Connect with us

Kozmik Anafor Arşivi

“Yine ve Yeniden” En Soğuk Kış Mı Geliyor?

Bu yazıyı yaklaşık 8 dakikada okuyabilirsiniz.

Her sene sonbahar dönemlerinde medyada yazılmaya başlanan haberlere aşinasınızdır. Son 10 yılın en soğuk kışı, son 33 yılın en soğuk ayı, son x yılın en soğuk şusu busu gibi haberleri sıkça duyuyor olmalısınız.

Bu sene de (her yıl olduğu gibi) son bilmemkaç yılın en soğuk kışı veya şu kadar yılda bir olan soğuklar yeniden geldi vs. gibi haberler yeniden dönmeye başladı. Bilgiler verip tartışmaya başlamadan önce bu sonbaharın gerçekten de biraz soğuk geçeceğini söyleyelim.

Yine de şöyle yanlış anlamalar var, televizyonlarda veya gazetelerde devasa kalınlıklarda kar görüntülerini veya sel felaketlerini arşivden çıkarıp haberleri bu görseller üzerine yapıyorlar. Oysa soğuk demek yağış demek değildir! Hatta Dünya’nın en kurak veya yağışsız diye tabir edebileceğimiz yerleri kutuplardır. Kutuplar bazı çöllerden bile daha az yağış alır. Bu bilgiler dahilinde soğuk olacak ise yağışlı veya yağışsız olarak tartışmayacağız. Yukarıda da belirttiğimiz gibi koşullara bağlı soğumalardan bahsedeceğiz.

Sandığınızın aksine, kutup bölgelerinde kar yağışı çok azdır.

Sandığınızın aksine, kutup bölgelerinde kar yağışı çok azdır.

 

İlk olarak Dünya’nın ısısını etkileyen faktörlerden başlayalım. Bu bilgiler ışığında bu kış mevsimini değerlendirelim.

Sera gazı etkisi; Yıllarca bu terimi duyduk tartıştık. Peki nedir sera etkisi ve etkileri nelerdir? Dünya üzerinde milyonlarca yıldır birçok doğa olayının etkisiyle yeraltına hapsolmuş karbon elementinin insan eliyle atmosfere tekrar salınımı sonucunda, Güneş’ten gelen ısının atmosferde hapsolmasına sera etkisi denir. Tabii sadece yeraltı karbonlarının etkisi ile değildir sera etkisi olayının faktörü. Biraz bu konuyu açalım: Yerin altına gönderilmiş karbon diye adlandırdığımız maddeler, milyonlarca belki milyarlarca yıl boyunca canlı organizmaların fosilleşmesi ile oluşur. Petrol, doğalgaz, kömür vs gibi. Bunların çıkarılıp bizler tarafından yakılması sonucu da atmosfere karbon salınımı gerçekleşir. Peki diğer etkenler nelerdir? Örneğin endüstriyel  hayvan yemleri. Evet yanlış duymadınız özellikle ineklere verilen bu yemler inekleri sadece şişirmemekte, aynı zamanda sağlıklarını bozup fazlasıyla metan gazı üretmelerini sağlamakta.

Peki bu karbon bileşikleri ne oluyor da atmosferde ısıyı tutuyor?

Güneş’ten gelen morötesi (uv) ışınlar atmosferde bir “O2” ve bir “O (Oksijen)” elementlerinin birleşip ozon oluşturmasını sağlıyor (O2 + O + M –> O3 + M). Bu sayede hem atmosferden içeri fazla ısı giremiyor, hem de biz uv ışınlarından etkilenip kanser olmuyoruz! Şimdi gelelim karbon meselesine: Atmosferde serbest dolaşan O2’nin karbon (C) elementi ile tepkimeye girmesi, serbest halde dolaşan oksijenin miktarını azaltıyor. Hem ozon oluşumu azalıyor, hem de Güneş’ten yeryüzüne doğrudan uv ışınlarının ulaşmasına neden oluyor. Ayrıca bu ışınların Dünya’ya getirdiği ısı atmosferden geri uzaya dönemiyor. Peki, atmosferdeki bu fazladan karbon (C) nereden geliyor? Tabii ki bizim yaktığımız fosil yakıtlardan…

gunesisigi-atmosfer-657

Evet sera etkisi 150 yıl önceki sanayi devrimi sonrasında arttı ve Dünya’nın ortalama sıcaklığı sanayi devrimi öncesi dönemlere oranla ciddi biçimde yükseldi. Şimdi gelelim başka bir etmen olan El Nino (İspanyolca’da erkek çocuk) denilen doğa olayına.

