Popüler BilimAstronomiEvren

Güneş’e Bir Metre Yakın veya Uzak Olsaydık Ne Olurdu?

“Güneş’e bir metre yakın olsaydık yanardık” ya da “Güneş’e bir metre uzak olsaydık donardık” gibi argümanlar günümüzde biraz geçmişte kalsa da bundan sadece birkaç yıl önce oldukça yaygın bir hatalı bilgiydi. Üzerinde de çokça tartışmalar döndü. Bu tartışmaların bazıları safsatalar üzerine kuruluyken, bazıları da bilgi eksikliğinden kaynaklanan hatalar barındırıyordu. Aslında bu soru günümüzde cevap bulması öyle ahım şahım zor olan bir konu değil. Astronomlar bunları yüzlerce yıldır zaten biliyor, elbette zamanla üzerine eklenerek cevabı güçlendiren bazı keşifler de dahil.

Güneş’e Bir Metre Yakın veya Uzak Olsaydık Ne Olurdu?

Sandalyenin tepesine çıktığınızda olan şey olurdu; hiçbir şey.

Tabii Güneş tam tepenizde olsun ki biraz yakınlaşmış olabilesiniz. Elbette bu argümana karşı çıkmak oldukça kolay. Çünkü söz konusu yakınlaşmayı siz yapıyorsunuz, Dünya değil. Bu noktada birisi çıkıp, “Dünya çok daha büyük bir şey, dolayısıyla ufak etkilerden fazla etkilenebilir” diyebilir. Fakat fen bilimler, böyle sözel çıkarımlarla yürümüyor ve bu iddianın doğruluğunu ya da yanlışlığını ispatlamak oldukça kolay. O nedenle laf salatasını bir kenara bırakıp, kalemi kağıdı elimize almak gerek.

Öncelikle anlaşılması gereken şey, Güneş’in Dünya’yı ışımayla ısıttığıdır. Yani Güneş ile aramızda maddesel bir ortam olmadığından, ondan çıkan ışıma (radyasyon) bize ulaşır ve bu taşıdığı enerji dolayısıyla bizleri ısıtır. Bu nedenle gölgeden, güneşe çıktığınızda ani biraz sıcaklık değişimi hissedersiniz. Cildinize çarpan fotonlar, sizi ısıtmaya başlar. Bu durum günlük hayatta tecrübe ettiğimiz ısı iletim yollarından biraz farklı olduğu için fotonların sizi ısıtması ilk etapta garip gelebilir; ama ışık da enerjiye sahip oldugu icin ısıtması oldukça normaldir.

Böyle bir durumda, Dünya’nın ne kadar foton yakaladığı, onun sıcaklığını belirleyen temel bir faktör oluyor. Eğer Güneş’ten fazlaca uzaklaşırsa, çok daha az foton ona ulaşır, yakınlaşırsa da çok daha fazla foton ona ulaşır. Fakat yine! Burada fazlaca, sadece sözel bir tabirdir, neye göre fazla, ne kadar fazla sorularına cevap bulmamız gerek ve bunu hesaplamak da oldukça kolay.

flux luminosity distance Güneş'e Bir Metre Yakın veya Uzak Olsaydık Ne Olurdu?

Yukarıdaki bağıntı bize, belirli bir L ışıtmasına sahip yıldızdan r kadar uzaklıktaki ışıma akısını verir. Aslında buradaki olay oldukça basittir. Yıldız, etrafından her yöne ışık saçar. Dolayısıyla bu ışık küresel bir alana yayılır. Yıldızdan r kadar uzaklıktaki azalma da bu nedenle kürenin yüzey alanıyla orantılı olacaktır. Burada r’ye (uzaklığa) yapacağınız bir metrelik bir ekleme, sonucu ne kadar etkiler?

Bu noktada Dünya’nın Güneş’e ne kadar yakın olduğu ve ne kadar yakınlaşıp uzaklaştığı anlam ifade ediyor.

Dünya’nın Yörüngesi Ne Kadar Değişiyor?

Dünya’nın Güneş’e uzaklığını “ortalama” olarak 150 milyon kilometre ile ifade ederiz. Bu sayı oldukça büyük bundan dolayı, Güneş sistemi içerisindeki diğer mesafeleri kolayca ifade edebilmek için buna aynı zamanda 1 astronomik birim (1 AB) de deriz. Eğer dikkat edecek olursanız, burada özellikle “ortalama” diyoruz. Aslında bu bile soruya cevap olmaya yeterli. Neden?

