Güneş sisteminin merkezinde yer alan, yaklaşık olarak 1,4 milyon kilometre çapında sarı bir yılddızdır. Samanyolu gökadasında var olduğu tahmin edilen 200 milyar yıldızdan biri olup, kütlesi sıcak gazlardan oluşur ve çevresine ısı ve ışık yayar. Kıyaslarsak Güneşin çapı, dünyanın 109 katı, hacmi 1.3 milyon katı ve ağırlığı 333.000 katı kadardır ve yoğunluğu ise dünyanın ¼’ü kadardır. Kendi ekseni etrafında saatte 70 000 km hızla döner. Bir turunu ise 25 günde tamamlar.

Kelime olarak güneş; “Gezegenlere ve yer yuvarlağına ışık ve ısı veren büyük gök cismi.” anlamına gelir ve Eski Türkçe küne- “ışımak” fiilinden +Aş son ekiyle türetilmiştir. Eski Türkçe fiil Eski Türkçe kün “gün” sözcüğünden +A- sonekiyle türetilmiştir.

Güneş gözleminin tarihi

İskandinav Bronz Çağ mitolojisinin önemli bir parçası olduğuna inanılan, bir at tarafından çekilen Trundholm Güneş arabası heykeli. (Wikipedia)

İlk Çağ

Yükyüzünde bulunan ve parlak br yuvarlak olan Güneş, ufuğun üzerindeyken gün, ortada yokken de gece olur kavrayışı İnsanoğlu’nun Güneş hakkındaki en temek görüşüdür. Tarih öncesi ve antik çağ dönemi kültürlerde Güneş’in bir tanrı olduğuna veya doğaüstü olaylara neden olduğuna inanılırdı. Bu duruma paralel olarak, güne Amerika kıtasında yaşamıl olan inka ve günümüz Meksika’sındaki Aztek uygarlıklarının merkezinde Güneş’e tapınma bulunmaktadır. Biçok anik anıt Güneş ile ilgili fenomenlere göre yapılmıştır.

Örneğin; taş megalitler oldukça doğru bir şekilde gündönümünü işaret eder. En tanınmış megalitler Nabta Playa, Mısır, İngiltere’de Stonehenge’dedir. Meksika’da Chichén Itzá’da bulunan El Castillo piramidi, ilkbahar ve sonbahar ekinokslarında merdivenlerden yukarı yılanların çıktığını gösteren gölgeler verecek şekilde tasarlanmıştır. Sabit yıldızlara göre Güneş tutulum boyunca zodyaktan geçerek bir yıl içinde tam tur atıyormuş gibi görünür, dolayısıyla da Yunan gökbilimciler tarafından yedi gezegenden biri olarak sayılırdı. Haftanın günlerine de bu yedi gezegenin adı verilmiştir. Doğu’da ise bu tapınmaya örnek olarak, günümüzde hala varlığını sürdüren ve genelde İran civarında yaşayan mecusiler verilebilir.

Güneş hakkında ilk bilimsel çalışmayı yapan insanlardan birisi de Yunan filozof Anaksagoras’tır. Anaksagoras yaşadığı dönemde insaların “Güneş tanrı Helios’un arabasıdır.” görüşüne karşı çıkmış ve bu cismin bir araba olmadığını, Peloponnez’den daha büyük ve yanan bir metal top olduğunu söylemiştir. Bu görüşünü açıkça ifade etmesi ve diğer insanlara da öğretmesi nedeniyle dönemin iktidarları tarafından sapkınlıkla suçlanmış, tutuklanmış ve ölüm cezasına çarptırılmıştır. Ancak Perikles’in araya girmesiyle daha sonra serbest bırakılmıştır.

Dünya ile Güneş arasındaki uzaklığı tam olarak ilk hesaplayan insan ise 3. yüzyılda Eratosthenes olmuştur. Bulduğu 149 milyon km uzaklık günümüzde kabul edilen uzaklık ile aynıdır.

Ortaçağ ve günümüz

Gezegenlerin Güneş’in etrafında döndüğü görüşü ise Yunan Samoslu Aristarchus ve Hinler tarafından ortaya atılmıştır. Bu görüş 16. yüzyılda Mikolaj Kopernik tarafından tekrar ele alınmış, 17. yüzyılın başında teleskobun geliştirilmesiyle birlikte Güneş lekeleri Thomas Harriot, Galileo Galilei ve diğer gökbilimcileri tarafından detaylı olarak gözlemlenebilmiştir. Galileo, Güneş lekelerinin Batı toplumunda bilinen ilk gözlemlerini yapmış ve bunların Güneş ile Dünya arasında dolaşan küçük gök cisimleri olmadığını, aksine Güneş’in yüzeyinde olduğunu düşünmüştür.

