" "
Glavni AstronomijaTa zvezda je dosegla konec svojega življenja

Ta zvezda je dosegla konec svojega življenja

Astronomija : Ta zvezda je dosegla konec svojega življenja

Približno 10.000 svetlobnih let je v ozvezdju Kentavra planetarna meglica, imenovana NGC 5307. Planetarna meglica je ostanek zvezde, kot je naše Sonce, ko je dosegla to, kar je mogoče opisati kot konec svojega življenja. Ta Hubbleova slika NGC 5307 se ne sprašuje samo o preteklosti zvezde, ampak vas sprašuje o prihodnosti našega lastnega Sonca.

Proces staranja zvezde in doseganje konca njenega življenja je dolga, počasna zgodba, ki jo spremljajo epizode hitre spremembe. Tako kot NGC 5307 je tudi naše Sonce sčasoma postalo rdeči velikan, ki bo odganjalo svoje zunanje plasti plina. V prihodnosti bo nekaj milijard let sama postala bela pritlikavka, ki bo osvetljevala plasti plina, ki jih je odvajala kot planetarno meglico.

Trenutno je naše Sonce na glavnem zaporedju. V notranjosti jedra tali vodik v helij. Kot rezultat te fuzije se sprosti ogromna količina energije, ki ogreva Zemljo in ohranja življenje tukaj. (Pravzaprav fuzija sama ne proizvaja večine toplote; to je protonsko-protonska veriga.)

Toda zvezda je ravnovesje med zunanjim tlakom fuzije in notranjim pritiskom lastne gravitacije. To ravnovesje imenujemo hidrostatično ravnovesje in ne more trajati večno.

Leto za letom, stoletje za stoletjem, sonce po aeonu sonce zliva vodik v helij, sprošča toploto in izgublja maso. Čeprav se lahko zvezda, kot je naše Sonce, zdi stabilna in nespremenljiva, nič v naravi ni nespremenljivo. Sonce vsako minuto zlije približno 600 milijonov ton vodika v helij, pri čemer izgubi maso. S pretvorbo snovi v energijo izgubi maso, kot je razloženo z Einsteinovim E = mc².

To je pomemben znesek. Pravzaprav je Sonce v svojih približno 4, 5 milijarde letih življenja izgubilo količino mase, podobno masi Jupitra.

Sčasoma se bo uravnavanje večno spremenilo, ker Sonce izgubi dovolj mase, da notranja sila njegove gravitacije ne bo zadoščala, da bi vsebovala zunanjo silo svoje fuzije. Zvezda se bo razširila v rdečega velikana.

Astronomi izračunajo, da se bo, ko bo naše Sonce rdeča orjaška, čez približno 5 milijard let razširilo dovolj, da bo zajelo Merkur, Venero in verjetno Zemljo. Če pripeljemo do tega, bo Sonce postalo približno dvakrat svetleče kot zdaj. V tistem trenutku bo Zemlja od Sonca prejela približno toliko energije, kot jo ima zdaj Venera. Ni dobra napoved za življenje.

Po svoji fazi rdečega velikana bo Sonce postalo pod velikan. V obdobju pol milijarde let se bo podvojilo. Nato sledi še ena pol milijarda letna faza, kjer se velikost ponovno podvoji in postane tudi do dva tisočkrat svetlejša. Na tej točki je Sonce zdaj ogromen, svetel, grozeč objekt, ki se je obarval rdeče in požrl notranje planete v Osončju.