Çünkü Dünya dahil tüm gezegenlerin yörüngeleri eliptiktir, öyle de olmak zorundadır. Çembersel bir yörünge, doğası gereği var olamıyor, fakat çembere çok yakın elipsler olması mümkün. Bu da bize, Dünya’nın belirli zamanlarda Güneş’e daha yakın, belirli zamanlarda daha uzak olduğunu söyler. Bu fark öyle az bir fark değildir.

yörünge basıklık merkür venüs dünya mars zamanla değişim
Görsel: Yörünge basıklık değerinin yıllara göre değişimi. Gravity simulator – Tony Dunn <https://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_eccentricity>

Dünya, yörünge hareketi sırasında Güneş’e yaklaşık 5 milyon kilometre yaklaşıp uzaklaşır. Bu durum bile başlı başına, Güneş’e bir metre daha yakın ya da uzak olsaydık ne olurdu sorusuna cevap vermeye yeter. İşin ilginci, Güneş’e 5 milyon kilometre daha yakın olduğumuzda, bizlerin yaz aylarını yaşamadığıdır!

Mevsimler

Mevsimler, Dünya’nın eksen eğikliğinden oldukça etkilenir. Yaz aylarında, Güneş ışınları bizim bulunduğumuz kuzey yarı küreye daha dik düşer. Bu da daha fazla fotonun soğurulacağı, daha fazla ısınılacağı anlamına gelir. Öyle de olur ve kuzey yarı küre için, Güneş’ten en uzakta olduğumuz durumda yaz yaşanırken, en yakın olduğumuz durumda kış yaşanır.

Bu durum akla hemen şu soruyu getirmelidir. O halde güney yarı kürede olan yaz mevsimi ile kuzey yarı kürede olan yaz mevsimi arasında ne kadar sıcaklık farkı var? Eğer bunu bilirsek, 5 milyon kilometre yakınlaşmanın ne derece etkilediğine dair bir fikir sahibi olabiliriz, öyle değil mi? Aslında pek öyle değil. Çünkü ışımayla ısınmanın gerçekleşmesi, o fotonların soğurulmasına bağlı. Okyanuslar ile karaların ışığı soğurma miktarları değişebiliyor ve kuzey yarı küre ile güney yarı küre aynı miktarlara sahip değiller! Dolayısıyla soğurma miktarlarının farklı olması hesabı bu kadar basit olmaktan çıkarıyor.

dunya yorunge mevsim takvim Güneş'e Bir Metre Yakın veya Uzak Olsaydık Ne Olurdu?
Mevsimlerin gösterimi. Bu görselde yakın ve uzak konumların gösterilmediğine ve temsili bir görsel olduğuna dikkat ediniz.

Buradan da görüldüğü üzere 5 milyon kilometre, diğer faktörlerin yanında önemsiz bir detay olarak kalıyor. Yıllık ortalamalarına baktığımızda iki yarı küre arasındaki sıcaklık farkının 1.9°C olduğunu görüyoruz. Fakat bahsettiğimiz üzere, burada soğurmanın etkisi oldukça büyük. Bunu da şuradan anlayabiliriz: Yıllık ortalama yerine kış sıcaklığı farkına baktığımızda, kışın Güneş’e yakın olan kuzey yarı kürede kış ayları, güney yarı küreye göre 1.6°C daha soğuk geçmektedir.

İddiayı Sürdürmek ve Motivasyonlar

Hiç kuşkusuz tüm bunları açıklasak dahi bu iddianın sürdüğünü çok gördük. Bunun motivasyonu ise kusursuzluk düşüncesi ya da bazen karşımıza çıkan hassas ayar konusu. Özellikle bazı inanışlarda, kusursuzluğun yüceltildiğini ve bu nedenle hayat veren şeylerin kusursuz olduğu düşüncesi hakim olabiliyor. Oysa ki evrende olan şeyler fizik kuralları dahilinde gerçekleşir ve aslında bu hiçbir inanışla da çelişmez. Çünkü var olan fizik kurallarının sorumlusu da yine yaratıcı olmalıdır. Hatta bu kurallara aykırı şeyler olacağını düşünmek, kendi başına inançla ters düşmektedir. Ama bazı yerleşmiş düşünceleri kazımak ne yazık ki zor olabiliyor.