1672’de Giovanni Cassini ve Jean Richer Marsa olan uzaklığı belirledi, dolayısıyla da Güneş’e olan uzaklığı hesap edebildiler. Isaac Newton bir prizma kullanarak gün ışığını inceledi ve ışığın birçok renkten oluştuğunu gösterdi. 1800’de William Herschel Güneş tayfının kırmızı bölümünün ötesinde kızılötesi ışımayı keşfetti. 1800’lerde Güneş’in spektroskopik incelenmesinde ilerlemeler kaydedilmiştir. Joseph von Fraunhofer tayf üstünde soğurma çizgilerinin ilk gözlemlerini gerçekleştirmiştir. Tayf üzerindeki en kuvvetli soğurma çizgilerinin adı günümüzde Fraunhofer çizgileri olarak bilinir. Güneş’ten gelen ışığı tayfı genişletildiğinde kayıp birçok renk bulunabilir.

Modern bilimsel dönemin başlarında Güneş enerjisinin kaynağı hâlâ bir bilmeceydi. Lord Kelvin, Güneş’in içerisinde barındırdığı ısıyı ışıyan, soğuyan sıvı bir nesne olduğunu önerdi. Kelvin ve Hermann von Helmholtz daha sonra enerji çıktısını açıklamak için Kelvin-Helmholtz işleyişini önerdi. Maalesef ortaya çıkan yaş tahmini jeolojik kanıtların önerdiği birkaç milyon yıldan çok daha az olan 20 milyon yıl kadardı. 1890’da Güneş tayfında helyumu keşfeden Joseph Norman Lockyer, Güneş’in oluşumu ve gelişimi için kuyruklu yıldızlara dayanan bir varsayım öne sürdü.

1904 yılına kadar kanıtlanmış bir çözüm getirilemedi. Ernest Rutherford Güneş’in enerji çıktısının iç ısı kaynağıyla devam ettirilebileceğini ve bunun da radyoaktif bozulma olabileceğini önerdi. Ancak Güneş enerjisinin kaynağı hakkındaki en önemli ipucunu sağlayan kişi ünlü kütle-enerji denkliği bağıntısı E = mc² ile Albert Einstein olmuştur.

1920’de Arthur Eddington Güneş’in çekirdeğinde bulunan basınç ve sıcaklıkların hidrojeni helyuma dönüştürecek bir nükleer füzyon tepkimesi için yeterli olduğunu, kütledeki net değişiklikten de enerji oluşacağını önermiştir. Güneş’te bulunan hidrojenin baskınlığı 1925 yılında Cecilia Payne-Gaposchkin tarafından doğrulanmıştır. Kuramsal füzyon kavramı 1930’larda astrofizikçiler Subrahmanyan Chandrasekhar ve Hans Bethe tarafından geliştirilmiştir. Hans Bethe, Güneş’in enerjisini sağlayan iki ana nükleer tepkimeyi hesaplamıştır.

1957 yeni ufuklar açan, “Yıldızlarda Elementlerin Sentezi” başlıklı bir bilimsel makale Margaret Burbridge tarafından yayımlandı. Makale evrende bulunan elementlerin Güneş gibi yıldızların içinde sentezlendiğini kanıtlarıyla gösterdi. Bu açıklamalar günümüzde bilimin önemli ilerlemelerinden biri olarak sayılmaktadır.

Yapısı

Güneş, G2 tipinden bir sarı cücedir. Hemen hemen mükemmel bir küre şeklindedir, basıklığı sadece 1/9.000.000’dur. Bir diğer deyişme kutuplararası çapı ile ekvator çapı arasında bulunan fark yalnızca 10 km.’dir. plazma hâlindedir ve katı değildir. Bu nedenle; kendi ekseni etrafında kademeli olarak (ekvatorda  kutuplarda olduğundan daha hızlı) döner.

Bu dönüşün periyodu ekvatorda 25 gün, kutuplarda 35 gündür. Dünya Güneş’in etrafında dönerken gözlem nokamız sürekli değiştiği için, Güneş’in görünür dönüşü ekvatorda yaklaşık 28 gündür. Bu yavaş dönüşün merkezkaç etkisi, üneş’in ekvatorunda yüzey çekiminden 18 milyon kat daha güçsüzdür. Aynı zamanda gezegenlerden kaynaklanan gelgit etkisi Güneş’in şeklini belirgin derecede etkilemez.