El Nino etkisi; Bilim insanlarının hala araştırdığı fakat cevabını tam biçimde veremediği bir konu var: Pasifik denizinin tropikal kuşağında oluşan alize rüzgarı olarak adlandırılan (doğudan batıya doğru esen) rüzgarlar zayıflıyor! Bu rüzgarlar doğudan batıya eserken okyanusun altından soğuk suyu yüzeye çıkarır ve batıya doğru yağışlı bulutları oluşturur. İşte olması gereken bu durum, alize rüzgarlarının yavaşlaması ile oluşmaz ve sıcak okyanus suyu, alt taraflarda bulunan soğuk okyanus suyunu dipte tutar! Tam da bu sırada okyanusun yüzeyinde biriken aşırı sıcak su bu olayın gerçekleştiği Güney Amerika kıyıları ile Yeni Gine ve Avusturalya kıyıları arasında kalan devasa bir alanın hava koşullarını doğrudan, onun dışında kalan yerleri de dolaylı etkiler.

Nasıl dediğinizi duyar gibi olduk. Şöyle ki, atmosferde ısı birikimi azalır su sıcaklığı da fazla olduğu için burada hortumlar ve fırtınalar (kimileri saatte 324 km ulaşır birazdan buna da değineceğiz) oluşur. Okyanus yüzeyi sıcaklığı sera etkisinden ötürü olması gerektiğinden fazla, stratosfer de aşırı soğur. İşte bu aralık arttıkça El Nino etkisi artar ve bizi dolaylı biçimde etkiler. Ancak sandığınızın aksine, ülkemizin bulunduğu kuşakta kışlar bu etkiden ötürü daha ılık geçer! Tek istisnası var: 1991 yılında Pinatubo Yanardağı patlamış, 1992 yılında yine bir El Nino oluşmuş ama yanardağın çıkardığı duman Güneş ışınlarının Dünya’ya gelişini bir miktar engellediğinden Dünya soğumuş.

yillara-gore-el-nino

Şu anda gerçekleşen ve 6-8 ay sürecek olan El Nino’nun son 50 yılın en güçlüsü olabileceği yönünde tahminler var. Ama bizi ılıklaştıran El Nino’nun bu denli büyük olması, bizim popülist olan gazete ve tv kanallarına “yanlış yönde iklimlendirme” yönünden bir hayli heyecanlandırmış ve en soğuk kışı haberini yapmaya itmiştir. Oysa artık biliyoruz ki El Nino bizi dolaylı etkiler, etkilese bile soğuk değil ılık bir kış geçirmemizi sağlar!

Sıcaklıklarda bir diğer faktör ise basınç kuşaklarıdır. İşte bu sonbaharın veya bir nebze kışın soğuk olmasını (fakat son bilmem kaç yılın en soğuk olacağını söylemek şimdiden mümkün değildir) düşündüren meseleye geldik: Azor yüksek basıncının çekilmesi ve diğer alçak basıncın etkisi altına girmemiz! Bunu biraz açıklamaya çalışalım ve bu bilgiler dahilinde çıkarım yaparak bu senenin en soğuk veya en sıcak kışı olup olamadığını irdeleyelim. Ama bunu yapmadan önce biraz da astronomik etkilerden bahsedeceğiz.

Basınç etkileri; Şöyle yapalım, önce hava durumu sunucularından sürekli duyduğunuz alçak basınç veya yüksek basınç terimleri nelerdir açıklayalım. Alçak basınç, atmosfer basıncının azalması ile gerçekleşir. Atmosfer basıncı az olduğundan ötürü rüzgarlar yoğun olur, bulutlar dağılmaz ve yağışlar gerçekleşir. Bulutlar dağılmadığından ötürü Güneş ışınları bulutlardan geri yansır ve yer ısınmaz! Yüksek basınçta ise tam tersi olaylar gerçekleşir! Gelelim Azor yüksek basıncına: Türkiye Azor ve Sibirya yüksek, Sibirya ve İran alçak basıncı etkisine girer. Soğuk kış bekleyen kesimlerin beklentisinin sebebi Türkiye’nin Azor yüksek basıncınının etkisinden bu sene kurtulacağı düşüncesidir. Ama yine de çok soğuklar beklemek düz mantıkla olaya bakmaktan öteye gitmez.

Buzul çağları! Evet gerçek anlamda Dünya aslında son buzul çağından sonra ısınmaya başladı. Gezegenimizin ısınması bir müddet sonra durdu ve yavaşça küresel bir soğumaya girdi. Dünya’nın 40 bin ve 100 bin yıllık buzul çağı periyotlarına girdiğini biliyoruz. Yaklaşık 10 bin yıl önce buzul çağından çıkması bize şu sonucu verir: Dünya ısınıyor, fakat sonraki buzul çağının başlangıcını da hesaba katarsak, artık yeni bir buzul çağına girmeye başladı çıkarımını yapmamızı sağlar. Böyle düşünürsek evet her senenin bir önceki seneden -çok az da olsa- soğuk geçmesi beklenir. Ama küresel ısınmaya etkilerimizi (sera etkisi) göz önünde bulundurursak aslında buzul çağına giremediğimiz görülüyor.

Sıra geldi mini buzul çağlarına. Mini buzul çağlarının temel sebebi Güneş’tir. Güneş’te sürekli patlamalar gerçekleşir. Bu patlamalar aslında periyodik olarak 11 yıllık bir çevrime sahiptir. Çevrim başladığında her sene patlamalar artar sonra azalmaya başlar.

gunes-aktiviteleri-5741

Yukarıda gördüğünüz gibi 2009 yılında başlayan patlamalar, 2012-2014 arası maksimuma ulaşmış ve gittikçe azalıyor. Burada dikkat çeken nokta 2002 yılıdır. Güneş aktivitesi bu periyotta aşırı fazla iken 2014 yılında aynı döneme denk gelen periyotta gittikçe azalmış. Buna benzer bir durum 1570–1630 veya 1675-1715 arasındaki dönemde de olmuştur. Yapılan araştırmalara göre; Güneş aktivitesi durmuş ve Dünya soğumuştur. Hatta Avrupa yazları bile buzun etkisinden kurtulamamıştır. Bu grafiğe bakan bilim insanları böyle bir durum beklemekte ama, kesin olarak olacak diyememektedir. Olsa dahi önümüzdeki 10-20 yıl arasında başlayacağı öngörülüyor! Bu koşul sağlanmadığı ve şu an Güneş’te hala patlamalar gerçekleştiği için henüz böyle bir şeyi söylemek imkansız.

Gelelim sonuca… Evet şu an yüzlerce km/saat hıza ulaşan fırtınalar Güney yarımküreyi etkilemekte. Fakat bu bize ılık bir kışı sağlar. Bir volkan patlaması gerçekleşmediği için de soğuma olmayacak. Sera etkisi hala devam etmekte ve 2015 yılı verilerine göre en büyük ozon deliği görülmekte. Bu da Dünya’nın ısınmasını göstermekte. Azor yüksek basıncı etkisini yitirmediği ve geri çekilmediği için burada da soğumayı kaybettik. Ayrıca Güneş aktivitesi devam ediyor bu yüzden Dünya soğumuyor. Fakat şu da bir gerçek; bu bahsettiğimiz öngörülerden bir ikisi tutabilir ve soğuk ve yağışlı havanın etkisi altına girebiliriz. Bu yüzden de popülizm yapan haberleri okumak yerine bu bilgilere sahip olmanız kendi çıkarımınızı yapmanızı sağlar.

Bu arada sahi, her sene basında “X yılın en soğuk kışı” haberini duymaktan ve hiçbir fark hissetmemekten sıkılmadınız mı?

Hazırlayan: Süleyman Yeşil

Bazı istatistikler: www.wunderground.com adresinden alınıp derlenmiştir.

Kozmik Anafor Arşivi

Video: Gökalp Gönen İle Animasyon ve CGI

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 1 dakikada okuyabilirsiniz.

Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız “Meğer Hepsi Kurguymuş” isimli programımızda; Pentagram’ın Sur klibindeki kısa animasyon filmi ile geniş bir tanınırlığa kavuşan Gökalp Gönen konuğumuz oldu…

Gökalp Gönen, dünya çapında Avarya gibi başarılı animasyon filmlerine imza atan, çok sayıda uluslararası ödüle sahip başarılı bir yönetmen ve animasyon sanatçısıdır. Nurcan Seven ve Ümit Çakır moderatörlüğündeki programımızın Youtube videosunu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz.

Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor Astronomi Platformu olarak, her zaman popüler bilim platformlarının işbirliği içinde olmasının, ülkemizde bilimin tüm halk tabanında yeterince değer görmesi açısından gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin BilimfiliGerçek BilimAçık Bilim,  Gelecek Bilimde ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi popüler bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz.

Unutmayın, popüler bilim platformları ve bilim insanları, birbirleriyle işbirliği içinde olmazlar, yalnız başlarına hareket etmeyi tercih ederlerse, ülkemizde bilim halk tabanında yeterince yaygınlaşamaz ve değer göremez!

Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke,
Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.

Okumaya devam et

Güneş Sistemi

Maat Mons, Venüs’teki Dev Volkan

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 2 dakikada okuyabilirsiniz.

Maat Mons, Venüs’teki en yüksek ikinci dağdır. Onu Venüs’ün diğer yüksek dağlarından ayıran şey ise, gezegenin en yüksek yanardağı olmasıdır.

Venüs’ün atmosferi kalın bulutlarla kaplıdır. Bu nedenle yörüngeden yüzeyinin görüntülenebilmesi mümkün değildir. Ancak, 1990’lı yıllarda Magellan Uzay Aracı sayesinde, yüksek çözünürlüklü radar görüntüleri ile kalın Venüs bulutlarını yarıp geçerek gezegenin ilginç yüzey oluşumlarını inceleme fırsatını elde etmiş olduk.

Venüs yüzeyinde bilinen en belirgin oluşumlar, hiç kuşkusuz ki volkanlardır. Gezegen üzerinde 1.100 den fazla volkan oluşumu olduğunu biliyoruz. Henüz onların hala etkin birer yanardağ olup olmadıkları ile ilgili kesin bir kanıya sahip olmasak da, bu oluşumların Venüs yüzey şekillerini son 300 ile 500 Milyon yıl öncesine kadar önemli ölçüde değiştirdiklerinden eminiz.

Üstteki fotoğrafta yer alan bu üç boyutlu görüntü, Venüs’ün bilinen en büyük volkanı olan Maat Mons yanardağına ait. Macellan Sondasından alınan radar görüntülerini ve Venüs yükseklik verilerini birleştiren gökbilimciler, sonuçta bu üç boyutlu Venüs volkan yapısı görüntüsünü oluşturmayı başardılar.

İsmini Eski Mısır’ın adalet ve doğruluk tanrısı Maat’dan alan bu volkan oluşumu, yaklaşık 395 km çapa ve yüzeyden yaklaşık 8 km yüksekliğe sahip. Görselde Maat Mons’u, zirvesinden 560 km uzakta ve yerden yaklaşık 1,6 km yukarıdaki bir bakış noktasından görüyoruz. Ön tarafta görmüş olduğumuz oluşumlar, katılaşmış lav akıntılarıyla kısmen kapalı duruma gelmiş ve ciddi oranda parçalanmış ovalardır.

Araştırmalar, Maat Mons’un zirvesinden lav akış izleri olduğunu gösteriyor. Bu da volkanın nispeten yeni bir tarihte patladığının, hala aktif bir volkan olduğunun işareti olarak niteleniyor. Yine de, radar verileri ile bu görüşü doğrulamak mümkün değil. Dünya’ya yakın büyüklük ve kütlesiyle Venüs’ün jeolojik olarak hala aktif bir gezegen olduğuna eminiz ancak, tüm atmosferini kaplayan bulutların görünür ışık dalga boyunda gözleme izin vermemesi nedeniyle kesin bir kanıta şimdilik ulaşamıyoruz.

Hazırlayan: Sinan DUYGULU

https://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc1994/pdf/1475.pdf
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00106

Okumaya devam et

Fizik / Astrofizik

Negatif Enerji ve Negatif Kütleli Madde Nedir?

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 3 dakikada okuyabilirsiniz.

Negatif enerji ve negatif kütle, özellikle “warp sürüşü” veya “solucan deliği” gibi kavramların konuşulduğu ortamlarda sıklıkla dile getiriliyor.

Bu kavramların gerçekliği her ne kadar tartışmalı olsa ve bilim insanlarının büyük kısmı tarafından spekülasyon olarak görülse de, ne olup olmadıklarını açıklamak gerektiğini düşündük.

Negatif Kütleli Madde

Negatif kütleli madde denildiğinde çoğumuzun aklına Antimadde ya da Karanlık Madde geliyor. Ancak, bunlarla karıştırmayınız. Teorik fizikte, negatif kütle sahibi madde, 0 ağırlıktan daha düşük kütleye sahip, “hiçbir şeyden daha hafif” diye tabir edebileceğimiz ve kütle çekimi tarafından çekilmeyen tersine itilen spekülatif bir egzotik maddedir.

