Yıldızların Yeryüzündeki Yaşama Etkisi
Pek çok kişi için yıldızlar sadece geceleri parıldayan küçük noktalar olarak bilir. Oysa yıldızlar gökyüzündeki minik süsler olmanın ötesinde tüm canlılar için yaşamsal bir öneme sahiptirler.
Yeryüzündeki yaşamı etkileyen tek yıldız Güneş değil şüphesiz. Bizden milyonlarca kilometre uzaktaki yıldızların bile yeryüzünde yaşam olmasında rolü olduğunu biliyor musunuz?
Yıldızlar o kadar uzak ki dünyamıza etkileri olduğunu düşünmek ilk başta çok mantıklı gelmeyebiliyor insana. Sözgelimi Güneş’e en yakın yıldızı Alfa Centauri C’yi ele alalım. Bilim adamlarının Proxima Centauri de dedikleri bu yıldız bizden tam 4,2 ışık yılı uzakta. Bu mesafeyi günlük hayatımıza uygun biçimde şöyle ifade edebiliriz: Dünyadan Proxima Centauri’ye uzay mekiği ile gitmemiz mümkün olsaydı yolculuğumuz tam 162.000 yıl sürerdi. Burada uzay mekiğinin insan yapımı en hızlı araç olduğunu da belirtelim, saatteki hızı tam 20.000 km.
Bu bize en yakın yıldız, diğerleri bunun belki milyonlarca katı uzaklıkta. Peki, yıldızların yeryüzündeki yaşama etkileri nelerdir? Dahası bunca mesafeye rağmen nasıl dünyamız üzerinde etkili olabilmektedirler?
Yıldızlardan Dünya’mıza ve Vücudumuza “İndirilen” Elementler
Yıldızların yapısının anlaşılmasıyla birlikte, evrende en çok bulunan element olan hidrojenin dışındaki elementlerin nasıl oluştuğu da açıklığa kavuşmuştur. Evren’deki, hidrojenden ağır, demire kadar olan bütün elementler, yıldızların içerisinde oluşmaktadır. Yani yıldızları gezegenimiz için üretim yapan birer devasa maden ocağı gibi düşünebilirsiniz.
Demirden ağır olanlar ise, bu yıldızların patlamalarıyla oluşan süpernovaların ortaya çıkardıkları çok büyük enerji sayesinde oluşmaktadır. Süpernova; enerjisi biten büyük kütleli yıldızların şiddetle patlamasıdır.
Peki, bu devasa maden ocaklarında üretim nasıl gerçekleşiyor? Yıldızlara maden ocağı dedi isek madenlerin yıldızın bir yerinde zaten var olduğunu ve oradan uzaya salındığını düşünmeyin.
Yıldızlar uzaya saldıkları her şeyi kendileri üretirler, yani bir maden ocağından daha çok üretim merkezi ya da fabrikalardır aslında.
Ancak bildiğiniz fabrikalara da pek benzemezler. Fabrikalar malzeme üretebilmek için çok sayıda hammadde kullanırlar. Yıldızlarda ise ana hammadde hidrojendir. Evet, dünyanın en sade atom yapısına sahip bu element çeşitli safhalardan geçerek farklı elementlere dönüşür. En hafif gazlardan biri olan hidrojenden demir gibi ağır metallerin üretildiğini söylersek yıldızları ne kadar şaşırtıcı olduğunu fark edersiniz.
Yıldızlardaki üretimde bir fabrikadaki gibi aşama aşama zamana bağlı olarak gelişir. Aslında oldukça karmaşık peş peşe gelen kimyasal reaksiyonlardır bunlar. Biz yine de basitçe ifade etmeye çalışalım: Hidrojenler kaynaşarak (yanıp) helyumu, helyumlar kaynaşıp karbonu ve en sonunda da yanma reaksiyonları sonucu demir elementi oluşur. Her fabrikada olduğu gibi yıldızlarda da üretilen malzemeler istiflenir. Söz gelimi demirin yeri yıldızın en derinlerinde çekirdeğindedir.
