Güneş Sistemi'nin oluşumu ve evrimi, Güneş Sistemi'nin nasıl başladığı ve nasıl değişmeye devam edeceğine dair fikirlere verilen isimdir. Kabul gören görüşe göre 4,6 milyar yıl önce uzayda bizim bölgemizde nebula olarak bilinen çok büyük bir gaz bulutu vardı. Kütlesi olan her şey bir araya gelir ya da birbirlerine doğru çekilirler. Bu da tüm gazı merkeze doğru çekti. Sonunda merkezdeki basınç sıcaklığı yükseltti, böylece hidrojen atomları birleşerek helyum oluşturdu. Güneş sistemlerinin oluştuğu sürece nebüler teori denir.

Gezegenlerin Güneş etrafında ve her birinin kendi ekseni etrafında dönmesi, ilk olarak orijinal gaz bulutunun farklı yerlerde farklı yoğunluğa sahip olmasından kaynaklanmıştır. Dönme, yerçekimi altındaki büzülme nedeniyle artmıştır (enerjinin korunumu). Güneş sisteminin şeklinin düzlüğü de öyle. Çöküş devam ettikçe, açısal momentumun korunumu dönüşün hızlandığı anlamına gelir. Bu da gazın doğrudan merkezi çekirdeğe yığılmasını (hareket etmesini) büyük ölçüde engeller. Gaz, ekvator düzleminin yakınında dışa doğru yayılmaya zorlanarak bir disk oluşturur ve bu da çekirdeğin üzerine yığılır.

Yerçekimi Güneş'teki atomların birbirlerine çok yakınlaşmasına neden oldu. Tüm bu enerji sonunda yıldızımızı oluşturdu: Güneş. Geriye kalan gaz çoğunlukla Jovian gezegenleri olarak da bilinen gaz devlerine gitti. Kaya ve toz ise karasal gezegenleri, onların uydularını, asteroitleri ve Güneş Sistemi'ndeki diğer tüm nesneleri oluşturmak için gitti.

Güneş'in devasa kütlesi (güneş sisteminin tüm kütlesinin %99,86'sı) nedeniyle çok güçlü bir yerçekimi vardı. Güneş'in etrafında dönen gezegenlerin merkezkaç kuvveti, Güneş'in çekim gücünü dengeler. Çekirdeğindeki muazzam yoğunluk, ısı, ışık ve diğer elektromanyetik radyasyon formlarının yayılmasıyla hidrojeni helyuma dönüştüren bir füzyon reaksiyonuna neden olur.

Bir sonraki sorun şu: Eğer Güneş hidrojeni helyuma dönüştürüyorsa, diğer tüm elementler nereden geliyor? Bunun tek bir olası cevabı vardır: bu yüksek elementler daha önceki yıldız nesillerinden gelmiştir. Milyarlarca yıl önce genç Güneş Sistemi'nin komşuluğunda patlayan devasa süpernovalar daha yüksek elementleri üretti. Büyük yıldızlar yaşam döngülerini küçük yıldızlardan çok daha hızlı tamamlarlar. Bunun nedeni, Güneş gibi ortalama bir ana dizi yıldızına kıyasla içlerindeki daha yüksek basınç ve sıcaklıklardır.

Güneş Sistemi'ni başlatan nebulaya dair bir sanatçı fikri

Fikrin tarihçesi

Nebüler hipotez, ilk olarak 18. yüzyılda ortaya atılmıştır. Üzerinde üç adam çalıştı:

Emanuel Swedenborg (1688-1772)
Immanuel Kant (1724-1804)
Pierre-Simon Laplace (1749-1827)

Bu fikir ilk olarak Swedenborg'un aklına gelmiş, Kant da bunu düzgün bir teori haline getirmiştir. Kant 1755 yılında Evrensel Doğa Tarihi ve Gökler Teorisi'ni yayınladı (tabii ki Almanca olarak). Gaz bulutlarının, nebulaların yavaşça döndüğünü, yerçekimi nedeniyle yavaş yavaş çöktüğünü ve düzleştiğini savundu. Sonunda yıldızları ve gezegenleri oluştururlar.