Bir ya da daha fazla enerji durumunu ihlal eder. Bir tartı üzerine koyarsanız tartıya ters basınç uygular ve -10 kg gibi bir sonuç görürsünüz. Eğer evrende negatif kütleli egzotik madde çeşitleri varsa, gezegenlerin, yıldızların hatta galaksilerin kütle çekimleri tarafından çok uzaklara itilmiş ve belki de hiçbir zaman ulaşamayacağımız galaksiler arası derin uzayda bulunuyor olabilirler.

Peki fizik kanunlarını ihlal ediyorsa nasıl gerçek olabilecekmiş gibi konuşabiliyoruz? Böyle bir şeyin bizim evrenimizde bulunmaması gerekmez mi? Katı haldeki negatif kütleli madde, ancak “mükemmel sıvı” diye tabir edilen bir halde negatif kütle sahibi maddede bulunabilir.

Kanada, Montreal Üniversitesi’ndeki kozmologlar Saoussen Mbarek ve Manu Paranjape mükemmel sıvı haldeki negatif kütle sahibi bir maddenin hiçbir enerji durumunu ihlal etmediğini açığa çıkardı. Gereken tek şey, bu maddeyi Big Bang esnasında üretmiş olabilecek bir mekanizma. Kısacası şu anda böyle bir maddenin gerçekliğini ne inkar edip imkansız diyebilecek ne de onaylayabilecek bir durumdayız.

Negatif enerji

Negatif enerji, adından da anlaşılacağı üzere eksi değerleri olan enerji seviyelerine denir. Karanlık Enerji ile karıştırmayınız. Tamamen kuramsal olan negatif kütleli madde, aksine negatif enerji çeşitli kuantum durumlarında stabil olmayan şekilde mümkün olabiliyor.

Bununla birlikte karakteristik olarak negatif enerjiye oldukça benzeyen ancak negatif enerji sayılmayan ve çok küçük ölçeklerde gerçekleşen Casimir etkisinden de bahsedelim. 1933’te Hendrik Casimir, Kuantum Teorisi’nin kanunlarını kullanarak garip bir öngörüde bulundu. Casimire göre; (alttaki resimde görülen) vakum içerisindeki iki adet paralel, yüksüz metal plaka birbirlerini itecekti.

Normalde yüksüz olan bu plakaların sabit durması gerekmekteydi ancak bu iki plaka arasındaki vakum boş değildi, gerçekliğe giriş, çıkış yapan sanal parçacıklar ile doluydu. Bu noktada sanal parçacıklarla ilgili yazımıza göz atmanız faydalı olacaktır. (Bkz. Belirsizlik ve Kuantum Dalgalanmaları)

Bu vakum, çok kısa ömürlü elektronların ve pozitronların ortaya çıkıp birbirlerini imha ederek yok olduğu kuantum aktiviteleri ile doludur. Normalde bu yoktan var olan ufak madde-antimadde olayları Enerjinin Korunumu Kanunu’nu ihlal ediyor gibi görünse de; belirsizlik ilkesi sebebiyle bu küçük patlamalar inanılmaz ölçüde kısa ömürlü olup, net enerjide değişikliğe sebep olmamaktadır. Böylece Casimir bu kısa ömürlü olayların plakalar arası vakumda bir basınç yaratacağını ve bu basıncın plakaları iteceğini keşfetti. Normalde bu plakalar birbirinden uzakken bu etki gerçekleşmezken, plakalar yaklaştırıldıkça aralarında bu enerji açığa çıkmaya başlar.

Bu enerji 1948’de laboratuvarda, Casimir’in öngördüğü gibi gözlemlendi. Bu enerjiyi ölçmek için inanılmaz hassas ve sanat eseri sayılabilecek ekipman gerektiğinden, 1996’da ilk hassas ölçüm yapıldığında bu etkiden kaynaklanan basıncın bir karıncanın ağırlığının 30 binde 1’i kadar olduğu bulundu. Tahmin ettiğiniz gibi uzay-zamanı bükmek için çok yeterli değil.

Negatif enerjiye başka bir örnek de, kara deliklerin buharlaşma sürecinde açığa çıkan ve Hawking radyasyonu mekanizması sırasında oluşan kısa ömürlü sanal parçacıklar verilebilir.