En içte bulunan, yanmayı tamamlamış demirce zengin çekirdek, yıldızın yaklaşan ömrünün habercisidir. Yaşam sürecinin bu aşamasındaki bir yıldız, eğer kütlesi yeterli ise patlayıp parçalanarak bir süpernova haline gelmek üzeredir. Burada ‘yanma’ diye bahsettiğimiz nükleer reaksiyonların her biri çok yüksek sıcaklık, basınç ve enerji gerektirir. Her anı planlanmış olan bu reaksiyonlar zinciri Allah’ın sonsuz kudreti ile gerçekleşmektedir.
Bu elementler yıldızlarda oluştuktan sonra uzaya dağıtılır. Yaşam için özel olarak yaratılmış ve yıldızlardan yeryüzüne indirilmiş olan elementlerin oluşumunda Allah’ın sonsuz bilgi, akıl ve kudretini görmekteyiz.
Evrende, yıldızlarda gerçekleşen ve yıldızlardan Dünya’mıza ulaşan elementlerin oranı milyarlarca yıldır Dünya atmosferinde ve Dünya’nın diğer katmanlarında sabittir ve canlı yaşamına en uygun orandadır. Vücudumuzu ve etrafımızdaki her şeyi, soluduğumuz havadaki maddenin çoğunu, yıldızlarda ve süpernovalarda oluşan elementler ve gazlar meydana getirir.Dünya’mızın en dış tabakası olan atmosferimiz; azot, oksijen, karbon ve diğer bazı gazların oluşturduğu soluduğumuz hava tabakasıdır. Soluduğumuz havada, elementler belli bir orandadır. Bu oran yaklaşık olarak % 78 Azot, % 21 Oksijen, % 0,9 Argon, % 0,034 Karbondioksit ile diğer element ve gazlardan oluşmaktadır. Milyarlarca yıldır atmosferdeki bu oranın değişmemiş olması her an Allah’ın koruması altında olduğunun delilidir. Havadaki bu elementlerin, insanların ve diğer tüm canlıların yaşamı için gerekli oranda düzenlenmiş ve yıldızlardan tam da canlı yaşamı için gereken oranda indirilmiş olması çok büyük bir mucizedir. Ayrıca, evrende Dünya atmosferinin bir başka benzerinin bulunmaması Yüce Rabbimiz’in üstün aklının ve kudretinin delillerinden sadece biridir.
Vücudumuzu oluşturan elementlerin sayıca % 62’si hidrojen, % 24′ü oksijen, % 12’si karbon ve %1’i azottan oluşmaktadır. Bu oranları topladığımızda, vücudumuzun %99′unu oluşturan elementlerin çoğunun yıldızlarda oluştuğunu söyleyebiliriz. Peki, geriye kalan %1’lik oran nelerden oluşmaktadır? Bu %1’lik oran çok küçük gibi görünse de, yaşamın olabilmesi için olmazsa olmaz yapıtaşlarıdır. Aslında sayıca % 1’i oluştursalar da, kütleleri hidrojene göre çok daha büyük olduğundan, ağırlığımızın % 1’den daha fazlasını oluşturmaktadırlar. Bu elementlerin bazısı evrende çok az miktarlarda bulunur. Günlük yaşamda da gıdalardan farkında olmadan aldıklarımız dışında pek karşımıza çıkmazlar.
Örneğin; molibden elementi, Güneş Sistemi’nin yalnızca 10 milyarda birini oluşturmaktadır. Ancak çok az miktarlarda da olsa, vücudumuzun çeşitli işlevlerini yerine getirebilmesi için gereksinim duyduğumuz bir elementtir. Bu element, Güneş’ten daha büyük kütleli yıldızların yaşamının son aşamalarında, yani yıldız ölürken oluşmaktadır. Vücudumuzda eser miktarda bulunan magnezyum elementi ise, çok daha büyük kütleli yıldızlarda meydana gelmektedir. Magnezyum, protein sentezi, kasların kasılması ve sinirler arası iletişimin gerçekleşebilmesi için hayati öneme sahip bir başka elementtir.Vücudumuzdaki molibdenin çoğu, ayrıca stronsiyum, itriyum, baryum, lantan, seryum ve kurşunun tamamına yakını, bizim yıldızımız olan Güneş’ten önce yaşamış olan yıldızların içinde oluşmuştur. Güneş Sistemimiz de, bu yıldızların küllerinden var olmuş ve bu elementler insanlara ve diğer tüm canlılara yaşam vermiştir. Şuursuz atomlardan oluşan elementleri yaşam için kusursuz bir şekilde muazzam bir dengede yaratan ve düzenleyen üstün akıl sahibi olan Rabbimiz’dir.
