: دسته: فیزیک; بازدید: 590

مرگ خورشید

مرگ خورشید با اتمام سوخت آن رقم خواهد خورد، هنگامی که تعادل انرژی و گرانش از بین رفته و این ستاره ابتدا به غول سرخ و سپس تبدیل به کوتوله سفید شود.
خورشید انرژی لازم برای زندگی در سیاره زمین را فراهم نموده و بدون این ستاره ما نمی‌توانستیم در اینجا باشیم. اما مانند اکثر اشیاء موجود در فضا، حتی ستاره‌ها هم عمر محدودی دارند، از اینرو روزی مرگ خورشید ما فراخواهد رسید.

البته لازم نیست به زودی نگران مرگ خورشید باشیم. در داخل خورشید یک موتور فیوژن (Fusion) در حال سوختن، این ستاره را می‌سوزاند با این وجود مقدار زیادی سوخت باقی مانده است، سوختی به اندازه حدود ۵ میلیارد سال!

ستاره‌هایی مانند خورشید ما هنگامی شکل می‌گیرند که ابر عظیمی از گاز، عمدتاً هیدروژن و هلیوم آنقدر بزرگ می‌شوند تا سرانجام تحت جرم خود فروپاشی می‌کنند. فشار در مرکز جرم در حال فروپاشی آنقدر زیاد است که گرما به حد غیرقابل تصور رسیده و دما آنچنان زیاد است که اتم‌های هیدروژن الکترون‌های خود را از دست می‌دهند. اتم‌های برهنه هیدروژن که الکترون خود را از دست داده‌اند با همدیگر ترکیب شده و اتم‌های هلیوم را می‌سازند، این واکنش انرژی کافی برای مقابله با فشار شدید گرانشی ابر گازی در حال فروپاشی را آزاد می‌کند. نبرد بین گرانش و انرژی ناشی از واکنش‌های فیوژن (همجوشی هسته‌ای) باعث تولید انرژی در خورشید ما و میلیاردها ستاره دیگر در کهکشان راه شیری و کهکشان های دیگر می‌شود.

خورشید موجود زنده

ستاره شناسان ستاره‌ها را مانند موجودات زنده می‌دانند که مراحل تولد ، زندگی و مرگ را در طول عمر خود می‌گذرانند. این مراحل که برای انسان حدود چند ده سال طول می‌کشد. در مورد ستاره‌ها از چند میلیون تا چند میلیارد سال متغیر است. یک ستاره پس از تولد و گذران عمر ، وارد مرحله مرگ و پایان موجودیت می‌شود. خورشید ما هم که یک ستاره است، از این قاعده مستثنی نیست.

غول سرخ خورشید (انبساط)

ذخایر هیدروژن خورشید به ما این وعده را می‌دهد که تا حدود 5 میلیارد سال دیگر دغدغه‌ای نداشته باشیم. خورشید تقریبا بصورت امروزی ، ستاره‌ای زرد که به اندازه قرص ماه دیده می‌شود، خواهد بود. ولی 5 میلیارد سال بعد بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید ، گداخته شده و صرف تهیه هلیوم می‌شود. در آن زمان جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار و دمای آن را افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد.
انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد، تا اینکه خورشید تبدیل به یک غول سرخ شود. هلیوم هم به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.

خورشید کوتوله (انقباض)

وقتی خورشید منبسط می‌شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود ، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر می‌شود (بدلیل همین افزایش حجم است که غول نامیده می‌شود). با افزایش حجم ، دمای سطح خورشید به آرامی کاهش می‌یابد و گازهای منبسط شده و داغ حرارت خود را از دست می‌دهند. رنگ خورشید از زرد به نارنجی و سپس قرمز تغییر می‌کند. بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید ، درخشندگی آن هزار برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع می‌کند.

خورشید مدت 100 میلیون سال را به شکل یک غول سرخ سپری خواهد کرد، سپس لایه‌های سست بیرونی از آن جدا خواهند شد. سرانجام خورشید به شکل یک کوتوله سفید باقی مانده و به تدریج از بین خواهد رفت.

در صورت مرگ خورشید چه اتفاقی خواهد افتاد؟

در مراحل پایانی عمر خورشید ، هنگامی که این ستاره به غول سرخ تبدیل می‌شود، از آسمان آبی گرفته تا سایه رنگهای سپیده و شامگاه ، کلیه پدیده‌های جوی ، عمیقا تحت تأثیر قرار می‌گیرند. زمین سرد نمی‌شود بلکه برعکس افزایش ‌مساحت خورشید ، کاهش دما را جبران می‌کند و دما از حد معمول هم بسیار فراتر می‌رود. تمام موجودات زنده از بین می‌روند و زمین در غم از دست دادن آنها و خورشید به سوگ می‌نشیند.
با افزایش دما یخ پهنه‌های قطبی شروع به ذوب شدن می‌کنند. سطح اقیانوسها بالا می‌آیند و لایه ضخیمی از ابر ایجاد می‌کنند که برای مدتی خورشید را پنهان می‌کند. این ابرها تقابل اقلیمی میان قطبها و استوا را از بین می‌برند. نوعی جنگل آمازون داغ و مرطوب سراسر زمین را می‌پوشاند. سپس جو زمین شروع به تبخیر شدن می‌کند. گیاهان خشک شعله‌ور می‌شوند. شعله‌های آتش با استفاده از اکسیژن باقیمانده ، همه مواد آلی موجود را مصرف می‌کند. طبیعتی شبیه به ماه کنونی پدید می‌آید.
در صخره سنگهای قاره‌ای و اعماق حوزه‌هایی که تبخیر شده‌اند، حاکمیت عصر معادن بار دیگر جایگاهی را که در نخستین سالهای عمر سیاره داشت، باز می‌یابد. پس از گذشت چند صد هزار سال ، خود صخره نیز شروع به ذوب شدن می‌کند. زیر آبشاری از حرارت سرخ ، امواج گدازه های فروزان از کوهها سرازیر و در اعماق اقیانوسهای کهن جمع می‌شوند. خورشید سرخ به گسترش خود ادامه می‌دهد و باد نیرومند ستاره‌ای به بیرون می‌فرستد.
سیارات عطارد و زهره تحت تأثیر آن به آرامی تبخیر می‌شوند. این توفان شدید مواد آنها را جارو کرده و به صورت امواج متلاطمی از بخار به هوا می‌فرستد. از این ماده رقیق ممکن است سحابیهای جدید شکل گرفته و در میان آنها ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای جدید پدیدار شوند.

