Güneşin bir komete tarafından uyarılmış patlaması
Güneşin bir kometenin geçişiyle uyarılmış patlaması
23 Aralık 2004
Frédéric Deroche bana şu sitesi hakkında bilgi verdi:
http://www.jmccanneyscience.com
Bu, Jim Mac Canney'nin sitesidir ve Güneş'e yakın geçen kometelerle ilgili ilginç videolar gösterir. Bu görüntüler, Güneş'in görüntüsünü bir çubuğun ucuna sabitlenmiş bir disk tarafından engelleyen, basit bir koronograf cihazı ile alınmıştır. Böylece Güneş'in koronasının yapısı görülebilir. Bir komete, Güneş'e göre çok küçük bir kütleye sahiptir. Halley kometesi bir tepe büyüklüğündedir ve daha az kütleye sahiptir. Dolayısıyla, kütle çekimsel etki ve gel-git etkisi oldukça ihmal edilebilir kabul edilebilir. Ancak komete Güneş'e yaklaşırken, çok yoğun bir güneş rüzgarı geçer. Bu yüzden, kometenin önemli bir elektrik yükü kazanması düşünülebilir. Filmin içinde, kometenin Güneş'e çok yakın olduğu anda, büyük bir Güneş patlamasının meydana geldiğini görebilirsiniz. Bu patlamanın tetikleyicisinin elektrik manyetik bir etki olabileceği düşünülebilir. Önce filmde alınan bazı resimleri görelim:
Olayın tetiklenmesinden hemen önce
Güneş patlamasının çok hızlı tetiklenmesi
Patlamanın tamamlanmasından önce
Komete uzaklaşırken
Bu, bir Güneş patlamasının uyarılmış haliyle ilgilidir. Bu tür patlamaların Dünya'nın iklimi üzerinde etkileri olduğu bilinmektedir. Belki de gel-git etkisiyle parçalanmış bir cismin parçalarının, bir gün Güneş'e yoğun şekilde yaklaşarak, geçici ama belki de çok şiddetli hatta zararlı bir aktivite kazandırabileceği düşünülebilir. Bu tür olayların tamamen bilinmediğini biliyoruz. Aynı zamanda, gezegenler ve serbest dolaşan cisimler arasındaki elektromanyetik etkileşimlerin de yeterince değerlendirilmediğini biliyoruz. Paleomanyetizma çalışmasıyla, Dünya'nın manyetik yapısında büyük değişimlerin yaşandığı görülmüştür. Bu olayların nedenleri ne olabilir? Öncelikle şunu hatırlamak gerekir: Dünya'nın manyetik alanının kaynağı hâlâ belirsizdir. Okuyucu muhtemelen "manyetik etki" kavramını sıkça duymuştur. Bu kavram hâlâ ... bir kelime. Birkaç yıl önce Marsilya'da, bu tür çalışmalara özel bir uzman olan bir astrofizikçi tarafından yapılan bir konferansta bulundum. Konferansın sonunda, teorisyenlerin son elli yılda bir adım bile ilerlemediği açıkça ortaya çıktı. Eğer Dünya'nın neden bir manyetik alan oluşturduğunu bilmiyorsak, bu alanın nasıl tersine dönebileceğini nasıl hayal edebiliriz?
Bence, Güneş sisteminin oluşturduğu cisimlerin sadece kısmen bildiğimizi düşünüyorum. Uygun yörüngelerde sakin kalan gezegenler ve uydular hakkında verilerimiz var, ancak serbest dolaşan ve tahribat yaratabilecek cisimler hakkında çok az şey biliyoruz. J.M. Souriau'nun çalışmalarından bildiğimiz kadarıyla, Güneş sistemi neye doğru gidiyor: rahatlamış bir duruma, burada altın oran da yer alıyor. Bu rahatlamış durumda gezegenler aynı düzlemde, yani ekliptik düzleminde toplanmaya eğilimlidir. Yörüngeler dairesel hâle gelir. Gezegen ve uyduların dönüşleri hizalanır. Bu olayları yöneten şey, zorunlu olarak hesaplanan ve modellenmesi zor olan gel-git etkileridir. Güneş sistemi, bilgisayarlar yardımıyla, gezegenler ve diğer cisimlerin sabit yoğunluklu küreler olarak temsil edildiği analizlerle incelenmiştir. Böylece "kaotik olaylar" gezegen eksenlerinin dönmelerini değiştirebilir. Ve bir gezegenin uyduya sahip olmaması halinde yaşamın gelişemeyeceğini yazabilirler, çünkü "kaotik olaylar" dönme ekseninde tahmin edilemez dönmeler yaratabilir.