Allah’ın, bir şeyin ya da bir işin olmasını dilediğinde, onun olması için yalnızca “Ol!” demesi yeterlidir. Bir ayette şöyle buyurulmaktadır:
“Gökleri ve yeri (bir örnek edinmeksizin) yaratandır. O, bir işin olmasına karar verirse, ona yalnızca “OL” der, o da hemen oluverir.”
(Bakara Suresi, 117)
Bir yıldızın içinde oluşan elementler, vücudumuzun tüm gereksinimlerini karşılamaktadır. Ancak, örneğin iyot olmadan sağlıklı bir yaşam süremeyiz. Bu elementse yıldızların içinde üretilememektedir. Bunun için çok daha fazlası, ne kadar büyük olursa olsun bir yıldızın içinde oluşması mümkün olmayan koşullar gerekmektedir.
İşte bu koşullar yalnızca süpernova patlaması denen çok güçlü patlamalar sırasında ortaya çıkabilmektedir. Yıldızlar süpernova olarak patladıklarında, o kadar yoğun bir şekilde nötron bombardımanına uğrarlar ki, kendilerini dengeleyecek fırsatı bulamazlar. Çok büyük kütleli yıldızların patlamasıyla oluşan süpernovalarda, atom çekirdekleri nötronlar tarafından çok yoğun bir şekilde bombardımana tutulur. Bu sırada, nötron yoğunluğu santimetreküp başına yüz milyar kere trilyona çıkar. Bu süreç sırasında ortaya çıkan enerji, süpernovanın parlaklığını korumasına, hatta bir süre daha artırmasına neden olabilir. Bunların sonucunda ortaya, gümüş, altın ve platin gibi fazlaca değer verdiğimiz elementlerle birlikte vücudumuzda önemli işlevleri olan elementler ve yukarıda sözünü ettiğimiz iyot da ortaya çıkar. Ayrıca, bu süreç sonunda, vücudumuz için önemli daha birçok hafif element de oluşmuş olur. Kalsiyum, magnezyum, silisyum, kükürt ve titanyum bunlardan bazılarıdır. Örneğin, sağlıklı bir bağışıklık sistemi için gerekli olan selenyum elementi de yine süpernovalarda oluşmaktadır. Canlılar için vazgeçilmez bir element olan demir, süpernovalar sırasında uzaya belli ölçüde saçılmaktadır. Demir elementi kan hücrelerinde bulunan hemoglobin molekülünün yapısını oluşturmaktadır. Böylelikle de, kan hücrelerinde oksijenin taşınması mümkün olmaktadır. Güneş benzeri yıldızların ürünü olan beyaz cücelerin, Güneş Sistemi’ndeki demirin ana kaynağı olduğu tahmin edilmektedir.