Ko zvezda postane rdeči velikan, nabrekne do ogromne velikosti, čeprav je izgubila maso. Izgubljena masa pomeni, da je zvezda manjša gravitacija. Kreditna slika: avtor Oona Räisänen (uporabnik: Mysid), uporabnik: Mrsanitazier. - Vektorizirano v Inkscape avtorja Mysid na JPEG avtorja Mrsanitazier (sl: Slika: Sun Red Giant2.jpg)., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2585107
Ko zvezda postane rdeči velikan, nabrekne do ogromne velikosti, čeprav je izgubila maso. Izgubljena masa pomeni, da zvezda manj gravitacijsko stisne, kar omogoča, da se zvezda širi. Kreditna slika: avtor Oona Räisänen (uporabnik: Mysid), uporabnik: Mrsanitazier. - Vektorizirano v Inkscape avtorja Mysid na JPEG avtorja Mrsanitazier (sl: Slika: Sun Red Giant2.jpg)., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2585107

V tem trenutku bo Sonce na veji rdeče velikanke. Imelo bo jedro helija, obkroženo s plastjo vodika. Po milijardah let aktivnega življenja bo Soncu preostalo le približno 100 milijonov let aktivnega življenja. Toda v teh 100 milijonov let se je stisnilo veliko dejavnosti.

Najprej je tu helij bliskavico, kjer bo Sonce izgorelo 40% svoje mase. To boste storili s pretvorbo približno 6% helija v svojem jedru v ogljik. To bo trajalo le nekaj minut, šokantna sestava proti milijardam let Sončevega življenja.

Evolucija Sonca. Kreditna slika: avtor Szczureq - lastno delo, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34794215
Evolucija Sonca. Kreditna slika: avtor Szczureq - lastno delo, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34794215

Ko izgubi vso to maso, se bo zmanjšala na približno 10-krat večjo sedanjo velikost in približno 50-krat večjo svetilnost. V tistem trenutku je Sonce na vodoravni veji in bo še naslednjih sto milijonov let helij v svojem jedru zgoreval in postal nekoliko večji in bolj svetleč.

Toda zdaj Soncu zmanjka goriva. Helij v svojem jedru se še bolj izčrpava in izgublja večjo maso. Nič ne more preprečiti, da bi se to zgodilo, in Sonce se bo znova razširilo, kot je to storilo, ko je prvič stopilo v fazo rdečega velikana. Toda ta širitev bo veliko hitrejša.

Stvari pospešujejo Sonce in postaja vse bolj nestabilno. Naše nekoč nepogrešljivo Sonce je v zadnjih fazah. Zdaj je v fazi asimptotičnih velikanov-vej in bo v zgodnjem delu te faze preživelo približno 20 milijonov let. Ima večinoma inertno jedro kisika in ogljika, lupino, kjer se helij zliva v več ogljika, in drugo lupino, kjer se vodik zliva v helij. Veliko se dogaja.

Konvulziral bo niz toplotnih impulzov in izgube mase. Vsak od teh impulzov traja le dobrih sto let, v vsakem pa se bo Sonce širilo in postalo bolj svetleče. Vsak impulz bo močnejši od tistega pred njim in to obdobje traja približno 100.000 let. Izračuni kažejo, da bo naše Sonce do konca svojega življenja verjetno izkusilo štiri od teh impulzov.

Potem ko jih bodo ovili impulzi, se bo Sonce umirilo. Sonce je za vse namene in namene mrtvo. Ali vsaj v komi. Stročji so razlili njene zunanje plasti in zdaj je beli škrat. Ta beli pritlikavec bo vseboval le približno 50% prvotne mase Sonca.

lanetarne meglice so v najrazličnejših oblikah in morfologijah. Vsak ima v sredini belega pritlikavca. Naše Sonce bo nekega dne spominjalo na te meglice. Od leve proti desni meglica metulja, meglica prstana in NGC 2818. slikovni krediti, levo desno: NASA, ESA in ekipa Hubble SM4 ERO; NASA, ESA, C.R. O'Dell (univerza Vanderbilt) in D. Thompson (veliki observatorij daljinološkega teleskopa); NASA, ESA in Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
Planetarne meglice so različnih oblik in morfologij. Vsak ima v sredini belega pritlikavca. Naše Sonce bo nekega dne spominjalo na te meglice. Od leve proti desni meglica metulja, meglica prstana in NGC 2818. slikovni krediti, levo desno: NASA, ESA in ekipa Hubble SM4 ERO; NASA, ESA, CR O'Dell (univerza Vanderbilt) in D. Thompson (veliki observatorij daljinološkega teleskopa); NASA, ESA in Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Sonce je mrtvo, ker ni več fuzije. Kot beli pritlikavec oddaja le shranjeno energijo. Sestavljena je iz gosto pakirane elektronsko degenerirane snovi in ​​ne more se zliti.