Hazırlayan: Berkan Alptekin

Okumaya devam et

Kozmik Anafor Arşivi

Fantastik Uzay Projeleri: Yıldız Motoru

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 8 dakikada okuyabilirsiniz.

Görünen o ki insanlık Ay’dan sonra Mars’ı da gözüne kestirdi. Önümüzdeki 10 yıllık süreç, bu konuda çok ciddi gelişmeler gösterecek gibi duruyor. Tabii Mars ile de kalınmayacak, eğer kendi türümüzü yok etmezsek, 21. Yüzyıl sona ermeden Güneş Sistemi’nin pek çok noktası muhtemelen insan oğlunun ulaştığı yerler haline gelecek. Peki ya bunun da sonrası? Bir yıldız motoru yapıp yıldızımızla birlikte yolculuğa çıkmak mı?

Başka yıldızlara gitmeye çalışacak uzak gelecekteki torunlarımız. Ama bu huzur dolu yuvamızı, biricik Güneş’imizi terk etmek istemezsek ne olacak? Başımızı alıp gitmektense, Güneş’imizi de yanımızda götürsek, olmaz mı? Hmm… Bunun da bir yolu var, tek ihtiyacımız ise bir Yıldız Motoru. Kemerlerinizi bağlayın, Güneş Sistemi’ni devasa bir uzay mekiğine dönüştürüyoruz.

İlk bakışta ütopik gibi gelmiş olabilir. Ancak unutmayın; “Fantastik Uzay Projeleri” yazı serisindeyiz. Hem hatırlatmak isteriz ki önceki yazılarımızda “Gök Kancaları” yapıp, Dünya’mızın yörüngesine yerleştirmiştik. Bununla kalmadık, başka gezegenlere, onların uydularına ve hatta gök taşlarına bile gök kancaları kurarak Güneş Sistemi’nin dört köşesini su yolu yaptık. Ender bulunan madenleri ve füzyon için gerekli elementleri Dünya’mıza getirip, füzyona hükmederek enerji sorunumuzu büyük oranda çözdük.

Füzyon da kesmedi, Güneş’in ürettiği her 1 kalori enerjiyi kontrol altına almaya karar verdik. Merkür’ü feda edip bir Dyson küresi yaptık. Bu sayede Kardashev ölçeğinde 2. seviye medeniyet seviyesine yükseldik.

Teknolojide ulaştığımız bu noktayla, hedeflerimizi çok daha ileriye taşıyabileceğiz. Güneş Sistemi artık bizden sorulduğuna göre yeni hedef Güneş Sistemi’nin dışı olmalı. Ancak, uzay boşluğu; karanlık, soğuk ve sıkıcı… Üstelik yakınlarda da ilgi çekici pek fazla şey yok. Örnek verecek olursak, bize en yakın yıldızları içeren Alfa Centauri yıldız sistemi Güneş Sistemi’mizden 4.3 ışık yılı mesafede.

Yani ışık hızıyla gitsek, ulaşmamız 4.3 yıl sürecek. Işık hızının yaklaşık %0.1’i ile yolculuk etsek, 4300 yıllık bir yolculuktan bahsediyoruz. Kaldı ki, şu ana kadar insan yapımı bir aracın ulaşacağı en yüksek hız olarak, Nasa’nın Parker Güneş Sondası’nın 193km/sn’lik hızı öngörülüyor ki bu da ışık hızının sadece %0.064’üne tekabül ediyor. Elbette Dyson küresi teknolojisine ulaşmış bir medeniyet için çok daha hızlı yolculuklar öngörmek yanlış olmasa da uzay boşluğundaki mesafelerin büyüklüğünü de göz ardı etmemek gerekir. Üstelik hedef noktamıza vardığımızda bulacaklarımızın da bu çileli yolculuğa değer olması gerekir.

 

Bu bağlamda bir yıldız motoruna sahip olmak beraberinde çok farklı avantajlar getirebilir. Yıldız motoru, Güneş’i (ya da genel manada bir yıldızı) mevcut yörüngesinden oynatmak ve farklı yönlere doğru hareket ettirmek için tasarlanmış, olası farklı varyasyonları bilimsel olarak kanıtlanmış, hipotetik mega yapıya verilen addır. Güneş’i yerinden oynatacağız deyince tabii, “Eee, Dünya’dakiler ne yapacak? Dünya Güneş’siz mi kalacak?” endişesine kapılabilir insan. Telaşa hiç gerek yok. Dünya ve Güneş Sistemi’nin diğer tüm üyeleri kütle çekim kuvveti ile Güneş’e sabitlenmiştir. Güneş nereye, herkes oraya.