Görüldüğü gibi ilk bakışta sıradan birer patlama gibi durabilecek olan süpernovaların, gerçekte çok hassas bazı dengeler üzerine kuruludur. Michael Denton, Nature’s Destiny adlı kitabında şöyle yazar:
Süpernovalar ve aslında bütün yıldızlar arasındaki mesafeler çok kritik bir konudur. Galaksimizde yıldızların birbirlerine ortalama uzaklıkları 30 milyon mildir. Eğer bu mesafe biraz daha az olsaydı, gezegenlerin yörüngeleri istikrarsız hale gelirdi. Eğer biraz daha fazla olsaydı, bir süpernova tarafından dağıtılan madde o kadar dağınık hale gelecekti ki, bizimkine benzer gezegen sistemleri büyük olasılıkla asla oluşamayacaktı. Eğer evren yaşam için uygun bir mekân olacaksa, süpernova patlamaları çok belirli bir oranda gerçekleşmeli ve bu patlamalar ile diğer tüm yıldızlar arasındaki uzaklık, çok belirli bir uzaklık olmalıdır. Bu uzaklık, şu an zaten var olan uzaklıktır. (Michael Denton, Nature’s Destiny, s. 11)
Dünya’mızda bulunan, bizi ve etrafımızdaki tüm cisimleri meydana getiren maddeyi hatta dünyamızı oluşturan elementler, Allah’ın yaratması ile yıldızlardan indirilmiştir. Her an yıldızlar ile süpernova patlamaları aracılığı ile oluşmakta ve son derece hassas süreçler sonucunda Dünya’mıza, vücudumuza ulaşmaktadır. Bu kadar kompleks sistemleri iç içe yaratan ve her an kontrolünde tutan sonsuz kudret sahibi Yüce Allah’tır. Bir Kur’an ayetinde, 1400 yıl öncesinde Rabbimiz bu gerçeği şöyle bildirmiştir:
“Gökleri ve yeri altı günde yaratan, sonra arşa istiva eden O’dur. Yere gireni, ondan çıkanı, gökten ineni ve ona çıkanı bilir. Her nerede iseniz, O sizinle beraberdir, Allah, yaptıklarınızı görendir.” (Hadid Suresi,4)
Yıldızların Yaşamı Bir Hesaba Göredir
Bir yıldız, doğduğunda hidrojenden oluşan sıcak bir gaz topudur ve merkezindeki reaksiyonlar hidrojeni helyuma dönüştürdüğü için parlamaktadır. Bu safhaya kadar bütün yeni doğmuş yıldızlarda durum aynıdır. Toz ve gazdan oluşan başlangıçtaki yıldız bulutu kütle çekim kuvvetinin etkisiyle çöker ve yıldızı biçimlendirir. Kütle çekim kuvveti, hidrojeni, tepkimeler için gerekli olan basınçta ve sıcaklıkta tutar. Bir yıldızın denge durumunda (sıcaklık, basınç ve enerjinin gereken oranda olması) kalabilmesi için, kütle çekiminin oluşturduğu kuvvetin bir şekilde, karşı bir kuvvetle dengelenmesi gerekmektedir. Dışarı doğru olan kuvvetleri oluşturan basınç, içeriye doğru olan kütle çekiminin oluşturduğu basınçtan daha az olmamalıdır ki, yıldızın çökmesine engel olsun. Bu duruma, “hidrostatik denge” adı verilmektedir.
Peki, yıldız bulutunu tepkimeler için gerekli olan basınç ve sıcaklıkta tutan, bunun için ‘hidrostatik denge’yi yaratan kimdir? Hiç şüphesiz bu hassas dengeyi yaratan ve her an kudreti altında tutan, âlemlerin Rabbi olan Yüce Allah’tır. Bir Kur’an ayetinde Rabbimiz şöyle buyurmaktadır:
“Şüphesiz Allah, gökleri ve yeri zeval bulurlar diye (her an kudreti altında) tutuyor. Andolsun, eğer zeval bulacak olurlarsa, Kendisi’nden sonra artık kimse onları tutamaz. Doğrusu O, Halim’dir, bağışlayandır.” (Fatır Suresi,41)
Bir yıldızı diğerinden ayıran ana faktör, yıldızın kütlesidir. Yani ihtiva ettiği madde miktarıdır. Bir yıldızın kütlesi, doğumunda sabittir ve bu, hem yıldızın ömrünü, hem de akıbetini belirler. Yani yaşamını nasıl sonlandıracağı hakkında fikir verir. Büyük kütleli yıldızlar küçük kütleli yıldızlara kıyasla daha hızlı yani daha az yaşarlar. Aşağıda yıldızların kütleleri ve bu kütlelere karşı gelen yaşam süreleri belirtilmiştir:
Nükleer reaksiyonlar ağır kütleli yıldızlarda çok daha hızlı meydana gelir; çünkü merkezleri daha sıcak ve daha yoğundur. Bu yüzden ağır kütleli yıldızlar sıcak yüzeyleri ile daha parlak yıldızlardır. Bu yıldızları sıralayacak olursak;
1) Güneş’ten çok daha sönük ve 3000 ˚C yüzey sıcaklığına sahip hafif kütleli yıldızlar.
2) 6000 ˚C yüzey sıcaklığına sahip Güneş tipi yıldızlar.
3) Güneş’ten daha fazla yüzey sıcaklığına sahip 100 000 Güneş kütlesi kadar, çok daha parlak olan ağır kütleli yıldızlar.