Souriau'nun söylediği gibi, bu yaklaşım geçerli değildir çünkü dissipatif (sönük) olayları dikkate almaz. Bu ne anlama gelir? Önce, önceden dissipatif olmayan bir ikili sistem örneği alalım. Bu, Plüton-Charon ikilisidir. Bu ikili, ortak kütle merkezleri etrafında "birbirlerine gözlerini dikerek", "neredeyse sabit" bir şekilde dönerler. Her bir gök cismi, diğerini, kendi büyük ekseninin ona dönük olduğu bir elipsoid şeklinde bükerek etkiler.
Ancak, bir ortak kütle merkezi etrafında dönen ve kendi dönmeleri de olan cisimler varsa, yüzeyleri ve hatta tüm kütlesi "yoğunluk dalgası" denen bir şey tarafından geçilir. Bu biraz belirsiz bir kavramdır. Ay, Dünya'nın yüzeyini bir metre yüksekliğinde bir dalga oluşturarak bükerek etkiler (bu dalga 24 saatte Dünya'yı dolaşır). Ay, sürekli Dünya'nın uzunlamasına bir elipsoid şekli verir. Eğer Ay, Dünya'dan 40.000 km uzaklıkta dönerse, geo-senkron olurdu. Bu durumda Dünya'daki dalga sabit kalırdı ve sönük bir etki olmazdı. Ancak bu durum gerçekleşmiyor. Ay, Dünya'nın etrafında 28 günde dönerken, Dünya kendi etrafında 28 kat daha hızlı döner. Bu yüzden Ay, bu "Dünya dalgasını" beraberinde götürür. Ayrıca bu hafif dipol, Ay'ın yörüngesini, bir atlıkarınca gibi atı çekerek, daha hızlı gitmesini sağlar. Dünya, Ay'a enerji aktarır ve bu yüzden Ay, her yıl 4 cm uzaklaşır. Tersine, Ay, Dünya'nın dönüşünü yavaşlatır. Geçmişte günler daha kısadı.
Bu yoğunluk dalgasının, 24 saatte Dünya'yı süpürdüğü hareket, karışım, dolayısıyla ısınma ve nihayetinde ışınım yoluyla enerji sönmesine yol açar.
İki cisim etkileşime girer. Şu an, Ay, librasyon (salınım) adı verilen bir hareketi gösterir, bu da Ay'ın yüzeyinin %50'sinden fazlasını, %59'unu göstermesini sağlar. Daha önce Ay muhtemelen kendi etrafında dönmüştü. Eğer çarpışma sonucu, Dünya ile birlikte bir atık olarak doğmuşsa, muhtemelen bir magma ya da en azından daha akışkan bir yapısı vardı. Dünya-Ay sisteminin evrimi hâlâ modellenmemiştir. Gerçekten, son zamanlarda, Dünya'nın Mars büyüklüğündeki bir gök cismiyle çarpışması sonucu Ay'ın oluştuğu hipotezi yeniden önem kazandı. Ay'ın kütlesinin dağılımı küresel simetriye sahip değildir. Ay, bir ağırlık merkezine sahiptir. Bu, Ay'ın oluştuğu sırada, daha akışkan bir cisim olabileceği hipoteziyle uyumludur. Bu yüzden, en yoğun türler merkeze, ayrıca Dünya'ya dönük yüzeye doğru göç etmiş olabilir. Zamanla, Ay'ın magmasının soğuması, donmasıyla sonuçlanmıştır, bu da Ay'da sismik aktivitenin bulunmaması ile doğrulanmıştır.
Güneş sistemine dönelim. Io, Jüpiter'e çok yakın döner ve kendi etrafında da döner. Jüpiter, Io'yu hafifçe eliptik bir forma getirmeye çalışır (her zaman uzunlamasına bir elipsoid). Io'nun dönüşü, bu gök cismi içinde karışım yaratır. Burada sönük etki hemen görülebilir: Io üzerinde yoğun bir volkanizma meydana gelir. Io'nun magmasının soğuması tehlikesi yoktur çünkü Jüpiter, Io'nun kendi dönüşüne göre (1,77 gün) "günlük" olarak sürekli enerji verir. Astronomlar, Io'nun bu karışımının, kuzenleri Europa ve Ganymede'nin varlığıyla da ilişkili olabileceğini düşünüyorlar.
Sönük mekanizmalar sistemleri, enerji alışverişlerinin en düşük olduğu durumlara doğru yönlendirir. Eğer bir yıldız ve iki gezegenin oluşturduğu bir gezegen sistemi düşünürsek, bu gezegenler yıldız etrafında T1 ve T2 periyotlarıyla dönerler. Bu gezegenler, yıldızın akışkan malzemesini "anten" gibi kullanarak etkileşime girer. Yıldızın yüzeyini bükerek, kütle çekimsel alanın geometrisini değiştirirler. Sistem, enerji alışverişlerinin minimum olduğu bir duruma kadar evrilmeye devam eder, yani periyot oranlarının "en az rezonanslı" olan, daha çok bilinen altın oran ile eşleştiği duruma kadar.
