Büyük Patlama, her ne kadar bir teori olsa da şu ana kadar evrenin başlangıcına dair bir açıklama sunan en bilindik olanıdır. Basitçe, bu teori evrenin küçük bir tekillikle başladığını, sonrasında da bugün bilebildiğimiz kadarıyla 13.8 milyar yıldır şiştiğini ve genişlediğini ileri sürmektedir.
Büyük patlamadan sonra, evren ışınımdan ve atom altı parçacıklardan oluşmaktaydı. Sonra ne olduğu tartışmaya açık – küçük parçacıklar yavaşça birleşerek ve aşamalı olarak yıldızları, yıldız kümelerini ve nihayetinde galaksileri mi oluşturdular? Ya da evren ilk pek çok madde kümeleri olarak oluşup sonradan galaksilere mi bölündü?
Geriye Kalan Diğer Tüm Maddeler Nasıl Oluştu?
Bahsetmiş olduğumuz başlangıç maddesi ile zaman içerisinde evrimleşen yıldızların iç kısımlarında üretilmiş ve öldüklerinde ürettikleri bu maddelerle uzay boşluğunu zenginleştirmişlerdir. Güneş sisteminde az da olsa bulunan ağır elementler, oluştuğu maddenin bir zamanlar bir yıldızın içerisinde olması gerektiğini göstermektedir. Yaklaşık 13.8 milyar yıldır süre gelen bu döngü ile yıldızlar arası ortama dönen ve ağır elementler de içeren bu maddeler bir sonraki doğacak yıldızların ve onların etrafında olabilecek gezegenlerin ham maddesini oluşturmaktadır.
Yegane yıldızımız olan Güneş yaklaşık 4.6 milyar yıl önce hidrojen, helyum ve ağır elementler içeren (C, O, Si, Fe, gibi) bir yıldızlararası gaz ve toz bulutundan oluşmuştur. Güneş Sistemimizde bazı kimyasal elementler oldukça bol bulunurken, bazıları oldukça seyrektir. En bol bulunanların başında hidrojen ve ikinci sırada ise Helyum gelmektedir. Hidrojen tüm sistemde %75‘lik dilimde yer alırken Helyum ile beraber sistem kütlesinin %98’ni oluşturmaktadır.
Bu Oran Sadece Bizim Sistemimiz İçin mi Geçerli?
Hidrojen ve Helyum aslında galaksimizin diğer yıldızlarının ve dış galaksilerin gözlemlerinde de kendini göstermektedir. Bu bulgular evrenin Büyük Patlama ile oluştuğu sırada bol miktarda hidrojen ve helyum, çok az miktarda da Lityum ve Berilyum içerdiğine işaret etmektedir.
Güneş Sistemi’nin oluşum senaryoları astronomları son yüzyıl boyunca uğraştırmış ve halen bu konuda kesin sonuçlara varılamamıştır. En çok kabul gören teorilerden birisi de 18. yüzyılda yaşamış olan Alman filozof Kant ve Fransız fizikçi Pierre Simon Laplace’a aittir. Birbirlerinden bağımsız olarak Güneş Sistemi’nin büyük ölçekli bir gaz ve toz bulutundan oluştuğunu ileri sürmüşlerdir. Bu modeli tutarlı yapan tek şey Güneş’in ve etrafında dolanan gezegenlerin neredeyse tamamının aynı yönde ve kabaca aynı düzlemde dönmeleridir.
Bu teoriye göre, dönen Güneş bulutsusunun her bir parçası karşılıklı uyguladıkları çekim kuvvetleri ile içe doğru çökerek merkezde bir “ön-güneş” oluşturmuşlardır. Gezegenler ve diğer üyeler ise bulutun daha az yoğun dış bölgelerinde oluşmuşlardır. Bu bulutsu içerisindeki madde ise dönerek hızlanmış ve bulutun sıcaklığını da arttırmıştır. Eğer bulutsu dönmüyor olsaydı, tüm maddeler doğrudan ön-güneş üzerine gelecek ve gezegenleri oluşturacak hiçbir şey kalmayacaktı. İlk büzülmenin başladığı andan yüz milyon yıl sonra ön-güneşin iç sıcaklığı birkaç milyon kelvine ulaşmış, hidrojeni helyuma çeviren ilk nükleer tepkinin başlaması ile büzülme sona ermiştir.
Kısa süre sonra kendi ışınımını üretmeye başlayan Güneş, “ışınım basıncı” etkisiyle çevresindeki hidrojen ve helyum gibi hafif elementleri Güneş bulutsusunun dış katmanlarına doğru itmiştir. İç kısımlarda yer alan toz parçacıkları, birkaç milyon yıl içerisinde birleşerek daha iri parçacıkları, bu iri parçacıkların da birleşmesi ile bugünkü asteroidlere benzer cisimleri oluşturmuşlardır. Bu asteroid benzeri cisimler de zaman içerisinde karşılıklı çekim etkisi ile çarpışarak bugünkü karasal gezegenlerin atalarını oluşturmuşlardır. Zaman içerisinde meydana gelen çarpışmalar ise şimdiki karasal gezegenleri oluşturmuştur. Dev gaz gezegenler de buna benzer bir yapı ile oluşmuştur. Çekirdekleri buz ve kayalardan oluşmuş, daha sonra yüksek çekim etkisi altında çekirdeklerinin üzerini düşük yoğunluklu hidrojen ve helyum gazları sarmıştır.
Teorik hesaplamalara göre, Güneş ve sistemin diğer üyelerinin şu anki denge haline ulaşmaları, 1 milyar yıl sürmüştür.