Toda še vedno sveti in energija, ki jo oddaja, udari v plasti plina, ki ga oddaja med svojimi toplotnimi impulzi, ionizira plin in ga prižge. Naše Sonce bo potem planetarna meglica. In to nas vrača k NGC 5307.

NGC 5307 je pogled naprej proti koncu Sun s življenja. Tako kot NGC 5307 bo tudi naše Sonce nekega dne, več milijard let, samo ostanek svoje nekdanje slave kot življenjska krogla plazme. Kljub planetarnemu imenu meglice v bližini ne bo planetov. Uničil jih bo med širjenjem. Tam bo samo plin.

Ta slika tedna z NASA / ESA vesoljskega teleskopa prikazuje NGC 5307, planetarno meglico, ki leži približno 10000 svetlobnih let od Zemlje. Beli pritlikavec na sredini prižge plin, ko se širi. Po približno 10.000 letih bo plin razpršen. Kreditna slika: NASA / ESA / Hubble

Toda tudi plina sčasoma ne bo več. Oddalji se od zvezde in se ohladi. Po približno 10.000 letih kot planetarna meglica bo nekdanje Sonce vztrajalo kot slabotni beli škrat že trilijone let. Po tem bo po teoriji Sonce postalo črni škrat. Popolnoma se bo ohladilo in ne bo oddalo energije. To je teoretično, ker niso opazili črnih palčkov. Pravzaprav traja dlje, da se zvezda razvije v to hipotetično stanje črnega pritlikavca, kot je bila doba vesolja samega doslej.

Še vedno mora biti izgnan plin iz planetarne meglice še vedno pomemben. Skozi kaos Sun s zadnjih stopenj evolucije je skozi zvezdne nukleosinteze ustvarjal elemente, težje od vodika in helija. Ti elementi, imenovani kovine v astronomiji, bodo poslani v vesolje in prevzeti v drugem zvezdnem procesu tvorbe. Oni ll obogatijo naslednjo rojeno zvezdo in naslednje planete, ki bi se lahko oblikovali okoli te bodoče zvezde.

Ime planetarne meglice je napačno ime iz prejšnjih dni v astronomiji. Niso na noben način niso povezani s planeti. Toda nekateri prvi opazovalci teh zvezdnih ostankov so takrat, ko so jim bili na voljo teleskopi, videli zaobljene oblike in domnevali, da gre za planete.

Zdaj vemo, da s ni res. Zdaj jih prepoznamo po tem, kar so. Vsaka od teh meglic je kot posnetek, ki povzema milijarde let, potrebnih za dosego tega stanja. In čeprav ga človeške oči nikoli ne bodo opazile (verjetno), je to končna usoda našega Sonca.

Opomba bralcem:

O življenju in morebitni smrti zvezde je ogromno podrobnosti. Ko rečemo nekaj takega, kot je tapljanje vodika v helij, sprosti toploto tam za veliko več, in veliko več, kot se lahko prilega v en izdelek.

Če želite izvedeti več o zvezdah, priporočam Življenje in smrt zvezd (2013) Kenneth R. Lang. Lang je profesor astronomije na univerzi Tufts in odlično razloži vse zvezdno.

Več:

  • NASA-jevo sporočilo za javnost: Hubble pogledi Zadnji stadiji zvezdnega življenja
  • Vesolje danes video: Zakaj se rdeči divovi razširijo?
  • Vesolje danes: Vrste zvezd
  • Wikipedija: Sonce
  • Wikipedija: Beli škrat
  • Wikipedija: Planetarna meglica
Kategorija:
Spokojna galaksija s cvetnimi listi kaže namige do nasilne preteklosti
Slabo vreme potisne SpaceX vrnitev na prvo točko z revolucionarnimi iridijevimi releji