Quando Esploderà Il Sole?

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Quando Esploderà Il Sole?
Quando Esploderà Il Sole?
Anonim
Quando esploderà il sole? - Sole, brillamenti solari
Quando esploderà il sole? - Sole, brillamenti solari

Una delle domande che sorge quasi sempre nelle lezioni di astronomia: quando esploderà il sole? Ovviamente è impossibile dare una risposta esatta. Ma cosa accadrà alla fine alla nostra stella e al sistema solare può essere previsto.

SPAZIO "CULLA"

Le stelle, come le persone, nascono, vivono e muoiono. E se nascono all'incirca nello stesso modo, il loro percorso di vita va e muoiono in modi completamente diversi.

Molte teorie astrofisiche moderne concordano sul fatto che le stelle nascano da nubi di gas e polvere. Tale nube, chiamata la "culla stellare", è molto grande, decine di migliaia di volte più grande del nostro sistema solare e molto massiccia, milioni di masse solari.

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La "culla stellare" può ruotare lentamente attorno a una galassia per miliardi di anni fino a quando non si verifica un incidente necessario per l'inizio dell'"attività generica". Potrebbe essere una collisione con un'altra "culla", un passaggio attraverso il braccio denso di una galassia a spirale, o un'onda d'urto dall'esplosione di una vicina supernova.

E poi nella "culla delle stelle" si verifica un collasso gravitazionale, cioè una rapida contrazione. La nube di gas-polvere si scompone in grumi, alcuni dei quali manterranno la loro struttura nuvolosa, ma alcuni, quelli "più piccoli", che pesano meno di 100 masse solari, saranno in grado di formare una stella.

Il gas in piccoli gruppi si riscalda mentre si contrae e si trasforma in una densa protostella sferica che ruota attorno al proprio asse. Questo è un processo straordinariamente bello.

COSA SUCCEDERÀ PROSSIMAMENTE?

Il fatto che una protostella si trasformi in una stella dipende da quanto alta diventa la temperatura nel suo nucleo. Se la temperatura raggiunge circa dieci milioni di gradi, nel nucleo inizierà la fusione termonucleare, la conversione dell'idrogeno in elio. All'interno della stella neonata si stabilirà l'equilibrio idrostatico e cesserà l'ulteriore compressione. La stella diventerà stabile e inizierà a brillare.

Nel tempo, i pianeti possono formarsi attorno alla stella e la vita può sorgere sui pianeti.

Ma a volte succede in modo molto diverso. A volte compaiono le cosiddette stelle "nate morte". Se la temperatura nel nucleo "non raggiunge" la fusione termonucleare, la stella diventa una nana bruna e muore molto rapidamente, nell'arco di decine di milioni di anni. Si spegne senza avere il tempo di divampare davvero. Fortunatamente, il nostro Sole appartiene al primo gruppo, ed è destinato ad avere una vita stellare lunga (sebbene non infinitamente lunga).

Anche piccole, per gli standard cosmici, esplosioni di attività solare possono causare tempeste magnetiche sulla Terra e persino disabilitare le apparecchiature.

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"INGEGNERE" IN PROFONDITÀ?

Gli astrofisici stimano che il Sole abbia cinque miliardi di anni. Per analogia con la vita umana, il Sole ha già lasciato il periodo della giovinezza, ma è ancora molto lontano dalla vecchiaia. Il più che nessuno dei due è il tempo di lavoro.

Ecco il nostro luminare e sta lavorando con parsimonia, convertendo l'idrogeno in elio e, grazie a questo, illuminando e riscaldando lo spazio del mondo e te e me.

Va detto che nella "gerarchia stellare" mondiale il Sole occupa una posizione molto media in termini di massa, luminosità e posizione. Usando nuovamente l'analogia umana, possiamo dire che funziona come un normale ingegnere in una piccola impresa da qualche parte nelle province russe.

(A proposito, sull'entroterra: questa è un'analogia abbastanza accurata, poiché il sistema solare si trova tra i due bracci a spirale della galassia della Via Lattea a una distanza molto significativa dal suo centro - 32.660 anni luce.)

La "gerarchia stellare" per gli astrofisici è il diagramma di Hertzsprung-Russell, che stabilisce la dipendenza della luminosità (luminosità) di una stella dal suo colore e dalla temperatura superficiale.

Secondo esso, il Sole si trova approssimativamente nel mezzo della "sequenza principale", su cui si trovano la maggior parte delle stelle che conosciamo. Un normale, ordinario luminare di classe spettrale G, non proprio un nano, ma assolutamente non un gigante.