İşte yıldız motorunu güzel kılan en temel özellik de bu diyebiliriz. Yazımızın başında “Güneş Sistemi’ni devasa bir uzay mekiğine dönüştürüyoruz” derken kast ettiğimiz buydu. Hayata geçirilen bir yıldız motoru ile kolonize edilmiş halde Güneş Sistemi’ni toptan hareket ettirebiliriz.

Peki bunu neden yapmak istiyoruz?

  • Samanyolu Gökadası’nda bulunan diğer sistemleri kolonize etmek için, onlara doğru tüm Güneş Sistemi olarak gitmek isteyebiliriz. Yeteri kadar yaklaştığımızda görev araçları gönderip, ihtiyacımız olan kaynakları elde edebiliriz. Ya da yakınlarında bir yere park edip, sürekli yeni komşumuzdan faydalanabiliriz.
  • Dünya’mızı hatta Güneş Sistemi’ni topyekûn yok edecek bir süpernova patlamasının etkilerinden kaçmak zorunda kalabiliriz. Tip 2 seviyesine ulaşmış bir medeniyet, çevresindeki pek çok yıldızın yapısını ve ne kadar ömrünün kaldığını çok detaylı şekilde hesaplayabilmiş olacaktır. Bu da onlara olası süpernova patlamalarını milyonlarca yıl önceden tespit etme kabiliyeti verecektir. Bu medeniyet, kendisini tehdit edecek bir patlamayı ön görmüş ve ondan kaçma mücadelesine girmek zorunda kalabilir.

(Burada bir ayrıntıyı belirtelim, böyle bir olayı gözlemleyerek önceden bilemeyiz. Süpernova patlaması yaşamış bir yıldızı tespit ettiğimizde, o yıldız aslında çoktan patlamış ve ışığı bize ancak ulaşmıştır. O nedenle, önlem alabilmek için yıldızın formasyonunu çok iyi bilip, ne kadar ömrü kaldığını hesaplamak gerekecektir. Bugün, Dünya’mıza zarar vereceği düşünülen süpernova adayı yıldız yoktur.

Betelgeuse isimli büyük kütleli yıldızın her an patlayacağı düşünülse de çok uzak olması nedeniyle, gökyüzünde haftalar sürecek bir ışık şöleninden öteye gitmeyecektir. Bu olay, siz bu satırlar okurken de gerçekleşebilir, milyonlarca yıl sonra da. Dünya’yı tehlikeye atabilecek süpernova patlamalarının 15 milyon yılda bir gerçekleştiği düşünülmektedir.)

  • Bir başka yıldızın yakınlarına sokulmak ve Dünya’mızı onun yörüngesine sokarak Güneş Sistemi’ni terk etmek.

Shkadov İticisi

Aynı Dyson küresinde olduğu gibi, 1937 yılında Olaf Stapledon tarafından yazılan Star Maker romanında yıldız motoru konusu da işlenmiştir. Ancak bilimsel literatüre girmesi, ilk olarak Leonid Mikhailovich Shkadov tarafından 1987 yılında tanıttığı makalesi ile olmuştur. Shkadov, Güneş’in etrafına kurulacak devasa ama çok ince bir ayna tasarlamıştır.

Aslında, Shkadov Thruster (Shkadov İticisi/Roketi) olarak adlandırılan bu yapı, Dyson küresi ebatlarında bir roket motoru olarak düşünülebilir. Prensipte bir roket gibi çalışan motorumuz, birbirlerine ters vektörler olan Güneş’in kütle çekim kuvveti ve radyasyon basıncı sayesinde sabit konumda kalacak, Güneş’ten gelen ışığı, yani fotonları yansıtarak itki kuvveti oluşturacak ve hareket sağlayabilecektir. Ancak Shkadov İticisi’nin bazı dezavantajları vardır:

  • Bu yöntem ile elde edilecek hız muhtemelen tatmin edici olmayacaktır. Galaktik ölçekte kayda değer mesafeler almak yüz milyonlarca yıl sürebilir.
  • Shkadov İticisini, yani aynamızı; gezegenleri ve tabii Dünya’mızı yakma riskini karşı sadece Güneş’in kutuplarının üzerine koyabiliriz. Bu da istediğimiz her yöne gidemeyeceğimiz anlamına gelir.

