Bu yazımızda da matıksal olarak sıcaklığın Güneş’e yakınlığa bağlı olduğunu düşünerek ‘en sıcak gezegen hangisidir?’ sorununa verdiğimiz yanıtın neden yanlış olduğunu tartışacağız.
Öncelikle ısı ve sıcaklık kavramlarıyla başlayalım.
- Isı: Belirli bir sıcaklığa sahip olan sistemden, başka bir sisteme sıcaklık farkı nedeniyle geçen enerjidir. Bu enerji her zaman daha sıcak olan sistemden daha soğuk olan sistem yönünde akar. Kinetik kurama göre ısı, moleküllerin ve fotonların hareketleri ve etkileşimleri sonucu ortaya çıkar. Kinetik enerjiye sahip parçacıklar birbirlerine çarparak enerji yani ısı alışverişinde bulunurlar.
- Sıcaklık: Bir maddeyi oluşturan taneciklerden birinin ortalama hareket (kinetik) enerjisini ifade den bir değerdir. Suyun donma derecesi olan sıfır derece referans alınır ve maddenin sıcaklığı termometre ile ölçülür. Isının aksine sıcaklık bir enerji değildir.
Güneş Sistemi’mize bakacak olursak eğer merkezde kendi etrafında dönen ve yüzey sıcaklığı yaklaşık olarak 5.504°C olan bir yıldızımız var. Bu yıldız etrafında da hem merkez yıldız hem de kendi etraflarında dönen 8 gezegen ve sayısız uydu var. Mantıksal olarak en sıcak gezegenin Güneş’e en yakın gezegen, yani Merkür olmasını bekleriz değil mi? Ancak Güneş Sistemi’ndeki en sıcak gezegen Merkür değil.
Güneş’e en yakın olan Merkür yerine Güneş’e en yakın ikinci gezegen olan Venüs, aslında Güneş Sistemi’mizin en sıcak gezegenidir.
Peki bu istisnai durumun sebebi nedir?
Güneş’e 70 milyon km uzaklıkta olan Merkür yaklaşık olarak 426°C yüzey sıcaklığına ulaşır. Güneşe 108 milyon km uzaklıktaki Venüs ise yaklaşık olarak 462°C yüzey sıcaklığına sahiptir.
Bu istisnai durumun sebebi, Venüs’ün sera etkisine neden olan karbondioksitli atmosferidir. Gezegenler, üzerine düşen güneş ışınlarından çok, yüzeylerinden yansıyan güneş ışınlarıyla ısınırlar. Bu yansıyan ışınlar başta karbondioksit, metan ve su buharı olmak üzere atmosferde bulunan gazlar tarafından tutulur. Böylece gezegenler ısınır. Işınların bu gazlar tarafından tutulmasına sera etkisi denir. Atmosferde bu gazların miktarının artması gezegenlerdeki ısınmayı büyük oranda artırır.
Venüs atmosferinde çok yüksek oranda karbondioksit gazı bulunur. Bu tabaka o kadar yoğundur ki gezegene çarpan güneş ışınlarının çok büyük bir bölümü bu tabakadan geri yansıyamaz. Ve gezegen yüzeyinden yansıyan güneş ışınların ısısı atmosferde hapsedilir. Ayrıca Venüs atmosferi, gezegenden gelen termal radyasyonu engellemeye yetecek miktarda sera gazı içerdiğinden, gezegenin soğumasını ve yüzeyinde sıvı su bulunmasını de engeller. Yani Venüs’ün yüzey sıcaklığı yaklaşık olarak 462°C’ de sabit kalır. Bu durum ‘kaçak sera etkisi’ olarak da bilinir.
Merkür’de ise küçük boyutu ve aşırı sıcaklığı nedeniyle üzerine konuşulacak bir atmosferi yoktur. Ancak, hidrojen, helyum, oksijen, sodyum, kalsiyum, potasyum ve su buharından oluşan, yaklaşık 10-14 Bar’lık basınç seviyesine sahip, yumuşak ve değişken bir ekzosfere sahiptir. Sera gazlarının pek etkin olmadığı gezegende güneş görmeyen yüzeylerin sıcaklığı -220°C’ye kadar düşer.
Serimizin bir sonraki yazısında Moletik.com ‘da görüşmek üzere!