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MACCHIE SUL VOLTO DELLA LUCE

Cinque miliardi di anni di fusione termonucleare hanno portato al fatto che circa il 40% dell'idrogeno all'interno del Sole si è già trasformato in elio. La superficie del Sole si sta lentamente ma inesorabilmente raffreddando (ora la temperatura superficiale è di circa seimila gradi, che è mille volte inferiore alla temperatura del suo nucleo e mille volte superiore alla temperatura degli angoli più caldi della Terra).

Proprio come la pelle del viso di una persona diventa rugosa con l'età, il "volto" del Sole si copre di macchie. La natura delle macchie non è completamente compresa; si presume che si tratti di zone con una temperatura relativamente bassa nella fotosfera solare e i propri campi magnetici.

Cosa accadrà al Sole e, di conseguenza, al Sistema Solare, quando tutto l'idrogeno al suo interno sarà esaurito? Finirà i suoi giorni nel nero freddo cosmico o, al contrario, in un lampo della fiamma più luminosa e inimmaginabile? E, cosa più importante per noi, che ora viviamo, - quando può succedere?

ETÀ E MORTE

Rassicuriamo il lettore: secondo tutte le teorie astrofisiche serie, questo accadrà molto, molto presto. Nelle centinaia di milioni, e forse miliardi di anni, che ci separano da questo triste momento, l'umanità troverà senza dubbio una via di fuga. Pertanto, tutte le domande di cui sopra sul destino futuro del Sole sono per noi puramente teoriche, sebbene di notevole interesse.

Consideriamo gli scenari del "giorno del giudizio" più popolari tra gli astrofisici.

Tra un miliardo o due anni, il Sole inizierà a "invecchiare". Il principale "carburante" termonucleare - l'idrogeno - rimarrà sempre meno nel nucleo e il Sole, a causa della violazione dell'equilibrio idrostatico, aumenterà prima di dimensioni. Da una normale stella gialla, si trasformerà in una gigante rossa delle dimensioni dell'orbita di Mercurio.

COSA ASPETTA IL PIANETA

I pianeti vicini al Sole - Venere, Terra, Marte - si trasformeranno in sfere di pietra senz'acqua e senza vita. Le lingue della corona solare leccheranno continuamente la superficie della Terra vuota e il suo plasma rallenterà la sua rotazione, trasformando l'orbita circolare in una spirale.

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Forse la Terra alla fine cadrà sul Sole, forse no, perché le giganti rosse vivono per un tempo molto breve, solo circa 100-200 milioni di anni. È durante questo periodo che gli ultimi atomi di idrogeno si trasformeranno in elio, il ciclo termonucleare terminerà, il Sole arrossato e gonfio si sgonfierà rapidamente, cadendo verso l'interno.

Il collasso gravitazionale si verifica molto rapidamente e in meno di pochi mesi nel nostro tempo il Sole si trasformerà in minuscolo, delle dimensioni della Terra, ma estremamente luminoso a causa della sua rapida contrazione di una nana bianca.

E dopo altri cento milioni di anni, la nana bianca si raffredderà e diventerà una nana nera, un oggetto spaziale superdenso e infine "morto", solo con la sua massa e gravità che ricordano l'ex stella radiante.

UN ALTRO SCENARIO

Tuttavia, le cose possono accadere in un modo diverso. Come una persona a volte muore prima della data prevista per una malattia o un incidente, così il nostro Sole potrebbe non essere all'altezza del limite di età misurato per lui. Un incidente così tragico per una stella può diventare una supernova.

A causa delle sue dimensioni relativamente piccole, il Sole non è molto probabile che diventi una supernova, ma è possibile.

Il fatto è che, oltre alla conversione dell'idrogeno in elio, possono verificarsi altre reazioni termonucleari all'interno di una stella. Quando (e se!) La massa accumulata del nucleo di elio diventa troppo grande, il nucleo non può sopportare il proprio peso e inizia a ridursi, l'aumento della temperatura può causare la trasformazione dell'elio in carbonio, carbonio - in ossigeno, ossigeno - in silicio, e infine, silicio - in ferro …

Naturalmente viene rilasciata un'incredibile, colossale quantità di energia.

Attività solare

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Come un tumore canceroso, un nuovo nucleo di ferro appare e cresce all'interno della stella. Crescerà fino a quando la gravità sempre crescente non romperà la struttura dei suoi atomi costituenti. I gusci elettronici degli atomi "collasseranno" sui loro nuclei, trasformandoli da protoni a neutroni.

