tek enerji kaynağı Güneş gibi bir yıldızdır. Hayat için uygun tek gezegen mesafesi ise Dünya-Güneş mesafesidir.
Alıntıdır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder