لماذا يجب أن تنفجر

ذكر العلماء مرارًا وتكرارًا أن التفاعل النووي الحراري الذي يحدث داخل النجم الوحيد في نظامنا لا يمكن أن يدمر القزم الأصفر فحسب ، بل أيضًا جميع الكواكب القريبة. يمكن أن يحدث هذا بسبب "الشيخوخة المبكرة" للشمس - العمليات التي تسرع "تآكل" النجم وتقصير دورة الحياة. عليك أن تفهم أن نصف حياتنا قد عاشت بالفعل.

الحد الأقصى لعمر النجم هو 10 مليار سنة. "\u003e

أقصى عمر للنجم هو 10 مليار سنة.

النسخة الثانية من الأرض

عندما ينكسر نجم ضخم إلى ذرات ، يتحول إلى مستعر أعظم. يتم التخلص من تريليونات أطنان من الغبار والغاز. لقد ولدت عوالم جديدة من مواد البناء هذه ، ولكن تحول النجم إلى مستعر أعظم غالبًا ما يصبح آخر حدث للكواكب المشكلة بالفعل.

انفجار الشمس سيقتل بالتأكيد جميع كواكب المجموعة الأرضية ، ولكن هناك إيجابيات "\u003e

انفجار الشمس سيقتل بالتأكيد جميع كواكب المجموعة الأرضية ، ولكن هناك إيجابيات

سوف نموت قبل الانفجار

لا شيء من سيناريوهات تدمير الكواكب الأرضية ، بما فيه الكفاية ، لا يتضمن انفجارًا مباشرًا. عندما تبدأ الشمس في الموت ، يجب أن يزداد حجمها ، وفقًا للعلماء ، وعلى الأرجح ، ستصبح أكثر برودة بشكل ملحوظ.

بمرور الوقت ، يتحول من قزم أصفر إلى عملاق أحمر "\u003e

بمرور الوقت ، يتحول من قزم أصفر إلى عملاق أحمر

حرارة باردة وجهنمية

لا يوجد سيناريو دقيق للانفجار الشمسي حتى الآن ، وكل ما يتعلق بالمناقشة حول وفاة نظام كوكبي كامل موجود حصريًا على مستوى نظري. على سبيل المثال ، سيناريو "حرق كل الكائنات الحية" بعيد عن السيناريو الوحيد. هناك اتجاه آخر - التبريد بعد الانفجار.

الصورة: © KInopoisk / "\u003e"\u003e

مثل هذا الانفجار لن ينتهك سلامة الشمس ، ولكنه سيوقف التفاعل النووي الحراري "\u003e

مثل هذا الانفجار لن ينتهك سلامة الشمس ، ولكنه سيوقف التفاعل النووي الحراري.

كرة القدم

لا تقوم الشمس بتدفئة الأرض فحسب ، بل تحملها أيضًا في مدار مريح (من جميع النواحي). إذا انفجر النجم المركزي ، في صباح أحد الأيام الجميلة ، سيجد أبناء الأرض أنهم بعيدون عن موطنهم المعتاد.

تدمير الشمس سوف "يمحو" مدار الأرض المألوف "\u003e

تدمير الشمس سوف "يمحو" المدار المألوف للأرض

نهاية العالم تعيش

إذا انفجرت الشمس كما يتصور صانعو الأفلام وكتاب الخيال العلمي ، فلن يتحول الكوكب إلى بخار. وعلى الرغم من السيناريو الأولي ، الذي تضمن "حرق" سطح الأرض والتربة حتى القلب في غضون ثماني دقائق ، رفض العلماء ، لكن الخيارات الأخرى ليست أفضل بكثير.

وأشار خبير الفضاء ميخائيل لابيكوف إلى أنه مع وجود بعض الخيارات لانفجار الشمس ، فإن جانب يوم الكوكب بسرعة هائلة "يتم تعقيمه" بكل بساطة - سيتم حرق الحيوانات والكائنات الحية الأخرى عند درجة حرارة عدة ملايين من الدرجات.

أولاً ، سيتم "تبخر" الغلاف الجوي ، ثم ستكون درجة الحرارة على السطح بحيث تذوب عدة طبقات ببساطة

ميخائيل لابيكوف

مع هذا التطور للأحداث ، يمكن أن تختفي حتى البكتيريا والكائنات الحية الأخرى. سوف تتبخر المياه وجميع الغازات المتطايرة بشكل لا رجعة فيه. علاوة على ذلك ، سوف يتصدع العالم تدريجيًا من البرد ، وسيكون الكوكب خارج المنطقة الصالحة للسكن. سوف يتمكن أبناء الأرض من ملاحظة كل هذا الروعة بأعينهم المنصهرة والمحرقة.

متوسط \u200b\u200bوقت التدمير "\u003e

محسوب ومتوسط \u200b\u200bوقت التدمير

يحدث توهج الشمس بسبب حرق شديد لمواد مختلفة ، في المقام الأول الهيدروجين والهيليوم. تكون درجة حرارة الاحتراق عالية جدًا بحيث يستمر التفاعل مثل درجة الحرارة النووية ، والتي تسببها الشمس ...

يحدث توهج الشمس بسبب حرق شديد لمواد مختلفة ، في المقام الأول الهيدروجين والهيليوم. تكون درجة حرارة الاحتراق عالية جدًا بحيث يستمر التفاعل مثل نووي حراري ، مما يجعل الشمس قادرة على تسخين الأرض على مثل هذه المسافة الكبيرة.

لماذا يجب ان تخرج الشمس؟

الشمس نجمة صغيرة جداً ، هناك أضاءت آلاف وعشرات الآلاف من المرات. في البداية ، تتألق جميع النجوم بفضل التفاعل النووي الحراري لنوى الهيدروجين ، والتي تتحول في الوقت نفسه إلى مواد أثقل: الهليوم والأكسجين والحديد وحتى الذهب.

تحت تأثير درجات الحرارة العالية والضغط ، تبدأ هذه المواد أيضًا في المشاركة في انبعاث الضوء بواسطة الشمس. نظرًا للكتلة الذرية العالية وكمية كبيرة من الطاقة ، تبدأ الشمس في البرودة ، وتزداد في الحجم. ولكن في مرحلة معينة ، عندما تصبح العناصر الكيميائية الخفيفة صغيرة جدًا ، تصبح درجة الحرارة غير كافية للتفاعل النووي الحراري للمواد الثقيلة.

بعد ذلك ، يمكن أن يذهب تطوير النجم في سيناريوهين. أثقل النجوم بسبب الكثافة العالية للمادة ، وغياب قوى الطفو من قلب منقرض يبدأ في التقلص ، ويتحول إلى ثقب أسود في وقت قصير - قطعة كثيفة بشكل غير عادي من الفضاء.

نظرًا لأن حجم الشمس أكثر من متواضع ، فسوف يتلاشى لونها وفقًا لسيناريو آخر. بعد 2 مليار سنة ، سيزداد حجمه بشكل ملحوظ ، ويمتص الزهرة. بعد ذلك ، للوصول إلى مدار الأرض ، وربما أيضًا بلع كوكبنا ، ستبدأ الشمس في حرق بقايا المادة. عندما يحترق الحديد ، تنفجر كرة عملاقة ، وتفقد القشرة العلوية تمامًا.

بدلاً من الشمس ، سيبقى فقط جوهر كثيف وبارد تدريجيًاتتكون من معادن ثقيلة جدا - قزم أبيض. استنادًا إلى البيانات الفلكية وعدد كبير من الأمثلة ، يجب أن يحدث هذا في 4-5 مليار سنة.

ماذا يحدث إذا انفجرت الشمس؟

لن يكون تلاشي الشمس تدريجيًا - سيقضي النور أيامه الأخيرة بسرعة ونشاط. وفقًا للتنبؤات المتشائمة ، لن تلتقط الأرض تلاشي الشمس على الإطلاق - بعد امتصاصها بواسطة الغلاف الجوي للشمس ، سيتحول كوكبنا إلى بلازما عالية الطاقة. إذا لم يصل سطح الشمس إلى الأرض ، فسيشغل النجم ما يصل إلى 90٪ من السماء. ستتبخر المحيطات بحلول ذلك الوقت ، حتى طبقة صلبة رقيقة من قشرة الأرض - الغلاف الصخري - ستصبح سائلة.

في وقت الانفجار ، ستقوم موجة صدمة قوية بطرد الأرض والكواكب الأخرى المتبقية في ذلك الوقت من النظام الشمسي. نظرًا لأنه لن يكون هناك شيء للتألق - لن يتم وضع سوى نقطة بيضاء صغيرة من الشمس السابقة في السماء - ستصل درجة الحرارة بسرعة إلى الأرض ، وتميل إلى الصفر المطلق.

التغيير المعتاد ليلا ونهارا ، ستكون الإضاءة السطحية غائبة تماما. سيبقى شكل الأرض ، الذي شهد عدم تماثل كبير بعد الانفجار ، إلى الأبد دون تغيير ، لأن أي نشاط تكتوني في الوشاح ، سوف يتوقف القلب بسبب الشيخوخة وانخفاض درجة الحرارة. قد تكون هناك تريليونات من مثل هذه المجرات المتجوّلة الوحيدة ، والكواكب الجليدية الخالية من النجوم بسبب انفجار المستعر الأعظم.

ماذا يحدث على الأرض إذا توقفت الشمس عن التألق؟

على الرغم من حقيقة أن هذا الخيار لا يتوافق مع البيانات العلمية الحديثة ، إلا أن هذه النظريات موجودة. يفترض بعض العلماء أن نجمنا لن يصبح عملاقًا أحمر ولن ينفجر. من المفترض أن الشيخوخة ، ستشرق الشمس أضعف وأضعف ، ثم تخرج تمامًا.

إن الوقف الفوري للنشاط الشمسي لن يجعل الأرض كتلة من الجليد على الفور - كما أن كوكبنا لديه مصدر داخلي للحرارة - قلب ساخن للغاية. بعد 12 ساعة ، سيكون من الملاحظ أن تغير المناخ يحدث. في المناطق ذات المناخ القاري الحاد ، سيتم الوصول إلى 0 درجة مئوية. ستبرد المحيطات والمناطق الساحلية لفترة أطول - الماء هو تراكم حرارة ممتاز - حتى أسبوع.

سيؤدي عدم وجود ضوء الشمس إلى جعل جميع نباتات الكوكب ، حتى لحظة تجمدها ، تتحول إلى امتصاص الأكسجين ، مما سيؤدي إلى نقصه. بسبب التبريد غير المتكافئ للكوكب ، ستبدأ رياح الإعصار على السطح ، على غرار تلك التي تهب في القطب الجنوبي - تصل إلى 300 كيلومتر في الساعة.

بعد شهر ، سيتجمد سطح المحيط بأكمله ، باستثناء أعماق المنخفضات. سيتم الوصول إلى درجة حرارة موحدة تمامًا بعد ستة أشهر. بحلول ذلك الوقت ، ستتحول جميع الغازات باستثناء الهيدروجين إلى جليد وستكون الحياة ممكنة فقط في المناجم فائقة العمق.

متى ستشرق الشمس بالضبط؟

متى ستشرق الشمس؟ تم تلقي الإجابة على هذا السؤال باستخدام التقنيات الحديثة ومجموعة متنوعة من الطرق السريعة. لكل شيء في الكون بداية ونهاية. لا تموت النباتات والحيوانات والأشخاص فحسب ، بل أيضًا النجوم والكواكب ، على الرغم من أن عمرها يختلف عن مدة الحياة النباتية والحيوانية الأرضية.

خافت البشرية في جميع الأوقات من نهاية العالم. حاول العديد من العلماء معرفة متى سيحدث هذا ، وربط هرمجدون بوقف الشمس ، ولكن متى سيحدث هذا بالضبط غير معروف. اليوم ، مثل العديد من السنوات ، يتساءل العلماء حول العالم أنه عندما تشرق الشمس وتكون الإنسانية في هذا الشغف ، هل يمكن أن تعيش بدون نجمة على الأرض.

كيف يمكن أن تهلك الشمس؟

في حين لا توجد أسباب خاصة للقلق ، لأن هذا لن يحدث قريبًا. لا هذا ولا الجيل القادم سيرى النتيجة أو يكتشف سبب حدوث ذلك. ربما يصبح موت الشمس مرحلة جديدة في تطور البشرية ، حيث سيجبر الناس على الرحل الكوني. فقط الرياضة والاستعداد البدني الجيد ستساعدهم في ذلك.

ومع ذلك ، من غير الممتع أن ندرك أن هذه الشمس يمكن أن تنفجر ، وأن العالم سوف يتحلل إلى قطع صغيرة ، وسوف يتبخر أثر البشرية على هذا الكوكب. هناك العديد من الاختلافات حول كيفية زوال هذه الشمس. كيف يمكن أن يحدث هذا ، لا أحد يعرف. تستطيع شمسنا أن تتلاشى ببساطة ، وتتحول إلى سديم ، وتولد من جديد وتصبح عملاقًا أحمر ، وبعد ذلك ستنتظر مصير مستعر أعظم ، غير قادر على إطلاق ضوء الشمس. أو ربما تنفجر هذه الشمس وتنتشر في جميع أنحاء الكون.

بمرور الوقت ، يتم تحويل الهيدروجين الموجود في النواة الشمسية بالكامل إلى الهيليوم ، ونتيجة لذلك يسخن النواة ويصبح أكثر كثافة ، وسيزداد حجم النجم نفسه ، ويمر إلى مرحلة النجم الأحمر العملاق. هناك نظرية مفادها أن الغازات الساخنة يجب أن تهرب إلى الفضاء وتنفر كوكبنا ، الأمر الذي سيمنع وقوع كارثة. وفقا للعلماء ، سيحدث هذا في 5-6 مليار سنة ، وخلال هذه الفترة تكفي احتياطيات النجم الأصفر. مرحلة العملاق الأحمر لا تدوم طويلاً ، حوالي مائة مليون سنة. بعد ذلك ، يمكن أن يخرج النجم ببساطة.

بحلول هذا الوقت ، ستصبح الأرض غير مناسبة تمامًا للحياة. لن تساعد الرياضة ولا القدرة البشرية العالية على التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة هنا. سوف تحرق الطاقة الهائلة للنجم الذي ولد من جديد الغلاف الجوي والسطح بالكامل ، مما سيصبح صحراء مطلقة. بعد مرور بعض الوقت ، سيتعين على الناس التحرك للعيش تحت الأرض ، حتى لا يحترقوا عند درجة حرارة 70 درجة مئوية. سيكون من الضروري العثور على كوكب في مجرة \u200b\u200bأخرى والذهاب إلى هناك ، نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ، سيزداد معدل اضمحلال ثاني أكسيد الكربون ، مما سيجعل النباتات ، التي بدونها لا يوجد وجود بشري مستحيل ، تختفي. سوف يتبخر الماء في ظل زيادة الإشعاع الشمسي ، وسوف يتبدد الغلاف الجوي.

بعد مرور بعض الوقت ، على الأرجح ، سيمتص النجم الكواكب القريبة منه ، بما في ذلك الأرض. إذا لم تتأثر ، فستنتقل بعد ذلك ببساطة ، وإذا تركت بدون جاذبية ، فستترك درب التبانة وتبدأ في التجول. لسوء الحظ ، لن يعرف هذا الجيل أبدًا ما ستكون عليه نتيجة هذه القصة.

بعد المرحلة الحمراء ، ستبدأ هذه الشمس في النبض بشكل مكثف ، وسوف ينفجر الغلاف الجوي إلى الكون ، بدلاً من النجم الساطع الضخم ، سيظهر تكوين صغير يشبه الماس ، والذي سيصبح باردًا تمامًا قريبًا ، ليصبح قزمًا أسود.

إذا كنت تعتقد أن النظرية الثانية ، فإن هذه الشمس ستخرج ببساطة. يتطور كل نجم أثناء وجوده من سديم إلى بروستوستار ، والذي يتحول إلى قزم أصفر ، وهو أيضًا نجمنا. بعد ذلك ، هناك حدثان محتملان: يخرج النجم ، ويتحول إلى قزم أزرق ، ويصبح تدريجياً سديمًا مرة أخرى. أو يتحول إلى عملاق أحمر بطاقة أكبر. في كلتا الحالتين ، يمكن أن تكون هذه النتيجة كارثية على الأرض.

إلى متى ستعيش الأرض؟

وفقا للعلماء ، تقترب الشمس ببطء ولكن بثبات من "ظهر" حياتها. عمره بحسب حسابات الحاسوب حوالي 5 مليارات سنة. في المجموع ، تبلغ حياة النجم حوالي 10 مليار سنة. إذا أصبح النجم قزمًا أزرق أو أبيض ، نجمًا ميتًا ، فإنه ببساطة لا يستطيع أن يمنح كوكبنا حرارة وطاقة كافيتين ، وسوف تتوقف الحياة عن الوجود ليس على الفور ، ولكن بشكل تدريجي.

لبعض الوقت سوف "تحترق" الشمس ، ولكن هذا الضوء سيكون ظاهرة التبريد التدريجي. لن يصبح الكوكب مغطى على الفور بقشرة الجليد ، ولن يلاحظ الشخص هذه الظاهرة إلا بعد 8 دقائق ، وستخفف الطاقة المخزنة في قاع المحيطات الحرارة لبعض الوقت ، وستدعم الحياة على الأرض. ستنخفض درجة الحرارة على الكوكب بنحو 20 درجة مئوية. بعد أن وصلت قريبًا إلى الصفر ، ستنخفض أكثر ، بحيث أنه في غضون عام سيكون هناك -40 ... -50 درجة مئوية ، سيأتي التجمد الدائم ، فقط أبسط الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن ليس البشر ، يمكنهم البقاء في مثل هذه الظروف.

إذا خرجت الشمس ، فسوف تكون الأرض في الفضاء الخارجي ، وسيتوقف النهار عن استبداله ليلاً ، وسيختفي القمر من السماء ، ومع انحسار وتدفقات ، ستمر سلسلة من الزلازل على سطح الكوكب. سيتوقف التركيب الضوئي ، وستختفي النباتات ، وبالتالي سيتوقف إنتاج الأكسجين. سيظل تدفق الهواء إلى أبناء الأرض كافياً لبعض الوقت ، لكن هذا المورد محدود بالفعل. سيستخدم الناس مصادر الطاقة الحرارية الأرضية في كل مكان للتدفئة ، كما هو الحال الآن في أيسلندا.

نظرية الانفجار الشمسي

هناك نظرية انفجار الشمس. يجادل العديد من العلماء في ذلك ، قائلين إن كتلة النجم صغيرة جدًا لمثل هذه النتيجة للأحداث. البعض الآخر ، على العكس من ذلك ، يؤيد مؤسسي النسخة ، مع استكمال تفاصيل أخرى. إذا انفجرت الشمس ، فستكون في غضون 6 آلاف سنة. نشأت النظرية بسبب حقيقة أن درجة حرارة النواة الشمسية تضاعفت على مدار العقدين الماضيين. إذا استمر هذا الاتجاه ، سينفجر النجم ، مثل الزجاج ، قبل أن يخرج. يمكن أن تنتشر في جميع أنحاء الكون. بعد الانفجار ، يتم تشكيل نجم نيوتروني أو ثقب أسود. يخشى بعض الخبراء حدوث انفجار اصطناعي عندما تتسبب الأجسام الخارجية في تدمير النجم في أي وقت. ومع ذلك ، لا توجد أسباب كافية للقلق بشأن هذا.

ماذا يحدث إذا خرجت الشمس؟ لا أحد يستطيع أن يعطي إجابة دقيقة على هذا السؤال ، لكن هذا سيعني بالتأكيد نهاية الكوكب الأزرق. ولكن ليس بالضرورة نهاية البشرية ، لأن معظم الناس يختارون الرياضة ، حتى يتمكنوا من التكيف بسهولة مع أي ظروف. من المستحيل الإجابة بدقة على السؤال حول عدد الأشخاص الذين سيموتون نتيجة موت كرة نارية ، وكم عدد الذين سيساعدون الرياضة والرغبة في العيش. من الصعب التنبؤ بالمستقبل بدقة ، ولكن استنادًا إلى المعرفة الحديثة بالفيزياء ، سيكون موت النجم هو ذلك - إنه يبرد فقط.

ماذا سيحدث إذا خرجت أشعة الشمس؟ لا أحد يستطيع أن يجيب بدقة على هذا السؤال ، فهناك افتراضات فقط: ربما سينتشر العالم إلى ملايين الأجزاء الصغيرة ، أو ربما لن يحدث شيء على الأرض ، ويمكن للروح الرياضية وقدرة الناس على التغلب على جميع العقبات. وربما لن تكون الرياضة على هذا الكوكب ورغبة البشرية في الوجود هنا قادرة على التغلب على الكوارث العالمية والتغلب عليها.

ماذا سيحدث للأرض إذا خرجت الشمس؟

كما يقترح العلماء ، بعد 5 مليارات سنة ، سيخرج النجم الوحيد في النظام الشمسي. ماذا سيحدث إذا خرجت الشمس؟

لماذا يمكن أن تخرج الشمس أو تنفجر

لكي تنفجر الشمس ، هناك شرط واحد ضروري - يجب أن يتحول الهيدروجين في تكوينه إلى هليوم. لكن هذا ليس انفجارًا بالمعنى الحرفي. ويعني علماء الفلك بهذه الظاهرة انخفاض درجة الحرارة وزيادة متزامنة في الحجم. بالمعنى الحرفي ، يمكن أن تنفجر الكوازارات وعناقيد النجوم بأكملها.

من خلال الفيزياء ، من المعروف أنه مع انخفاض درجة الحرارة في معظم الأجسام ، ينخفض \u200b\u200bالحجم. لكن الأمر ليس كذلك بالنسبة للشمس والنجوم الأخرى. بسبب قوى الجذب ، يجب ضغط هذه الأشياء. في الوقت نفسه ، تزداد كثافتها كثيرًا لدرجة أن التفاعلات النووية الحرارية تبدأ في الحدوث. يتكون الهيليوم من الهيدروجين ، ثم معظم العناصر الثقيلة المدرجة في الجدول الدوري.

على سطح الشمس المرئي من الأرض ، تتقلب درجة الحرارة حوالي 6000 درجة مئوية. تنتمي النجوم بمثل هذه المؤشرات إلى الطبقة الطيفية الصفراء. تبلغ درجة الحرارة في الطبقات الداخلية للنجم حوالي 17 مليون درجة. ونتيجة لذلك ، يجب أن يزيد حجم الجسم السماوي.

يتوازن التوازن الديناميكي عندما يتم تعويض ضغط الجاذبية عن طريق التمدد الحراري. تحدث التفاعلات النووية بشكل تلقائي ، لذلك يتم حساب متوسط \u200b\u200bبيانات درجة الحرارة المذكورة أعلاه. نحن ندرك اختلافات درجة الحرارة في أجزاء مختلفة من السطح كنقاط داكنة تحدد النشاط الشمسي ، بما في ذلك النشاط المغناطيسي.

لقد مر حوالي نصف الوقت لتطور النجم لدينا. حتى الآن ، انخفضت احتياطيات الهيدروجين الشمسية بنسبة 40 ٪ عن الأصل. يؤدي حرق هذا الغاز إلى انخفاض كتلة الشمس. وهذا بدوره يقلل من قيمة قوى الجاذبية التي تضغطه. يبدأ النجم في الزيادة في الحجم ، ينخفض \u200b\u200bاحتمال التفاعلات النووية الحرارية ، تنخفض درجة الحرارة. لذلك تظهر عمالقة الأحمر وعمالقة السوبر. نجمنا نجم عادي. المصير نفسه ينتظره ، لكن لا يمكن أن يخرج بالكامل.

ما ينتظرنا

من الخطأ القول أنه إذا خرجت الشمس ، فسوف تتوقف عن كونها مصدرًا للحرارة والضوء. لكن خصائصه الجسدية ستتغير. عندما تنفجر الشمس ، لن تطير إلى قطع مثل شظايا القشرة ، ولكنها ستنتقل إلى فئة أخرى من النجوم وتتحول إلى عملاق أحمر.

عندما تخرج الشمس ، سيزداد حجمها كثيرًا بحيث يتجاوز نصف قطر النجم نصف قطر مدار الزهرة. سوف يسقط عطارد والزهرة عليه ويبتلعه. بعد كم سنة سيحدث هذا ، لا يعرف ذلك بالضبط. هل تستطيع الشمس ابتلاع كوكبنا؟ وفقًا للعلماء ، سيبقى في مداره ، ولكن كيف ستغير الحياة على الأرض لا يزال لغزًا.

النور لدينا هو مصدر للحرارة والضوء. إذا خرجت الشمس ، يمكن مقارنتها بموقد يضيء ويسخن أقل ، ولكنه يقع بالقرب منا.

بعد 5 مليارات سنة ، ستشرق الشمس. ولكن على مدى فترة طويلة من الزمن ، ستتطور الحياة على كوكبنا ، وستتكيف مع الظروف المتغيرة. ولكن للحياة ، في فهم اليوم ، الظروف التي نشأت فيها ضرورية.

هناك فرضية مفادها أن درب التبانة ، الذي يتضمن نظامنا الكوكبي ، يبتلعه أقرب جار لسديم أندروميدا. اليوم ، تقترب المجرتان بسرعة 120 كم / ثانية. أظهرت المحاكاة الحاسوبية أنه بسبب التفاعل الجاذبي المتزايد ، سيبدأ التغيير في هيكل درب التبانة في 2 مليار سنة ، أي قبل 3 مليارات سنة من غروب الشمس. وبعد 5 مليارات سنة ، تشكل كلتا المجرتين اللولبيتين بيضاويتين جديدتين.

علم الفلك ينمو بسرعة. من المحتمل أن تظهر في المستقبل القريب فرضيات جديدة تصف احتمالات النور وما سيحدث للأرض إذا خرجت الشمس.

كم تبقى من الشمس للعيش؟ يجيب العلم على هذا السؤال على النحو التالي: عمر نجمنا حوالي 4.5 مليار سنة. خلال هذا الوقت ، تمكنت من استخدام نصف الهيدروجين في قلبها. وبعبارة أخرى ، يجب أن يكون "الوقود" للشمس كافياً لحوالي 4-5 مليار سنة. هذه الفترة طويلة جدًا ، ولا يبدو أن هناك ما يدعو الإنسانية إلى القلق بشأنه. لكن مؤخرًا ، قام عالم الفيزياء الفلكية الهولندي بيرس فان دير مير ، وهو خبير في وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، بمقارنة البيانات حول درجة حرارة القلب الشمسي على مدى السنوات الـ 11 الماضية ، وتوصل إلى استنتاجات مثيرة تمامًا. وفقًا لفان دير مير ، فإن ما يحدث الآن في الشمس مشابه جدًا للتغيرات التي سبقت انفجار المستعر الأعظم. وفقا للعالم الهولندي ، ارتفعت درجة حرارة قلب الشمس ، عادة 27 مليون درجة فهرنهايت ، إلى 49 مليون درجة في بضع سنوات. إذا استمرت الأمعاء الشمسية في التسخين بنفس الوتيرة ، ستصبح العملية لا رجعة فيها ، وسوف تنفجر الشمس حتمًا في حوالي ست سنوات!

تخيل الآن ما سيراه مراقب على كوكب يقع في المنطقة المجاورة مباشرة للمستعر الأعظم المتفجر. تم إعداد سيناريو نهاية العالم بناء على طلب "النتائج" من قبل متخصصين من معهد الفيزياء الشمسية الأرضية التابع لفرع سيبيريا التابع للأكاديمية الروسية للعلوم. بعد حوالي 8 دقائق من الانفجار ، سيغمر وميض هائل السماء بأكملها ، وسيكون هذا آخر شيء يراه الشخص: إلى جانب الضوء المسبّب للانفجار ، سيأتي تيار غير مرئي من الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية وأشعة غاما لهذه القوة يتغلب على الطبقة الواقية من الغلاف الجوي ويقتل في غضون ثوان. كل الكائنات الحية. ستسخن الطاقة المشعة للانفجار الغلاف الجوي وسطح الكوكب إلى درجة حرارة عدة آلاف من الدرجات. سيبدأ التبخر المكثف للمحيط ، وسيتم تغليف كوكب ساخن في بخار ساخن. من خلال الضباب الكثيف المحترق ، ستتألق كرة كبيرة الحجم ومشرقة للغاية. ستتحول سماء الليل إلى اللون البنفسجي الأحمر ، في البقع الرهيبة: تتوهج سحابة ، تتوسع بسرعة عدة آلاف من الكيلومترات في الثانية ، وسوف تحجب سحابة ساخنة من الغاز المتأين السماء بأكملها تدريجيًا. بسرعة كبيرة ، وصلت تيارات من البلازما الساخنة من نجم متفجر إلى الكوكب. سيتم تدمير الغلاف الجوي ، وعلى هذا ستنتهي قصة الأرض ككوكب مأهول. سيستغرق الأمر وقتًا طويلاً قبل أن يبدأ "الرماد" المشع المدمج للكوكب الميت في البرودة ببطء.

محرج؟ حسابات الدكتور فان دير مير واستنتاجاته صادمة حقًا. عزاء واحد فقط هو أن تركيبات الهولندي ليست سوى فرضية ، والتي شكك فيها العديد من الخبراء على الفور. على سبيل المثال ، قال سيرجي يازيف ، باحث أول في معهد الفيزياء الشمسية الأرضية التابع لفرع سيبيريا التابع للأكاديمية الروسية للعلوم ، في مقابلة مع مراسل Itogi: "إن استنتاجات الدكتور فان دير مير بشأن زيادة درجة حرارة قلب الشمس تبدو غريبة للغاية. كل شيء على العكس تمامًا. الأقمار الصناعية ، تسجيل تدفق الإشعاع الشمسي باستمرار على مدى العقود الماضية ، يُظهر أن معدل إطلاق الطاقة للمصدر الرئيسي للطاقة في نظامنا الكوكبي ، كما كان من قبل ، لا يزال مستقرًا - كل ثانية تنبعث فيها الشمس طاقة تساوي حوالي 3.84 × 1026 جول. هذه القيمة لا تتغير على الأقل على مدى عقود ، وفقًا لمؤشرات غير مباشرة ، يمكننا أن نستنتج أنه في هذا الوضع ، كانت الشمس مشرقة لفترة طويلة جدًا. أي أن نفس كمية الطاقة الشمسية تسقط على الأرض طوال الوقت ". بالإشارة إلى البيانات التاريخية والجيولوجية ، يدعي العلماء أن الشمس قد انبعثت من الطاقة ولا تزال تشع بشكل مستقر منذ عدة ملايين من السنين على الأقل. إذا لم يكن الأمر كذلك ، كما يقولون ، فإن الأرض ستتحمل آثار المحيطات المغلية الماضية أو الأنهار الجليدية العالمية. لحسن الحظ ، عمل "فرن" الشمس ويعمل بثبات.

هناك حجج أخرى ضد فرضية فان دير مير. بشكل عام ، تبدو آلية موت النجم هكذا. نتيجة للتفاعلات النووية الحرارية ، "يحترق" الهيدروجين المتاح ، بدلاً من نوى ذرات الهيليوم والعناصر الثقيلة - الحديد والكوبالت والنيكل. عندما يجف وقود الهيدروجين أخيرًا ، تبدأ الأصداف الخارجية للنجم في "الانهيار" بسرعة وتسقط إلى الداخل ، تجذبها نواة حديدية ضخمة. مع زيادة الكثافة ، يتم التقاط الإلكترونات بواسطة البروتونات ، ونتيجة لذلك تتشكل النيوترونات ويتم إطلاق كمية كبيرة من النيوترينوات. تسرع النيوترينوات. يحمل تيار قوي من النيوترينوات الناشئة من مركز النجم على طول صدفة النجم الحادثة ، وينثر في الفضاء بسرعة كبيرة - ينفجر النجم. ومع ذلك ، يجادل العلماء بأن كل هذا لا يهدد على الإطلاق النجوم الصغيرة في فئة الشمس. لكي ينفجر النجم ويتحول إلى مستعر أعظم ، يجب أن يكون على الأقل ثلاثة أضعاف كتلة الشمس.

يقول سيرجي يازيف: "بالإضافة إلى ذلك ، فإن علماء الفيزياء الفلكية على دراية تامة بعلامات ما يسمى بالمستعرات العظمى السابقة". النهاية ، وقريبًا - ومع ذلك ، يمكن أن يستمر هذا "قريبًا" لعدة آلاف من السنين! - يجب أن تبدأ مرحلة عدم استقرار النجم ، ولكن 90 في المائة من ذرات الشمس هي هيدروجين! وسيستغرق الأمر وقتًا طويلاً جدًا لتحويلها إلى عناصر أثقل. أنه لا يوجد شيء خطير بهذا المعنى في الشمس ".

تبدو السيناريوهات البديلة لنهاية العالم ، التي اقترحها ، على وجه الخصوص ، العلماء الأمريكيون ، أقل إثارة بكثير. على سبيل المثال ، لا ينكر جيمس كاستنج ، الأستاذ في جامعة بنسلفانيا ، أن الشمس ، مثل أي نجم آخر ، لا تدوم إلى الأبد: "إنها تزداد إشراقًا وإشراقًا لا محالة. وهذا يؤدي إلى" تجفاف "تدريجي للأرض. وهذه العملية ستأخذ أبعادًا كارثية ليس في 5 بلايين السنين ، كما يُعتقد عمومًا ، ولكن قبل ذلك بكثير. تُظهر أعمال النمذجة الحاسوبية أن هذه العمليات يمكن أن تبدأ في حوالي 500 مليون سنة ". يدعو فريد إدمز ، الفيزيائي في جامعة ميشيغان ، جدولًا زمنيًا أكثر تفاؤلاً: "بقيت 3.5 مليار سنة تقريبًا قبل الكارثة ، وبالكاد سيشهد أي شخص انفجار الشمس. سيدمر جميع الكائنات الحية قبل ذلك بكثير. وبعد ذلك سيتم حرق الأرض الميتة في نتيجة انفجار يمتص عطارد والزهرة والمريخ بجانبه. "

ومع ذلك ، يتم طرح المزيد من الفرضيات الغريبة. وهكذا ، فإن حسابات الكمبيوتر التي أجراها خبراء أمريكيون تُظهر أن هناك احتمال أن يتمزق كوكب المشتري - أكبر كوكب في النظام الشمسي - من مداره بواسطة نجم عابر. نتيجة لهذه الكارثة ، ستندفع الأرض إلى الأعماق الجليدية للكون ، حيث ستتجمد. ومع ذلك ، من غير المحتمل أن يتحقق هذا السيناريو في المستقبل المنظور.

ومع ذلك ، في السنوات القادمة ، قد تجلب الشمس مفاجآت للبشرية. اختصاصي موثوق في دراسة الشمس ، رئيس مختبر الفيزياء الشمسية لمعهد المغناطيسية الأرضية ، الأيونوسفير وانتشار الموجات الراديوية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم فلاديمير أوبيردكو ، يلفت الانتباه إلى حقيقة أنه في بداية الألفية ، تتزامن عدة دورات من النشاط الشمسي - البالغ من العمر 11 عامًا ، 22 عامًا ، 100-400-400-400-400. سنه. يقول فلاديمير أوبيردكو: "هناك نوع من الفوضى الشمسية قادمة ، غير قابلة بعد لأي توقع. نحن ببساطة لا نملك معرفة كافية بكيفية تصرف النجم قبل الانفجار". إن الحساب الدقيق لسلوك النجم يعوقه حقيقة عدم وجود بيانات صارمة كافية ، لأنه بكل القواعد تمت دراسة الشمس لأكثر من مائة عام بقليل. لا يزال العلم لديه معلومات شحيحة جدًا حول كل من هيكل وسلوك الشمس. الآن فقط يكمل علماء الفيزياء الشمسية في العالم أخيراً عملًا واسع النطاق لإنشاء نموذج قياسي للهيكل الداخلي للنجم. ومع ذلك ، فإننا بالكاد نتحدث عن الموت الوشيك للنظام الشمسي. سيرجي يازيف ، على سبيل المثال ، متأكد من ذلك لدرجة أنه مستعد حتى للمخاطرة بمبلغ كبير من المال: "اغتنام هذه الفرصة ، يمكنني أن أقدم رهانًا للدكتور فان دير مير مقابل 10 آلاف دولار. إذا ظل علماء الفيزياء الفلكية ، بعد ثلاث سنوات ، يجدون علامات واضحة على أنه على حق "أعطيه المال. ولكن إذا اتضح أن افتراض العالم غير صحيح ، فإنني أتوقع منه أن ينتقل إلى حسابي".

ويقدر معظم علماء الفيزياء الفلكية عمر الشمس بحوالي 4.59 مليار سنة. إنها تنتمي إلى النجوم المتوسطة أو حتى الصغيرة - فهذه النجوم موجودة لفترة أطول من نجومها الأكبر حجمًا والتي تحترق بسرعة. تمكنت الشمس حتى الآن من استهلاك أقل من نصف الهيدروجين فيها: من أصل 70.6 في المائة من الكتلة الأولية للمادة الشمسية ، تبقى 36.3. أثناء التفاعلات النووية الحرارية ، يتحول الهيدروجين داخل الشمس إلى هليوم.