Bu durumda, “E işte bu 5 milyon km değişiyor ama buna 1 metre ekleyip çıkarsanız yine olmaz” denilebiliyor. Şimdi bu argümanın matematiksel ve fiziksel olarak ne kadar hatalı olduğunu anlamak, herkes için o kadar kolay olmayabilir. Fakat yukarıdaki bağıntıya dönüp hesaplayacak olursanız 5 milyar metre ile 5 milyar artı bir metrenin verdiği sonucu hesap makinenizde küsürat olarak bile göremezsiniz. Çünkü hesap makinesinin ekranına o küsürat sığmaz bile.

Teorik yanıt bir yana, buna gözlemsel bir karşılık da bulunur. O da Dünya’nın bu eliptik yörünge hareketinin de kusursuz olmaması ve zaman içerisinde değişmesidir. Bu durum diğer gezegenler için de böyledir. Zaman içerisinde (bin yıllar mertebesinde) çeşitli kütle çekim etkilerinden ötürü gezegenlerin yörünge basıklıkları değişir. Hatta Merkür gibi gezegenlerde bu yörünge aynı zamanda belirgin biçimde kayar da. Yani aynı yörüngeyi bir daha tekrar dahi etmeyiz. Her ne kadar bunlar on binlerce yıllık döngüler olarak belirlense de onları da zamanla değiştirecek faktörler bulunur ve bunlar çok doğaldır. Depremler, asteroit çarpmaları bile buna bir ölçüde etki edebilir.

Sonuç Olarak

Özetle, ne çembersel kusursuz bir yörüngede hareket ediyoruz, ne de sahip olduğumuz eliptik yörünge sabit. Her şey zamanla değişiyor ve değişir. Dinamik yapı, evrende gördüğümüz bunca şeyin, hayatın sorumlusudur. Değişim olmadan hiçbir şeyi ifade edemeyiz.

Bu nedenle belki de değişmesi gereken en önemli şeylerden biri, sabit fikirlerimizdir. Çünkü değişim gerçektir ve ona direnmek, manasız bir kalkışmadan başka bir şey değildir.


İlgili Okuma Tavsiyeleri

Yörünge Nedir? Yörünge Türleri ve Basıklık
Gök Cisimleri Neden Eliptik Yörüngelerde Dolanırlar?
Kepler Yasaları Nedir? Neyi Açıklar?
Tutulmalar Neden Nadiren Gerçekleşir?


Hazırlayan: Ögetay Kayalı
Editör: Büke Özen

Referanslar

  1. University of Wisconsin-Madison, “Meteoroloji: Understanding the Atmosphere”, <http://itg1.meteor.wisc.edu/wxwise/AckermanKnox/chap14/climate_spatial_scales.html>
  2. NASA – Solar System, “Orbits and Kepler’s Laws”, <https://solarsystem.nasa.gov/resources/310/orbits-and-keplers-laws>

Ögetay Kayalı

Rasyonalist kurucu, editör ve kıdemli yazar. NASA'nın APOD platformunda görevli olmak üzere, Michigan Tech. Üniversitesinde araştırma görevlisi olarak Astrofizik üzerine doktora yapmaktadır. Ege Üni. Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümünden birincilikle mezun olduktan sonra bir yıl kozmoloji üzerine yüksek lisans, ardından bir yıl da İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Merkezinde Moleküler Biyoloji ve Genetik üzerine yüksek lisans yapmıştır.

Büke Özen

Rasyonalist editör. Gazi Üniversitesi Fizik Bölümünü bitirdikten sonra Hacettepe Üniverstesinde Pedogojik Formasyon Egitimini tamamlamıştır. 2010 yılından beri Ögretmenlik gorevini sürdürmektedir.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button

Destek Ol!


Neden desteğinize ihtiyacımız var: Çünkü Rasyonalist'in tek destekçisi sizlersiniz.

Rasyonalist'in masraflarını karşılamak, gelişimini sağlamak, profesyonel ekipmanlara ulaşarak bunlarla sizlere daha iyi hizmetler verebilmek için desteğiniz gerekiyor.

 

Bağışta bulunmakla ilgili soru işaretlerinizi yanıtlayabilmek için, hakkımızda sayfamıza göz atmanızı öneriyoruz.