Ve vesmíru jsou miliardy planetárních systémů. Náš planetární systém je založen kolem hvězdy „Slunce“, která vznikla před asi 4.5 miliardami let. Sluneční soustava umístěná ve vnější oblasti spirálového disku Mléčné dráhy prošla různými stadii Slunce, aby vytvořila to, čím je dnes.
Zrození slunce:
Zrození Slunce označuje jednu z prvních fází Slunce. Nebulární teorie naznačuje, že sluneční soustava zahrnující Slunce a všechny planety začala jako obrovský oblak molekulárního prachu a plynu (ve sluneční mlhovině). Přibližně před 4.57 miliardami let se tento obří mrak zhroutil. Důvodem mohou být rázové vlny supernovy nebo procházející hvězdy vedoucí k gravitačnímu kolapsu.
Tento kolaps způsobil nahromadění váčků plynu a prachu do hustších oblastí. Díky tomu se stále více prachu, plynů a hmoty vtahovalo do hustších oblastí a začalo rotovat, aby uspokojilo zachování hybnosti. Rotace zvýšila tlak a katalyzovala tvorbu tepla. Většina hmoty se shromáždila a vytvořila masivní kouli ve středu, zatímco zbytková hmota kolem ní kroužila jako zploštělý disk.
Gigantická koule hmoty ve středu sluneční mlhoviny nakonec vedla ke vzniku Slunce, zatímco kruhový plochý disk hmoty formoval planety, měsíce, pás asteroidů atd. Asi 100,000 XNUMX let se Slunce hroutilo protostar; pak se tlak a teplota ve vnitřku koule zvýšily, aby se zapálila fúze v jejím jádru.
Zpočátku bylo Slunce hvězdou T Tauri, tj. Prudce dynamickou hvězdou, která vypálila silný sluneční vítr. Slunci trvalo několik milionů let, než se usadil do své současné podoby. Zde začal životní cyklus a různé fáze Slunce.
Hlavní sekvence:
Podobně jako většina hvězd i Slunce v současné době prožívá hlavní sekvence fáze svého života a v průběhu hlavní sekvence dochází v jádře hvězdy k energickým reakcím jaderné fúze (fúze vodíku na helium). Přibližně 600 milionů tun hmoty se přemění na sluneční záření, neutrina a energii 4 x 1027 W za sekundu. Slunce tímto procesem vyrábí energii již 4.57 miliardy let.
Jako každý jiný proces, i toto má datum vypršení platnosti. Množství plynného vodíku v jádru Slunce je konečné, a proto nemůže proces pohánět navždy. K dnešnímu dni Slunce přeměnilo zhruba stokrát hmotu Země na helium a sluneční záření. Jak tento proces pokračuje, více vodíku se transformuje na helium, což má za následek neustálé zmenšování jádra Slunce. To umožňuje vnějším vrstvám Slunce zvýšit jejich blízkost ke středu a čelit intenzivnímu gravitačnímu tahu.
Jak se zvyšuje blízkost vnějších vrstev, na jádro je vyvíjen větší tlak, který je odpuzován následným zvyšováním rychlosti fúze. V zásadě se to týká skutečnosti, že rychlost fúze se zrychluje a výkon tepelného světla na Slunci se zvyšuje, protože Slunce spotřebovává vodíky, a tento proces má za následek jednoprocentní zvýšení svítivosti a kapacity na produkci tepla Slunce každý 100 milionů let a 30 procentní nárůst od posledních 4.57 miliardy let.
Asi za 1.1 miliardy let od dnešního dne bude Slunce pravděpodobně o 10% jasnější a žhavější než dnes. Je to podobné jako při útěku Venuše, který proměnil planetu v pekelné prostředí.
Po 3.5 miliardách let by Slunce bylo o 40% jasnější a teplejší než v současnosti. Toto zesílení tepla a světla by uvařilo oceány, trvale roztavilo ledové čepice a uvolnilo veškerou vodní páru v atmosféře do vesmíru. Za těchto environmentálních stavů by život na Zemi, jak ho známe, přestal přežít. Tím by se naše Země změnila v horké a suché tělo jako Venuše. Hlavní sekvence je jednou z nejdůležitějších fází Slunce.
Vyčerpání jádrového vodíku:
Univerzální pravidlo „Věc, která začíná, musí skončit“; platí pro všechno, dokonce i pro sluneční soustavu. Odstranit něco tak obrovského jako planetární systém však vyžaduje stovky miliard let. K konci Slunce pravděpodobně v blízké budoucnosti nedojde. Ale ve vzdálené budoucnosti by Slunce spálilo veškeré své vodíkové palivo a postupně se plazilo k smrti. Jelikož Slunce existuje v hlavní sekvenci asi o 5.4 miliardy let později, začíná jedna z posledních fází Slunce.
Jakmile se vodík přítomný v jádru Slunce spotřebuje, vzniklý inertní heliový popel bude nestabilní a vlivem své hmotnosti se zhorší. Díky tomu by se jádro zahřálo a zhustlo, což by mělo za následek rostoucí velikost Slunce vedoucí k fázi červeného obra jeho vývoje. Odhaduje se, že jak se bude Slunce rozpínat, bude růst natolik obrovsky, že obejme oběžnou dráhu Merkura, Venuše a možná i Země. Pokud by Země objetí náhodou přežila, extrémní teplo z rudého slunce by planetu spálilo.