Il nucleo della stella stessa diminuirà di dimensioni di un fattore di milioni, tra esso e i gusci esterni della stella apparirà uno strato di vuoto, nel quale cadranno questi gusci più esterni, riscaldandosi fino a un'enorme temperatura.

Ma non ci sarà un posto speciale dove cadere, perché il nucleo di neutroni rifletterà gli strati esterni, come la racchetta di un giocatore di tennis esperto: una palla volante. E poi i gusci riflessi esploderanno e la stella si trasformerà in una supernova.

Se questo accade al nostro Sole, per diversi mesi emetterà nello spazio circostante tanta energia radiante ogni secondo quanta ne dava in 10 mila anni.

E gli esseri intelligenti, situati a una distanza di sicurezza dal sistema solare cessato di esistere, da qualche parte nella nebulosa di Andromeda, guarderanno con interesse il nuovo oggetto stellare luminoso che ha decorato il loro cielo notturno, puntando il dito l'uno contro l'altro. O tentacoli.

Tuttavia, è probabile che questi non saranno solo intelligenti, ma alieni a noi creature, ma ai nostri discendenti. Perché anche nell'improbabile eventualità che il Sole si trasformi in una supernova, avranno almeno decine di milioni di anni (e questo è molto per l'evoluzione!) per trovare nuovi mondi adatti e raggiungerli.

Si dissolverà?

Recentemente, gli scienziati hanno avanzato diverse ipotesi originali su come la nostra stella potrebbe perire.

Sostengono che non ci sarà alcuna esplosione di supernova o "normale raffreddamento" del sole. Nel corso del tempo, il luminare perderà il vecchio e inutile guscio di gas, come una pelle di serpente.

Alla fine, si trasformerà in una nuvola luminosa di nebbia planetaria, che si raffredderà per diverse migliaia di anni e nel tempo si dissolverà semplicemente nello spazio. I pianeti del sistema solare, rimasti senza una stella, diventeranno inabitabili.

È vero, gli astronomi non potrebbero esprimere il motivo per cui il sole dovrebbe affrontare un destino diverso rispetto a qualsiasi altra stella che attraversa un intero ciclo di vita.

Bene, non dimentichiamo che le previsioni apocalittiche sono state fatte in ogni momento. Inoltre, sono stati espressi da persone molto serie. La data più vicina per la morte del Sole è il 2060. È stato calcolato matematicamente dal famoso Isaac Newton. '

Nell'inverno del 2017, gli scienziati che utilizzano il telescopio Hubble hanno registrato in una foto la formazione di una nebulosa a seguito della morte di una stella simile al Sole.

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SOLO PICCOLI ECHI

A proposito, anche adesso, quando l'apocalisse è ancora molto lontana, il Sole abbastanza pacifico a volte ha un effetto molto negativo su tutta la vita sulla Terra.

Così, i ricercatori norvegesi, che hanno iniziato le loro ricerche una decina di anni fa, hanno elaborato i dati dei libri parrocchiali nell'area di Trondheim nel periodo dal 1750 al 1900. I ricercatori hanno confrontato i dati sull'aspettativa di vita delle persone con le fasi dell'attività solare e sono giunti a conclusioni davvero sensazionali.

Le persone nate durante il picco di attività solare, in media (esclusi incidenti e malattie) vivevano 5, 2 anni in meno rispetto a quelle nate durante gli anni di minima attività del sole. È stato osservato anche un aumento della mortalità infantile durante la stagione di massima solare. Inoltre, durante questi anni, il tasso di natalità è diminuito e sono nate più ragazze, che in seguito si sono rivelate sterili.

Purtroppo, l'atmosfera non è in grado di assorbire completamente le radiazioni durante i periodi di massima attività. È proprio questo che determina la diminuzione dell'aspettativa di vita delle persone nate durante il massimo solare.

La durata dei cicli solari è di 9-14 anni. Durante il picco di attività, le tempeste infuriano sulla superficie del luminare, si verificano gigantesche espulsioni di plasma e gli astronomi osservano macchie scure e bagliori. Il massimo solare del 1859 è considerato il più forte nella storia delle osservazioni.

Il cielo ardeva per diverse settimane e l'aurora boreale poteva essere vista anche dove non era mai stata vista prima. Inutile dire che fu nel 1859, secondo gli studi degli scienziati norvegesi, che nella regione di Trondheim nacque il numero massimo di persone che vivevano una vita molto breve, così come le donne sterili.

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