Bir sistemde birden fazla gezegen varsa, sönük etkiler gezegenleri daire şeklinde yörüngelere yerleştirir, Titus-Bode yasasına göre değil, Souriau'nun altın oranı ile:
1,9n
Titus-Bode yasası ise:
2,4 (0,4 + 0,3 x 2n)
Aşağıda, bu iki yasa karşılaştırılmıştır:
Logaritmik koordinatlarda yasalar.
Ancak Güneş sistemi tam olarak bu yasalara uymaz. Farklılıklar vardır. Sistemin bir asteroid kuşağı vardır. Plüton, ekliptik düzleminden oldukça farklı bir düzlemde döner. Uranüs'ün yörüngesi bu düzlemde tamamen yatık hâlde bulunur, vb. Bunun nedeni nedir? Ne zaman başlamıştır? Bunu bilmiyoruz. Aynı zamanda, Satürn'ün halkalarının yaşı hakkında da hiçbir şey bilmiyoruz. Sadece bu halkaların gezegenin Roche küresi içinde yer aldığını biliyoruz. Bu alan, bir cismin parçalarının sadece kütle çekimiyle birbirine bağlı olduğu yerde parçalanacağı bir alandır. Satürn'ün çapı 120.660 km'dir. Bu yüzden, Roche küresinin çapı 2,5 x 10.660 = 300.000 km'dir. Gerçekten, 1969'da Fransız astronom Pierre Guérin, Pic du Midi teleskobuyla keşfettiği D halkasının çapı, Satürn'ün merkezinden 141.000 km uzaklıkta yer alır. Bu yüzden bu halkaların, yörüngelerinde aşınma sonucu bu bölgeye girmiş ve parçalanmış bir ya da birkaç uydunun kalıntıları olabileceği düşünülebilir. Ama ne zaman? Gizem. Satürn'ün halkalarının yaşı on bin yıl olabilir ya da milyarlarca yıl olabilir.
Bilinmeyenlerimizden haberdar olmak iyi bir şeydir. Aynı zamanda, Güneş sisteminin nasıl oluştuğunu, gezegenimsi mi yoksa gezegenimsi olmayan cisimlerle mi oluştuğunu tam olarak bilmiyoruz. Bir kavramın icadı bir sorunu kapatmaz. On yıl önce Pierre Guérin bana, "Biliyorsun, eğer her yere Güneş'in bir yıldız kümesinde doğduğunu söylersen, kötü bir durumla karşılaşacaksın" demişti. O dönemde hakim görüş, izole doğuş teorisiydi. Neden? Kim bilir. Belki de "konsensüs etkisi". Bir gün bilimsel gazeteci Serge Jodra, "Ciel et Espace" dergisinde "Ama Güneş'in kardeşleri nerede?" başlıklı bir makale yayımladı. Bugün konsensüs, Güneş'in bir yıldız kümesinde doğduğu yönünde değişti. Kaç tane vardı, kütleleri neydi? Zor söylemek. Jodra, iki yüz gibi bir sayı tahmin etti, sadece böyle.
Şunu hayal edebiliriz: Bu tür genç bir yıldız kümesinde, yeni oluşmuş, protoyıldızlar şeklindeki cisimler arasında yoğun etkileşimler olabilirdi. İki uç mekanizma vardı: "kaniballik" ve fırlatma etkisi. Kaniballik kolayca hayal edilebilir. Fırlatma etkisi, hafif cisimlere fazladan hız kazandırır ve onları kümeden dışarı fırlatabilir (aynı şekilde, Güneş sistemi küçük parçaları, uzayda kaybolmalarını sağladı veya uzak bir mahallede, kometeler ve asteroidlerin yaşadığı yerde topladı). Bu bakış açısıyla, bu kümeden en önce ayrılacak olanlar en hafif yıldızlar olabilir. Bu, termodinamik dengeye doğru bir eğilimin göstergesidir. Bu protosistemler, bir gazdaki moleküller gibi davranır. Enerji alışverişleriyle hız dağılımları Gauss eğrisi, yani çan eğrisi şeklinde olur ve bu yüzden hızlı hareket eden cisimler kümeden ayrılır. Ek olarak, kümenin galaksi etrafındaki dönüşüyle ilişkili kesme etkisi de vardır. Bu etki, bir sıvının yüzeyine dökülen mürekkep damlası gibi bir şekle dönüşür.
Protosistemler arasındaki çarpışmalar, gaz ve toz kaplamalarına açısal momentum kazandırır. Bu momentum, yıldızların galakside dört bir yana dağıldıktan sonra da korunur.