من أجل استمرار تفاعل الاندماج ، من الضروري وجود درجة حرارة عالية وضغط مرتفع. نوى الهيدروجين هي بروتونات - جسيمات أولية ذات شحنة موجبة ، بينهما توجد قوة تنافر إلكتروستاتيكية تمنعها من الاقتراب. ولكن يوجد في الداخل أيضًا قوى جاذبية عالمية كبيرة ، تمنع البروتونات من التشتت. على العكس من ذلك ، يضغطون على البروتونات قريبة جدًا من بعضها البعض حتى يبدأ الاندماج النووي. يتحول جزء من البروتونات إلى نيوترونات ، وتضعف قوى النفور الكهروستاتيكي ؛ نتيجة لذلك ، تشرق لمعان الشمس. وفقا للعلماء ، في المرحلة الأولى من وجود الشمس ، كان لمعانها 70 في المئة فقط مما ينبعث منه اليوم ، وفي 6.5 مليار سنة القادمة ، سينمو لمعان النجم فقط.

ومع ذلك ، ما زالوا يجادلون في هذا على نطاق واسع للغاية ويدرج في وجهة نظر الكتب المدرسية. والموضوع الرئيسي للمضاربة هو على وجه التحديد التركيب الكيميائي للقلب الشمسي ، والذي لا يمكن الحكم عليه إلا من خلال بيانات غير مباشرة للغاية. تشير إحدى النظريات المتنافسة إلى أن العنصر الرئيسي في النواة الشمسية ليس الهيدروجين على الإطلاق ، بل الحديد والنيكل والأكسجين والسيليكون والكبريت. العناصر الخفيفة - الهيدروجين والهيليوم - موجودة فقط على سطح الشمس ، ويسهل تفاعل الاندماج من خلال العدد الكبير من النيوترونات المنبعثة من النواة.

طور أوليفر مانويل هذه النظرية في عام 1975 ويحاول منذ ذلك الحين إقناع المجتمع العلمي بصحتها. لديه عدد معين من المؤيدين ، لكن معظم علماء الفيزياء الفلكية يعتبرونها هراء كامل.

الصورة: وكالة ناسا وفريق التراث هابل (AURA / STScI)

يقع النجم المتغير V838 Unicorn (V838 Monocerotis) على حافة مجرتنا. تظهر هذه الصورة جزءًا من غلاف غبار نجم. حجم هذه القشرة ست سنوات ضوئية. إن صدى الضوء المرئي الآن هو بعد عامين فقط من الفلاش نفسه. يتوقع علماء الفلك أن يستمر صدى الضوء في إبراز المحيط المغبر لنجم V838 Mon حيث يتوسع على الأقل حتى نهاية هذا العقد.

مهما كانت النظريات صحيحة ، سينتهي "الوقود الشمسي" عاجلاً أم آجلاً. نظرًا لنقص الهيدروجين ، ستبدأ التفاعلات النووية الحرارية في التوقف ، وسيتم إزعاج التوازن بينهما وقوى الجذب ، ولهذا السبب سيتم الضغط على الطبقات الخارجية حتى القلب. من الضغط ، سيزداد تركيز الهيدروجين المتبقي ، وستزداد التفاعلات النووية ، وستبدأ النواة في التوسع. تتوقع النظرية المقبولة عمومًا أنه في عمر 7.5-8 مليار سنة (أي بعد 4-5 مليار سنة) ستتحول الشمس إلى عملاق أحمر: سيزيد قطرها بأكثر من مائة مرة ، بحيث تكون مدارات الكواكب الثلاثة الأولى من النظام الشمسي داخل النجم . اللب ساخن للغاية ، ودرجة حرارة قشرة العمالقة صغيرة (حوالي 3000 درجة) - وبالتالي حمراء.

يمكن اعتبار السمة المميزة للعملاق الأحمر أن الهيدروجين لم يعد يعمل كوقود للتفاعلات النووية داخله. الآن بدأ الهيليوم بالفعل في "حرق" ، والتي تراكمت هناك بكميات كبيرة. في هذه الحالة ، يتم تشكيل نظائر البريليوم غير المستقرة ، والتي ، عندما يتم قصفها بجسيمات ألفا (أي نفس نوى الهيليوم) يتم تحويلها إلى الكربون.

وعلى هذا فإن الحياة على الأرض ، والأرض نفسها ، على الأرجح ، سوف تكون مضمونة بالفعل لتزول من الوجود. حتى درجة الحرارة المنخفضة التي ستحصل عليها المحيطات الشمسية في ذلك الوقت كافية لتبخر كوكبنا تمامًا.

بالطبع ، تأمل البشرية ككل ، مثل كل شخص على حدة ، في الحياة الأبدية. في اللحظة التي تتحول فيها الشمس إلى عملاق أحمر ، تفرض قيودًا معينة على هذا الحلم: إذا تمكنت البشرية من النجاة من مثل هذه الكارثة ، فهي فقط خارج مهدها. لكن من المناسب أن نتذكر هنا أن أحد أعظم علماء الفيزياء في عصرنا ، ستيفن هوكينج ، جادل منذ فترة طويلة: اللحظة التي تكون فيها الطريقة الوحيدة للبقاء على قيد الحياة للبشرية هي استعمار الكواكب الأخرى تقريبًا. ستجعل الأسباب داخل الأرض هذا المهد من المستحيل أن يسكن في وقت أبكر مما يحدث لشيء سيئ للشمس.

دعنا هنا بمزيد من التفاصيل حول التوقيت:

الوزن \u003d 1.99 * 1030 كجم.

القطر \u003d 1.392.000 كم.

الحجم المطلق \u003d +4.8

الصنف الطيفي \u003d G2

درجة حرارة السطح \u003d 5800 ° ك

فترة الثورة حول المحور \u003d 25 ساعة (قطب) -35 ساعة (خط الاستواء)

فترة الثورة حول مركز المجرة \u003d 200.000.000 سنة

المسافة إلى مركز المجرة \u003d 25000 ضوء. سنة

سرعة الحركة حول مركز المجرة \u003d 230 كم / ثانية.

الشمس. النجم الذي أدى إلى ظهور جميع الكائنات الحية في نظامنا يزيد كتلته بما يقرب من 750 مرة عن جميع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي ، لذلك يمكن اعتبار كل شيء في نظامنا يدور حول الشمس كمركز مشترك للكتلة.

الشمس عبارة عن كرة بلازما حمراء متماثلة كروية متوازنة. ربما نشأ مع أجسام أخرى من النظام الشمسي من سديم الغاز والغبار منذ حوالي 5 مليارات سنة. في بداية حياتها ، تتكون الشمس ، حوالي 3/4 من الهيدروجين. بعد ذلك ، وبسبب الضغط الجاذبي ، زادت درجة الحرارة والضغط في الأمعاء بشكل كبير لدرجة أن التفاعل النووي الحراري بدأ يحدث تلقائيًا ، حيث تم تحويل الهيدروجين إلى هليوم. ونتيجة لذلك ، ارتفعت درجة الحرارة في وسط الشمس كثيرًا (حوالي 15،000،000 درجة مئوية) ، وزاد الضغط في أحشاءها كثيرًا (1.5 × 105 كجم / م 3) لدرجة أنه يمكن أن يوازن قوة الجاذبية ويوقف ضغط الجاذبية. لذلك نشأ الهيكل الحديث للشمس.