Kayalık gezegenlerde olduğu gibi Güneş’in belirli sınırları yoktur. Dış katmanlarında, merkezinden uzaklaştıkça gaz yoğunluğu üstel olarak azalır. Ancak belirgin bir iç yapısı bulunur. Güneş’in yarıçapı merkezinden ışık küresinin (fotosfer) kenarına kadar ölçülür. Bu hemen yukarısında gazların önemli miktarda ışık saçamayacak kadar çok soğuk ya da çok ince olduğu katmandır. Işık yuvarı çıplak gözle görülen yüzeydir. Güneş çekirdeği toplam hacminin yüzde 10’una ama toplam kütlesinin yüzde 40’ına sahiptir.

Güneş’in içi doğrudan gözlemlenemez ve Güneş elektromanyetik ışımaya karşı opaktır. Ancak nasıl sismoloji deprem tarafından üretilen dalgaları kullanarak Dünya’nın iç yapısını ortaya çıkarıyorsa helyosismoloji de Güneş’in içinden geçen basınç dalgalarını kullanarak iç yapısını ölçmeye ve görüntülemeye çalışır. Güneş’in bilgisayar modellemesi de iç katmanları araştırmak amacıyla kuramsal bir araç olarak kullanılır.

Sıcaklığı ve İçeriği

Yüzey sıcaklığı 5500°C ve çekirdeğinin sıcaklığı ise 15,6 milyon °C’dir. Güneşten çıkan enerjinin yalnızca 1/2.000.000’u yeryüzüne ulaşır ve üç günde yaydığı enerji miktarı dünyadaki tüm petrol, ağaç, doğalgaz, vb. yakıta eşdeğerdir. Işınkar yaklaşık olarak 8 dakikada yeryüzüne ulaşır. Dünyaya en yakın yıldızdır ve çekim kuvveti dünya yer çekiminin 28 katıdır.

Yüzeyi kütlesinin %74’ünü ve hacminin %92’sini oluşturan hidrojen, kütlesinin %24-25’ünü ve hacminin %7’sini oluşturan helyum ile Fe, Ni, O, Si, S, Mg, C, Ne, Ca, ve Cr gibi diğer elementlerden oluşur. Güneş’in yıldız sınıfı G2V’dir; G2 Güneş’in yüzey sıcaklığının yaklaşık 5.780 K olduğu, dolayısıyla beyaz renge sahip olduğu anlamına gelir. Gün ışığının atmosferden geçerken kırılması sonucu sarı gibi görünür. Bu mavi fotonların Rayleigh saçılımının sonucunda yeteri kadar mavi ışığın kırılmasıyla geride sarı olarak algılanan kırmızılığın kalmasıdır.Tayfı içinde iyonize ve nötr metaller olduğu kadar çok zayıf hidrojen çizgileri de bulunur. V eki (Roma rakamıyla beş) çoğu yıldız gibi Güneş’in de ana dizi üzerinde olduğunu gösterir.

Enerjisini hidrojen çekirdeklerinin füzyonla helyuma dönüşmesinden elde eder ve hidrostatik denge içindedir, yani zaman içinde ne genişler ne de küçülür. Saniyede 600 milyon ton hidrojen, helyuma dönüşür. Bu da, Güneş`in her geçen saniye 4,5 milyon ton hafiflemesine yol açar. Güneşteki füzyon olayı sonucunda kızıl kırmızımsı bir alev 15-20 bin km yükselir ve Güneş Fırtınası meydana gelir. Galaksimizde 100 milyondan fazla G2 sınıfı yıldız bulunur. Güneş, galaksimiz içinde bulunan yıldızların % 85’inden daha parlaktır, bu yıldızların çoğu kırmızı cücelerdir.

Yörüngesi

Samanyolu merkezinin çevresinde yaklaşık 26.000 ışıkyılı uzaklıkta döner. Galaktik merkez çevresinde bir dönüşünü yaklaşık 225–250 milyon yılda bir tamamlar. Yaklaşık yörünge hızı saniyede 220 kilometredir (+/-20km/s). Bu da her 1.400 yılda bir, 1 ışıkyılı ve her 8 günde 1 GB’dir. Bu galaktik uzaklık ve hız bilgileri şu anda sahip olduğumuz en doğru bilgilerdir ancak daha fazla öğrendikçe bunlar da gelişebilir.

Günümüzde Samanyolu’nun daha büyük olan Kahraman takımyıldızı ve Yay takımyıldızı kolları arasında kalan Orion Kolu’nun iç kısmında, Yerel Yıldızlararası Bulut içinde yüksek sıcaklıkta dağınık gaz bölgesi olan düşük yoğunluklu Yerel Kabarcık içinden geçmektedir. Dünya’ya 17 ışıkyılı uzaklıkta yer alan en yakın 50 yıldız içinde Güneş, mutlak kadir olarak dördüncü sıradadır (M=4,83)