Bu arada, benzer bir model bağımsız olarak geliştirilmiş ve 1796 yılında Laplace tarafından Exposition du systeme du monde adlı eserinde önerilmiştir. Güneş'in başlangıçta Güneş Sistemi'nin hacmi boyunca uzanan sıcak bir atmosfere sahip olduğunu düşünüyordu. Onun teorisinde büzülen ve soğuyan bir protosolar nebula vardı. Bu soğudukça ve büzüldükçe, düzleşti ve daha hızlı döndü, bir dizi gazlı malzeme halkası fırlattı (veya döktü); ve ona göre gezegenler bu malzemeden yoğunlaştı. Onun modeli Kant'ınkine benziyordu, ancak daha ayrıntılı ve daha küçük ölçekliydi. Ne yazık ki Laplace'ın versiyonunda bir sorun vardı. Ana sorun Güneş ve gezegenler arasındaki açısal momentum dağılımıydı. Gezegenler açısal momentumun %99'una sahipti ve bu gerçek nebüler modelle açıklanamıyordu. Bunun anlaşılması için oldukça uzun bir süre geçmesi gerekti.

Yaygın olarak kabul gören modern gezegen oluşumu teorisinin - güneş nebüler disk modeli (SNDM) - doğuşu Sovyet astronom Victor Safronov'a dayanmaktadır. Safronov'un 1972 yılında İngilizceye çevrilen "Evolution of the protoplanetary cloud and formation of the Earth and the planets" adlı kitabı büyük bir etki yaratmıştır. Bu kitapta gezegen oluşum sürecinin neredeyse tüm önemli sorunları formüle edilmiş ve bazıları çözülmüştür. Safronov'un fikirleri daha da geliştirildi. Güneş Sistemi'nin hala açıklanması gereken pek çok yönü vardır.

Başlangıçta sadece kendi Güneş Sistemimize uygulanmış olsa da, SNDM'nin artık evren genelinde yıldız oluşumunun olağan yolu olduğu düşünülmektedir. Ağustos 2017 itibariyle galaksimizde 3000'den fazla güneş dışı gezegen keşfedilmiştir.

Sorular ve Yanıtlar

S: Nebular teori nedir?

C: Nebular teori, güneş sistemlerinin yaratıldığı bir süreçtir. Uzayın bir bölgesindeki büyük bir gaz bulutunun yerçekimi tarafından nasıl bir araya getirilebileceğini ve sonunda Güneş ve gezegenler gibi bir yıldızı nasıl oluşturabileceğini açıklar.

S: Güneş enerjisini nasıl elde eder?

C: Güneş enerjisini, çekirdeğindeki bir füzyon reaksiyonu yoluyla hidrojeni helyuma dönüştürerek ısı, ışık ve diğer elektromanyetik radyasyon biçimlerini açığa çıkararak elde eder.

S: Gezegenlerin kendi eksenleri etrafında dönmelerine ne sebep olur?

C: Orijinal gaz bulutu farklı yerlerde farklı yoğunluklara sahipti, bu da Güneş'in ve her gezegenin kendi ekseni etrafında dönmesine neden oluyordu. Bu dönme, yerçekimi (enerjinin korunumu) ve açısal momentumun korunumu altındaki büzülme nedeniyle artmıştır.

S: Karasal gezegenleri, uyduları, asteroitleri vs. oluşturan tüm elementler nereden geliyor?

C: Hidrojen ve helyum dışındaki tüm elementler, milyarlarca yıl önce genç Güneş Sistemimizin yakınında patlayan önceki nesil yıldızlardan gelmektedir - bu devasa süpernovalar daha yüksek elementleri üretmiştir.

S: Neden büyük yıldızlar yaşam döngülerini küçük yıldızlardan çok daha hızlı tamamlarlar?

C: Büyük yıldızlar, Güneş gibi ortalama bir ana dizi yıldızına kıyasla içlerinde daha yüksek basınç ve sıcaklıklara sahiptir - bu da yaşam döngülerini küçük yıldızlardan çok daha hızlı geçirmelerine neden olur.

S: Yaklaşık 4,6 milyar yıl önce Güneş Sistemimizin oluşumuna ne sebep oldu?

C: Yaklaşık 4,6 milyar yıl önce uzay bölgemizin yakınında büyük bir gaz bulutu vardı - kütlesi olan her şey birbirine doğru çekilir, bu da hidrojen atomlarının birleşerek helyuma dönüşmesi için yeterince yüksek basınca ulaşana kadar tüm gazı merkeze doğru çekti ve Güneş olarak bildiğimiz yıldızımız başladı.