چگونگی و زمان مرگ خورشید مشخص شد!

دانشمندان پیش‌بینی جدیدی درباره پایان خورشید و زمان مرگ این ستاره انجام داده‌اند، پایانی که در زمان وقوعش انسانی وجود ندارد تا تماشاگر باشد.
اخترشناسان تا پیش از این تصور می‌کردند خورشید در زمان مرگش به یک سحابی سیاره‌نما تبدیل خواهد شد، حبابی درخشان از گاز و غبار، تا اینکه شواهد نشان دادند چنین پایانی باید عظیم‌تر از این باشد. اکنون گروهی بین‌المللی از اخترشناسان این پایان را دوباره بررسی کرده‌اند و دریافته‌اند سحابی سیاره‌نما یکی از محتمل‌ترین گزینه‌ها برای پایان خورشید است.

خورشید ۴.۶ میلیارد سال سن دارد، و براساس رصد‌هایی که از دیگر ستارگان صورت گرفته‌ است، محققان به این نتیجه رسیده‌اند که خورشید در حدود ۱۰ میلیارد سال دیگر به پایان زندگی خود خواهد رسید. در این میان رویداد‌های دیگری نیز رخ می‌دهند، طی پنج میلیارد سال دیگر خورشید به یک غول سرخ تبدیل خواهد شد، هسته آن کوچک می‌شود و لایه بیرونی آن منبسط خواهد شد تا حدی که به مدار مریخ خواهد رسید و در این مسیر سیاره زمین را خواهد بلعید، البته اگر تا پیش از آن انسان‌ها زمین را نابود نکرده باشند.

آنچه قطعی است این است که تا آن زمان انسانی وجود نخواهد داشت تا قربانی چنین پدیده‌ای شود، در واقع بشر تنها یک میلیارد سال دیگر برای زندگی فرصت دارد مگر اینکه راهی برای خروج از زمین پیدا کند، زیرا درخشش خورشید هر یک میلیارد سال یکبار ۱۰ درصد افزایش پیدا می‌کند. شاید ۱۰ درصد زیاد به نظر نیاید، اما افزایش درخشش خورشید حیات روی زمین را نابود خواهد کرد، اقیانوس‌ها تبخیر خواهند شد و سطح زمین به حدی داغ می‌شود که آبی در آن باقی نخواهد ماند.

آنچه حدس و گمان درباره آن دشوار است،‌ رویدادی است که پس از تبدیل شدن خورشید به غول سرخ رخ خواهد داد. مطالعات پیشین دریافته‌اند که برای شکل‌گیری یک سحابی سیاره‌نمای درخشان، ستاره اولیه باید ابعادی دو برابر خورشید داشته‌باشد. محققان اکنون با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای تعیین کرده‌اند که خورشید نیز مانند ۹۰ درصد دیگر ستارگان پس از تبدیل شدن به غول سرخ،‌کوچکتر شده و به کوتوله سفید تبدیل خواهد شد و در نهایت با تبدیل شدن به یک سحابی سیاره‌ای زندگی‌اش پایان خواهد یافت.

نمایی از سحابی چشم گربه

زمانی که ستاره‌ای در حال مرگ است، توده‌ای از گاز و غبار را به بیرون پرتاب می‌کند، توده‌ای که نیمی از جرم ستاره را تشکیل می‌دهد و نشان از آن است که سوخت ستاره رو به پایان گذاشته‌ است. این دوران که برای ۱۰ هزار سال ادامه دارد، تنها دورانی است که ستاره با نور زیادی خواهد درخشید و سحابی سیاره‌نما را مرئی خواهد ساخت.

سحابی‌های سیاره‌نما در جهان قابل مشاهده پدیده‌هایی رایج به شمار می‌روند، نمونه‌های مشهور آنها سحابی هلیکس یا مارپیچ، سحابی چشم گربه، سحابی حلقه و سحابی حباب است. دلیل اینکه به این سحابی‌ها سیاره‌نما گفته می‌شود آن است که ویلیام هرشل اولین بار آنها را در قرن هجدهم میلادی رصد کرد و از دریچه تلسکوپ‌های آن‌زمان،‌ این سحابی‌ها به شکل سیاره دیده می‌شدند. امروزه اخترشناسان با رصد این سحابی‌ها در دیگر کهکشان‌ها می‌توانند فواصل میان کهکشانی را محاسبه کنند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Astronomy منتشر شده است.

... مراحل مرگ خورشید ...