Güneş 1.gruptaki gibi hafif kütleli bir yıldız olsaydı, düşük yüzey sıcaklığı sebebiyle Dünya’mızı ısıtamayacak ve yaşam olmayacaktı. Daha sönük olduğu için de, gündüzler belki de hiç olmayacaktı. 3.gruptaki gibi daha ağır kütleli bir yıldız olsaydı, çok yüksek yüzey sıcaklığı nedeniyle Dünya kavrulacak ve yine yaşam mümkün olmayacaktı. Yoğun parlaklığından dolayı da Dünya’da gece olmayacaktı. Güneş’in, yaşamın mümkün olması için gereken kütle, parlaklık ve sıcaklıkta ayarlanıp, yaratılmış olması çok büyük bir mucizedir. Âlemlerin yaratıcısı olan Yüce Rabbimiz bir Kuran ayetinde şöyle buyurmaktadır:
“Güneş ve ay (belli) bir hesap iledir.” (Rahman Suresi, 5)
Yıldızlara baktığımızda, Güneş’in %5’i kadar kütleden başlayıp 100 000 Güneş kütlesine kadar değişen kütleler görmekteyiz. Daha küçük kütlelere sahip yıldızlar yoktur. Çünkü bu kütlelerde, yıldızın çekirdeği nükleer tepkimeleri başlatacak kadar ısınamaz. Kütlesi çok büyük olan bir yıldız ise o kadar ısınır ki, merkezindeki ışımanın meydana getirdiği basınç yıldızı patlatır.
Kütle Çekim Kuvveti’ndeki Hassas Ayar
Bir yıldızın parçalarını bir arada tutan kuvvet kütle çekim kuvvetidir. Kütle çekim kuvveti olmasaydı ne yıldızlar, ne de gezegenler oluşabilirdi. Yıldızları ve gezegenleri oluşturan maddeleri bir arada tutan, bu çok hassas ayarlanmış çekim gücü sayesinde bizim gezegenimiz Dünya ve yaşam kaynağımız olan Güneş oluşmuştur. Peki, nasıl olur da yıldız parçaları olan atomlar, yıldızı oluşturabilmek için birbirlerine çekim gücü uygulamaları gerektiğini bilir? Şuursuz atomların bu hassas ayarı yapamayacakları çok açıktır. Yüce Allah üstün akıl ve kudreti ile yıldızı oluşturan atomları bir arada tutan kütle çekim kuvvetini yaratmıştır ve her an yaratmaktadır.
Kütle çekim kuvveti yıldızı çökmeye zorlar. Yıldızlar, genellikle durağan bir yapıya sahip oldukları için kütle çekimine karşı koyacak ve çökmeyi durduracak, içerden dışarı doğru itecek bir basınç kaynağına ihtiyaç vardır. Bir yıldızı oluşturacak gaz bulutu çökmeye başladıkça, basıncının artmasıyla birlikte, sıcaklığı da artar. Gaz bulutu belirli bir sıcaklığa ulaştığında, merkezindeki sıcaklık, yeterli basıncı oluşturarak çökmeyi durdurabilir. Ancak, sıcak gazın oluşturduğu bu yıldız, enerjinin korunumu ilkesine göre, yaydığı ışınımdan dolayı enerji kaybedecektir ve bu nedenle zamanla soğuyacaktır. Çökmeyi durduran basınç kaynağını kaybeden yıldız ise çökmeye başlayacaktır. Ve yıldız “kırmızı dev” evresine geçecektir.
Gökyüzünün Soğuk Yıldızları: Kırmızı Devler
Kırmızı dev, belirli bir kategorideki yıldızların yaşamlarının bir dönemindeki hallerine verilen isimdir. Yıldızın ölümü büyüme ile başlar. Milyarlarca sene devam eden termonükleer reaksiyonlar neticesi enerjisini tüketmeye başlayan yıldızın hacminde büyük bir genişleme görülür. Daha öncede belirttiğimiz gibi yıldızlardaki reaksiyonlarda hidrojen gazı helyuma dönüştürülmektedir. Elde edilen helyum gazı ise enerji üretecek kapasitesi olmadığından, yıldızın ana çekirdeğine sıkışarak çekirdeğin büzülmesine sebep olur. Bu yüzden reaksiyonlar yıldızın çekirdeğinde değil, çevresinde devam eder. Çünkü çevrede hala hidrojen gazı vardır. İşte reaksiyonların çekirdekten çevreye doğru taşması sebebi ile yıldız genişler.