Konečná fáze a smrt:
Poslední fáze Slunce zahrnují fázi Red-Giant-Branch (RGB) a jakmile se slunce dotkne fáze RGB, bude mu zbývat aktivní životnost zhruba 120 milionů let. Ale tato fáze by byla svědkem řady aktivit. Nejprve se jádro naplněné heliovým popelem brutálně zapálí v heliovém záblesku, ve kterém se asi 40% hmoty Slunce a 6% jádra během několika minut přemění na uhlík!
Ve své fázi RGB se Slunce pravděpodobně zmenší na zhruba desetinásobek své současné velikosti a 50násobek své svítivosti, se značně nižší teplotou než dnes. Hélium přítomné v jádru Slunce bude hořet dalších 100 milionů let, dokud nebude zcela vyčerpáno. Po vyčerpání vstoupilo Slunce do své fáze Asymptotic-Giant-Branch (AGB), kde se znovu rychle rozšířilo a stalo se zářivějším.
Nakonec v nadcházejícím 20 milionech let začne Slunce projevovat nestabilitu a podstoupí řadu tepelných pulzů úbytku hmoty a předpokládá se, že tyto jevy se budou odehrávat každých 100000 1 let, čímž se zvětší velikost Slunce na poloměr více než 5,000 AU a svítivost bude XNUMX XNUMXkrát jasnější.
Tato fáze expanze Slunce buď obejme Zemi, nebo ji nechá zcela neslučitelnou pro život. Dokonce i planety přítomné ve vnější sluneční soustavě (za pásem asteroidů) se drasticky promění. S nárůstem absorpce energie ze Slunce začnou vodní ledy sublimovat a vytvoří hustou atmosféru a husté povrchové oceány. Za 500,000 XNUMX let od této fáze se současná hmotnost Slunce sníží na polovinu a jeho vnější obálka plynů se vyvine do planetární mlhoviny.
kredit: Kurgus předpokládané (na základě stížností na porušení autorských práv)., Planetární.Nebula.Formace, Wikimedia Commons
Fázový vývoj Slunce po AGB bude poměrně rychlejší. K tomu dochází, když vyloučená hmota ionizuje a vytvoří planetární mlhovinu a holé jádro dosáhne teploty 30,000 100,000 K. Konečná teplota exponovaného jádra bude přes 10,000 XNUMX K, poté se zbytek ochladí a vytvoří bílého trpaslíka. Vytvořená planetární mlhovina se bude postupně rozptylovat přibližně za XNUMX XNUMX let, ale bílý trpaslík bude existovat po biliony let, než se zčernal.
Konečný osud našeho Slunce:
Zápočet: ESO / S. Steinhöfel, Schéma života hvězd podobných Slunci, CC BY 4.0
Fáze Slunce nebo jakékoli jiné hvězdy končí jeho smrtí. Smrt hvězd je obecně spojena s masivními supernovami a tvorbou černých děr. V případě Slunce však k těmto formacím nemusí dojít, protože Slunce není dostatečně hmotné na to, aby takové procesy podstoupilo. Ve srovnání se Zemí se Slunce jeví jako hmotné, ale je to poměrně nízkohmotná hvězda. Ve vesmíru jsou některé kolosální hvězdy s vysokou hmotností mnohonásobně větší než Slunce. Pokud by bylo Slunce desetkrát hmotnější, pak by konečná fáze jeho životnosti byla mnohem výbušnější.
V takovém případě by se v jádru hvězdy začalo tvořit železo. Když železo prochází jadernou fúzí, nevydává žádné značné množství energie. Díky tomu už hvězda ve svém jádru nepociťuje vnější tlak, a tak se vyhýbá zhroucení dovnitř.
Je pravděpodobné, že Slunce katastroficky imploduje s ohromným množstvím energie, když se v jádru shromáždí železo o velikosti přibližně 1.38násobku jeho hmotnosti. Toto nepochopitelné množství energie by se dostalo na Zemi za pouhých osm minut a úplně by ji zničilo spolu s celou sluneční soustavou. Mohla by se vytvořit nová mlhovina (podobná Krabí mlhovině), která by byla viditelná z blízkých hvězdných systémů. Poslední zbytky Slunce mohou být hvězdná černá díra nebo rychle se točící neutronová hvězda.
Ale naše Slunce nemá tento osud kvůli své hmotnosti. Slunce by se samo spálilo na bílou trpasličí hvězdu. A do té doby by život dlouho vyhynul. To znamená konec různých stádií Slunce.
Chcete-li se dozvědět více o sluneční soustavě, navštivte https://techiescience.com/milky-way-galaxy/
Také čtení:
- Je kujnost fyzikální vlastností
- Příklady dynamické rovnováhy
- Příklad neutrální rovnováhy
- Příklady neutrální rovnováhy
- Coulombovo tření vs. viskózní tření
- Příklady zrcadlového odrazu
- Příklad dynamické rovnováhy
- Použití tyčového magnetu
- Amplituda
- Dopplerův jev pro pohybujícího se pozorovatele
Ahoj, jsem Sanchari Chakraborty. Vystudoval jsem elektroniku.
Vždy rád zkoumám nové vynálezy v oblasti elektroniky.
Jsem horlivý student, v současné době investuji do oblasti aplikované optiky a fotoniky. Jsem také aktivním členem SPIE (Mezinárodní společnost pro optiku a fotoniku) a OSI (Optical Society of India). Moje články jsou zaměřeny na přiblížení kvalitních vědeckých výzkumných témat jednoduchým, ale informativním způsobem. Věda se vyvíjí od nepaměti. Takže se snažím nahlédnout do evoluce a představit ji čtenářům.
Pojďme se připojit