ملحوظة: يوجد خزان عملاق من طاقة الجاذبية في النجم. لكن لا يمكنك استخلاص الطاقة منه مع الإفلات من العقاب. من الضروري أن تنكمش الشمس ، ويجب أن تنخفض بمقدار مرتين كل 30 مليون سنة. إجمالي الإمداد بالطاقة الحرارية في النجم يساوي تقريبًا طاقة الجاذبية مع العلامة المعاكسة ، أي من ترتيب GM2 / R. بالنسبة للشمس ، الطاقة الحرارية هي 4 * 1041 J. كل ثانية ، تفقد الشمس 4 * 1026 J. احتياطي طاقتها الحرارية سيكون كافياً لمدة 30 مليون سنة فقط. يحفظ الانصهار النووي الحراري - اتحاد العناصر الخفيفة ، مصحوبًا بإطلاق طاقة عملاق. لأول مرة تمت الإشارة إليه بهذه الآلية ، في عشرينيات القرن العشرين ، أشار إليها فيزيائي الفلك الإنجليزي أ. إدينجتون ، الذي لاحظ أن النواة الأربعة لذرة الهيدروجين (بروتون) لديها كتلة 6.69 * 10-27 كجم ، ونواة الهيليوم 6 65 * 10-27 كغم. يتم تفسير الخلل الشامل بنظرية النسبية. وفقًا لصيغة آينشتاين ، ترتبط الطاقة الإجمالية للجسم بالكتلة من خلال العلاقة E \u003d Mc2. طاقة الربط في الهيليوم أعلى بنواة واحدة ، مما يعني أن بئرها المحتمل أعمق وأن طاقته الإجمالية أقل. إذا صنعت الهيليوم بطريقة أو بأخرى من 1 كجم من الهيدروجين ، فسيتم إطلاق طاقة تساوي 6 * 1014 J. وهذا يمثل حوالي 1 ٪ من إجمالي الطاقة من الوقود المستهلك. هنا لديك خزان للطاقة.

ومع ذلك ، كان المعاصرون متشككين في فرضية إدينجتون. وفقًا لقوانين الميكانيكا الكلاسيكية ، لكي تقترب البروتونات من مسافة ترتيب نصف قطر عمل القوات النووية ، من الضروري التغلب على قوى صد كولوم. لهذا ، يجب أن تتجاوز طاقتهم قيمة حاجز كولوم. أظهر الحساب أنه لبدء عملية الاندماج النووي الحراري ، يلزم درجة حرارة تبلغ حوالي 5 مليار درجة ، ولكن درجة الحرارة في وسط الشمس أقل بنحو 300 مرة. وبالتالي ، لم تبدو الشمس ساخنة بما يكفي للسماح بتوليف الهليوم فيها.

تم حفظ فرضية إدينجتون بواسطة ميكانيكا الكم. في عام 1928 ، الفيزيائي السوفياتي الشاب جي. اكتشفت جامو أنه وفقًا لقوانينها ، يمكن أن تتسرب الجسيمات مع بعض الاحتمالية من خلال حاجز محتمل حتى عندما تكون طاقتها أقل من ارتفاعها. تسمى هذه الظاهرة تقاطع الحاجز الفرعي أو النفق. (يشير الأخير مجازياً إلى إمكانية العثور على نفسه على الجانب الآخر من الجبل دون التسلق إلى قمته.) باستخدام تقاطعات النفق ، أوضح جامو قوانين التشويه الإشعاعي وبالتالي أثبت لأول مرة تطبيق ميكانيكا الكم على العمليات النووية (في نفس الوقت تقريبًا كانت تقاطعات النفق اكتشفها R. هنري وإي كوندون). كما لفت جاموف الانتباه إلى حقيقة أنه بسبب التحولات النفقية ، يمكن أن تقترب النوى المتصادمة من بعضها البعض وتدخل في تفاعل نووي في طاقات أقل من حاجز كولوم. دفع هذا الفيزيائي النمساوي F. Hautermans (الذي تحدث إليه Gamow عن عمله قبل نشره) والفلكي R. Atkinson بالعودة إلى فكرة Eddington عن الأصل النووي للطاقة الشمسية. وعلى الرغم من أن الاصطدام المتزامن لأربعة بروتونات وإلكترونين مع تكوين نواة الهليوم هو عملية غير مرجحة للغاية. في عام 1939 ، تمكن G. Bethe من العثور على سلسلة (دورة) من التفاعلات النووية تؤدي إلى تخليق الهليوم. العامل الحفاز لتوليف الهليوم في دورة Bethe هو نوى الكربون C12 ، والتي تظل الكمية بدون تغيير

لذا - في الواقع ، الجزء المركزي فقط الذي تبلغ كتلته 10٪ من الكتلة الكلية يمكن أن يعمل كوقود للنجوم. نحسب كم سيستمر الوقود النووي للشمس.

الطاقة الإجمالية للشمس M * s2 \u003d 1047 J ، الطاقة النووية (الوحدات) هي تقريبًا 1٪ ، أي 1045 جول ، ومع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه لا يمكن حرق جميع المواد ، نحصل على 1044 J. بقسمة هذه القيمة على لمعان الشمس 4 * 1026 J / s ، نحصل على أن طاقتها النووية كافية لمدة 10 مليار سنة.

بشكل عام ، تحدد كتلة النجم بشكل لا لبس فيه مصيره المستقبلي ، حيث أن الطاقة النووية للنجم هي Un ~ Mc2 ، ويتصرف اللمعان تقريبًا مثل L ~ M3. يسمى زمن الاحتراق بالوقت النووي ؛ ويعرف بأنه tyad \u003d ~ Yad / L \u003d lO10 (M / M Sun) -2 سنة.

فكلما كبر النجم كلما أسرع في حرق نفسه. تحدد نسبة الأوقات المميزة الثلاث - الديناميكية والحرارية والنووية - طبيعة تطور النجم. إن حقيقة أن الوقت الديناميكي أقصر بكثير من الوقت الحراري والنووي يعني أن النجم لديه دائمًا وقت للتوصل إلى التوازن الهيدروستاتيكي. لكن حقيقة أن الوقت الحراري أقل من النووي هو أن النجم لديه الوقت ليأتي إلى التوازن الحراري ، أي في التوازن بين كمية الطاقة المنبعثة في المركز لكل وحدة زمنية وكمية الطاقة المنبعثة من سطح النجم (لمعان النجم). يتم تحديث إمدادات الطاقة الحرارية كل 30 مليون سنة في الشمس. لكن الطاقة في الشمس تحملها الأشعة. حتى الفوتونات. يظهر الفوتون المولود في تفاعل نووي حراري في المركز على السطح خلال الوقت الحراري ، ~ 30 مليون سنة). يتحرك الفوتون بسرعة الضوء ، ولكن الشيء هو أنه ، عند امتصاصه وإعادة بثه باستمرار ، فإنه يخلط إلى حد كبير مساره ، بحيث يصبح طوله يساوي 30 مليون سنة ضوئية. لفترة طويلة من الزمن ، تمكن الإشعاع من الوصول إلى التوازن الحراري مع المادة التي يتحرك من خلالها. لذلك ، فإن طيف النجوم قريب من طيف الجسم الأسود. إذا "توقفت" مصادر الطاقة النووية الحرارية (مثل المصباح الكهربائي) اليوم ، فستستمر الشمس في التألق لملايين السنين.