Yıldızın büyümesiyle beraber yüzeyindeki sıcaklıkta da düşme görülür. Bu sıcaklıkların derecesine göre yıldızlar muhtelif renklerde ışık saçarlar. Eğer sıcaklığın derecesi düşük ise kırmızı, yüksekse mavidir. Büyüyen yıldızlar ışıkların rengine göre kırmızı devler veya mavi devler adıyla anılırlar. Kırmızı devlerin yüzey sıcaklıkları 3000 derece, yani Güneş‘in sıcaklığının yarısı civarındadır. Kırmızı devlerin çok büyük olanlarına da süper kırmızı devler adı verilir.
Bir yıldızın yaşam süresi açısından, kırmızı dev evresine geçiş aşaması çok uzun değildir. Bu nedenle gökyüzünde görülebilen kırmızı devlerin sayısı çok azdır. Samanyolu Galaksisi’ndeki yıldızlardan yalnızca %1’i kırmızı devdir. Kırmızı dev olmuş yıldız, gökyüzünün büyük bir bölümünü kaplayan, hiddetli bir alev topu haline gelir. Şu anda Samanyolu galaksisinde bulunan, Taurus takımyıldızları içindeki Aldebaran, Scorpius içindeki Antares, Bo-otes içindeki Arcturus ve Orion içindeki Betelgeuse yıldızları birer kırmızı dev halindedir.
Güneş Kırmızı Bir Dev olsaydı…
Eğer bizim Güneşimiz bir kırmızı dev olsaydı ne olurdu? İsterseniz bu sorunun cevabını Güneş’in yerine bir kırmızı dev olan Betelgeuse Yıldızı’nı koyarak verelim: Güneş’in yerine konulacak olsaydı, yıldızın dış atmosferi Güneş Sistemi‘nin beşinci gezegeni olan Jüpiter‘in yörüngesini içine alırdı. Merkür, Venüs, Dünya ve Mars ise yıldızın içinde kalırlardı.
Bizim yıldızımız Güneş eğer tüm hidrojenini bitirmiş, helyum füzyonu başlamış olsaydı ve kırmızı dev evresine geçmiş olsaydı, hacimce muazzam büyüklükte genişleyecekti. Güneş’in etkisine giren gezegenler yakınlık sırasına göre buharlaşıp eriyecek, sıra Dünya’ya gelince, önce okyanuslardaki sular buharlaşacak, sonra dağlar taşlar eriyerek gaz haline gelecekti. Yaşam kaynağımız olan Güneş ve Dünya’mız her an Allah’ın koruması altında olduğu için yaşamımız hala devam etmektedir. Evrendeki bu çok hassas denge, düzen ve her an gerçekleşmekte olan katrilyonlarca reaksiyon yarattığı ilk andan itibaren Allah’ın kontrolündedir.
Yüce Allah, dünyadaki her şey gibi gökyüzündeki yıldızları da üstün bir düzen ve hassas bir denge üzerinde, “tam ve uygun şartlar” altında yaratmıştır. İnsanın görevi de Allah’ın bu üstün yaratışını görmek ve O’nun ayetlerini bilmektir. Böylece, kendisinin ve tüm diğer varlıkların Yaratıcısı olan Rabbimiz Allah’ı tanıyacak, O’na yakınlaşacak, varlığının ve hayatının anlamını çözecek ve kurtuluşa ulaşacaktır:
“Şüphesiz göklerin ve yerin yaratılışında, gece ile gündüzün artarda gelişinde temiz akıl sahipleri için gerçekten ayetler vardır. Onlar, ayakta iken, otururken, yan yatarken Allah’ı zikrederler ve göklerin ve yerin yaratılışı konusunda düşünürler. (Ve derler ki:) ‘Rabbimiz, Sen bunu boşuna yaratmadın. Sen pek yücesin, bizi ateşin azabından koru’.” (Al-i İmran Suresi, 190-191)
Yazar / Aylin Yılmaz / İstanbul Üniversitesi Fizik Bölümü