Kedi olmadan fare yakalama meraklısı insanlık, madem Shkadov İticisi ciddi dezavantajlar barındırıyor, öyleyse daha iyisini tasarlayalım demiş ve de Illinois Üniversitesi’nden Fizik profesörü Matthew Caplan yeni bir tasarım yapmıştır. Shkadov İticisi gibi yıldız motorlarına “Pasif iticiler” tanımlaması yapan Caplan, bir yıldız motoru inşa edecek olan medeniyetin Dyson küresi sahibi olduğu varsayımından hareketle, bu Dyson küresi yardımıyla, termonükleer enerji kullanan ve “Aktif itici” olarak tanımladığı yeni bir yıldız motorunu ortaya çıkarmıştır. En azından kâğıt üzerinde.

Görsel Telif: Getty/Cokada

Caplan İticisi

Caplan iticisinin/roketinin, gerekli kuvveti elde edebilmesi için ihtiyaç duyulan yakıt, Dyson küresinin Güneş üzerinde küçük bir noktaya odaklanması ile oluyor. Aşırı derecede ısınan bölgeden Güneş için küçük ama bizim için büyük kütleler kopması bekleniyor. Bu malzeme, aktif iticimizce yakalanıp, motor üzerinde bulunan füzyon reaktörlerinde enerjiye çevriliyor ve aşırı yüksek ısıdaki nükleer atık, motorumuzun Güneş’e uzak ucundan dışarı atılarak çok büyük bir itki kuvveti elde ediliyor.

Elbette, motorun Güneş’e saplanmaması ve Güneş’i itebilmesi için de motorun Güneş’e bakan ucundan yine motor üzerinde bulunan parçacık hızlandırıcılarda hızlandırılmış hidrojen Güneş’e doğru ateşleniyor. Böylece, Caplan iticisi hem kendini dengelemiş hem de elde ettiği itkiyi Güneş’e yönlendirmiş oluyor.

Caplan, yaptığı çalışmada, iticinin gücünü maksimuma çıkardığımızda, Güneş’in, yıldız motoruna 100 milyon yıl yetecek kadar enerji vereceğini gösteriyor. Ancak, aktif itki yöntemi ile varılacak hızlar sayesinde, bunun çok daha altında bir zaman diliminde yukarıda belirttiğimiz amaçlarımıza ulaşabiliriz.

Güneş’in kütlesini yakıt olarak milyonlarca yıl boyunca harcadığımızda, Güneş’in ömrünü kısalttığımız düşünülmemelidir. Bilakis, bir yıldızın ömrü kütlesi ile ters orantılıdır. Güneş, kütlesinden kaybettikçe, kendi yakıtını daha yavaş harcayacak ve ömrünün kısalması şurada dursun, bilakis uzayacaktır.

Elimizde, böyle bir yıldız motorunun var olduğunu düşünsenize… Kim bilir, belki Samanyolu’ndan sıkılır ve “neden başka gökadaları da kontrol altına almayalım ki?” bile diyebiliriz.

Bekle Andromeda, biz geliyoruz!

Hazırlayan: Uğur Çontu
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar: 

1. Mosher, D. (2018, Kasım 05). NASA just smashed the record for the fastest human-made object – Its $1.5 billion solar probe is flying past the Sun at up to 213,200 mph. Erişim Tarihi: Şubat 24, 2021, Erişim Adresi: https://www.businessinsider.com/nasa-parker-solar-probe-fastest-human-object-2018-11

2. Hadhazy, A. (2018, Şubat 15). How to move an entire solar system. Erişim Tarihi: Şubat 24, 2021, Erişim Adresi: https://www.popularmechanics.com/space/deep-space/a10885/the-shkadov-thruster-or-how-to-move-an-entire-solar-system-17000392/

3. Badescu, V., & Catchcart, R. B. STELLAR ENGINES AND THE CONTROLLED MOVEMENT OF THE SUN. Erişim Adresi: https://www.dynamical-systems.org/zwicky/stellarengines.pdf

4. Caplana, M. E. Stellar Engines: Design Considerations for Maximizing Acceleration. Erişim Tarihi: Şubat 24, 2021, Erişim Adresi: https://drive.google.com/file/d/1ZpjAWcPhbCMTFYqPI5HnqtlHGWqzL45S/view

Okumaya devam et

Çok Okunanlar