Bilinmeyen bir şey, ama benim hayal ettiğim kadar net olan, bu protoplanet sistemlerinde yoğun elektromanyetik olaylar olabilirdi. Gezegenler tozlar üzerinden geçerken elektrikleniyor olabilirler. Güneş sistemi oluşurken, protoplanetler toz ve moleküllerden oluşan bir bulut içinde dolaşmalıydı. Bu bulut içinde, muhtemelen hayalimizi aşan şiddette fırtınalar meydana gelmişti.
Jodra'nın makalesinde, ilk yıldız kümesinin, Güneş'in doğduğu yerde, kısa ömürlü, büyük kütleye sahip yıldızlar içerdiği öne sürülmüştür. Bu yıldızlar, kozmik spora benzer şekilde, diğer protoyıldızlara, daha sonra yerli gezegenlerin oluşması için gereken tozları taşıyabilirdi. 20 ve biraz fazla Güneş kütlesine sahip bu yıldızlar patladığında, demir çekirdeklerinin ne olacağını kimse bilmiyor. 1987A süpernovası, bizim galaksımıza çok yakın olan Magellan Bulutu'nda, "yakından" gözlemlenebilen tek süpernova oldu. Patlamanın geri kalanı, iki harika duman halkasına benziyordu ve astrofizikçileri büyük bir kafa karışıklığına uğrattı. Yani, patlayan bir süpernova, uzaya ... her şeyi gönderebilir, hatta büyük demir parçalarını da gönderebilir. Bunlardan biri, bana göre, Dünya'nın şu anki metal çekirdeğini oluşturmuş olabilir.
Bir büyük yıldızın çekirdeğindeki manyetik alanın değeri ne kadardır? Muhtemelen önemli bir değerdir, çünkü pulsarlar, büyük yıldızların çekirdeklerinin çıplak hâlini temsil eder. Nötron yıldızları haline gelmiş bu cisimler kendi etrafında hızlı dönerler. Elektromanyetik dalgalar yayarlar. Neden? Çünkü dönen bir manyetik dipol ışıma yapar. Eğer büyük yıldızın demir çekirdeği nötron yıldızı haline gelmemişse, birçok parçaya ayrılmış olabilir. Bu, demir meteoritlerin kökeni midir? Dünya'nın yoğun çekirdeği, normal bir Dünya'nın, yavaş yavaş soğuyan magmasının ve büyük bir yıldız çekirdeğinin parçasıyla çarpışması sonucu oluşmuş mudur? Bu durumda, Dünya'nın manyetik alanı, genç Dünya'nın yuttuğu demir parçasının manyetik momenti mi olabilir? Bu durumda, bu manyetik momentin Dünya'nın dönüş eksenine denk gelmesi zorunlu değildir, ama magmalarla etkileşime girerken, ikisi de hizalanma eğiliminde olabilir.
Tüm bunlar, gezegen bilimciler için çok "eğer" ve öğütlenmesi gereken bir konu. Daha sonra, Güneş sisteminin zaman zaman, büyük bir yıldızın patlaması sonucu kalmış demir parçalarıyla ziyaret edilmiş olabileceğini düşünebiliriz. Bu parçalar, Dünya'nın manyetik kutuplarının dönmelerini, hatta gezegenin manyetik geometrisinde büyük bir bozulmaya neden olacak kadar güçlü bir manyetik moment taşıyabilir. Bu küçük cisimlerin kütlesinin az olması nedeniyle gel-git etkileri gezegene küçük bir etki yapar, ama manyetik geometrisinde büyük bir bozulma yaratır.
Bu film, çok küçük bir kometenin temasıyla tetiklenen Güneş patlamasını gösterir: bir senaryo, burada elektromanyetik etki, saf kütle çekimsel etki ve gel-git etkisine göre baskın hâle gelir.
İkinci yüzyılda Hipparcos tarafından keşfedilen, "eşdüzlem örtüleme hareketi" adı verilen hareketi biliyoruz. Dünya'nın dönme ekseni, 26.000 yıllık bir periyotla bir koni çizerek döner. Bu, sabit bir dönüş hızına sahip bir gyrostatın yaptığı şeydir. Ekseni bir koni çizer. Bu, Dünya'nın yer çekimine karşı tepki vermenin bir yolu olur, çünkü yer çekimi ekseni yatay hâle getirmeye çalışır. Dönme hızı azalan bir gyrostat, bir oyuncak topu olarak adlandırılır. Oyuncak topunun dönme ekseni bir koni çizmez, ama hareketli ucu bir yarım küre üzerine çizilmiş bir spiral oluşturur. Bu spiral giderek genişler, sonunda oyuncak topunun destek üzerine yere düşmesiyle sona erer.
Dünya'nın ekvatoral bir şişliği vardır. Bu kütle dağılımı, bu şişliği hem ay yörüngesi düzlemine hem de Dünya yörü