ولكن حتى إذا كانت نبوءة هوكينج والعديد من أسلافه والأشخاص ذوي التفكير المماثل في جميع أنحاء العالم مقدرًا أن تتحقق وبدأت البشرية في بناء "حضارة خارج الأرض" ، فإن مصير الأرض سيظل يقلق الناس. لذلك ، يهتم العديد من علماء الفلك بشكل خاص بالنجوم التي تشبه الشمس في معلماتهم ، خاصة عندما تتحول هذه النجوم إلى عمالقة حمراء.

لذا ، قامت مجموعة من علماء الفلك بقيادة سام راجلاند باستخدام مركب بصري بالأشعة تحت الحمراء من ثلاثة مقاريب متداخلة من مصفوفة تلسكوب بصري بالأشعة تحت الحمراء في أريزونا ، بدراسة النجوم ذات الكتل من 0.75 إلى 3 كتل شمسية ، تقترب من نهاية تطورها. يتم التعرف على النهاية المقتربة بسهولة تامة من خلال انخفاض كثافة خطوط الهيدروجين في أطيافها ، وعلى العكس من ذلك ، من خلال خطوط عالية من الهيليوم والكربون.

إن توازن قوى الجاذبية والكهرباء الساكنة في هذه النجوم غير مستقر ، ويتناوب الهيدروجين والهيليوم داخلها كنوع من الوقود النووي ، مما يتسبب في تغيرات في سطوع النجم بفترة من 100 ألف سنة. يقضي العديد من هؤلاء النجوم آخر 200 ألف عام من حياتهم كمتغيرات مثل العالم. (متغيرات العالم هي النجوم التي يتغير لمعانها بانتظام بفترة تتراوح من 80 إلى 1000 يوم. وقد سميت على اسم "أسلاف" الطبقة ، نجوم العالم في كوكبة Cetus).

رسم توضيحي: واين بيترسون / LCSE / جامعة مينيسوتا

نموذج مرئي لعملاق أحمر نابض تم إنشاؤه في مختبر علوم الكمبيوتر والتكنولوجيا في جامعة مينيسوتا. المظهر الداخلي لقلب النجم: الأصفر والأحمر - مناطق درجات الحرارة المرتفعة والأزرق والأكوا - مناطق درجات حرارة منخفضة.

في هذه الفئة حدث اكتشاف غير متوقع إلى حد ما: بالقرب من النجم V 391 في كوكبة بيغاسوس تم اكتشاف كوكب خارجي ، كان مغمورًا سابقًا في القشرة المنتفخة للنجم. بتعبير أدق ، النجم V 391 ينبض ، والذي يزيد أو ينقص نصف قطره. يحتوي الكوكب ، الذي تم اكتشافه من قبل مجموعة من علماء الفلك من دول مختلفة في عدد سبتمبر من مجلة Nature ، على كتلة أكثر من ثلاث مرات من كتلة المشتري ، ونصف قطر مداره هو مرة ونصف المسافة التي تفصل الأرض عن الشمس.

عندما اجتاز النجم V 391 مرحلة العملاق الأحمر ، وصل نصف قطره إلى ثلاثة أرباع نصف قطر المدار على الأقل. ومع ذلك ، مع بداية توسع النجم ، كان نصف قطر المدار الذي يقع عليه الكوكب أصغر. نتائج هذا الاكتشاف تترك الأرض فرصة للبقاء على قيد الحياة بعد انفجار الشمس ، على الرغم من أن معلمات المدار ، ونصف قطر الكوكب نفسه ، من المرجح أن تتغير.

حقيقة أن هذا الكوكب ، بالإضافة إلى نجمه الأم ، ليست متشابهة إلى حد كبير مع الأرض والشمس تفسد التشابه إلى حد ما. والأهم من ذلك ، عند التحول إلى عملاق أحمر ، فإن V 391 "أسقطت" جزءًا كبيرًا من كتلتها ، والتي "أنقذت" الكوكب. لكن هذا يحدث مع اثنين بالمائة فقط من العمالقة. على الرغم من أن "إغراق" الأصداف الخارجية بتحويل العملاق الأحمر إلى قزم أبيض يبرد تدريجيًا محاطًا بسديم غاز متسع ليس أمرًا غير شائع.

أقرب لقاء مع نجمه هو الأكثر وضوحًا ، ولكن ليس الإزعاج الوحيد الذي ينتظر الأرض من الأجسام الكونية الكبيرة الأخرى. من المحتمل أن تتحول الشمس إلى عملاق أحمر ، بعد أن غادرت مجرتنا بالفعل. والحقيقة هي أن مجرتنا درب التبانة والمجرة العملاقة المجاورة أندروميدا سديم كانتا في تفاعل جاذبية لملايين السنين ، الأمر الذي سيؤدي في نهاية المطاف إلى سحب أندروميدا مجرة \u200b\u200bدرب التبانة تجاه نفسها ، وستصبح جزءًا من هذه المجرة الكبيرة. في ظل الظروف الجديدة ، ستصبح الأرض كوكبًا مختلفًا تمامًا ، علاوة على ذلك ، نتيجة لتفاعل الجاذبية ، يمكن أن يتمزق النظام الشمسي ، مثل مئات الأنظمة الأخرى ، بشكل حرفي. بما أن جاذبية سديم أندروميدا أقوى بكثير من جاذبية درب التبانة ، فإن الأخير يقترب منه بسرعة حوالي 120 كم / ثانية. باستخدام نماذج الكمبيوتر المصممة بدقة 2.6 مليون قطعة ، قرر الفلكيون أنه بعد حوالي 2 مليار سنة ، ستلتقي المجرات معًا ، وستبدأ القوة الجذابة في تشويه هياكلها ، وتشكيل ذيول طويلة من الغبار والغاز والنجوم والكواكب. بعد 3 مليارات سنة أخرى ، ستتلامس المجرات مباشرة ، ونتيجة لذلك ستتخذ المجرة المتحدة الجديدة شكلًا بيضاويًا (تُعتبر كلتا المجرتين اليوم حلزونيتين).

الصورة: وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وفريق هابل للتراث (STScI)

تُظهر هذه الصورة كيف تمر مجرتان حلزونيتان حلزونيتان في منطقة كوكبة Big Dog (الكبيرة مرقمة NGC 2207 ، الصغيرة - IC 2163) ، مثل السفن المهيبة. شوهت قوى المد والجزر للمجرة NGC 2207 شكل IC 2163 ، وصبت النجوم والغاز في تيارات تمتد لمئات الآلاف من السنوات الضوئية (في الزاوية اليمنى من الصورة).

اقترح موظفو مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (مركز هارفارد سميثسونيان) البروفيسور آفي لوب وطالبه تي.ج. كوكس (ت.ج.كوكس) أنه إذا تمكنا من مراقبة سماء كوكبنا خلال 5 مليار سنة سيئة السمعة ثم بدلاً من درب التبانة المألوفة لنا - شريط باهت من النقاط الخافتة الخافتة - سنرى مليارات النجوم الساطعة الجديدة. في الوقت نفسه ، سيكون نظامنا الشمسي "على الجانب الخلفي" من مجرة \u200b\u200bجديدة - حوالي مائة ألف سنة ضوئية من مركزها بدلاً من 25 ألف سنة ضوئية حقيقية. ومع ذلك ، هناك حسابات أخرى: بعد الاندماج الكامل للمجرات ، قد يقترب النظام الشمسي من مركز المجرة (67000 سنة ضوئية) ، أو قد يحدث أنه يقع في "الذيل" - رابط الاتصال بين المجرات. وفي الحالة الأخيرة ، بسبب تأثير الجاذبية ، سيتم تدمير الكواكب الموجودة هناك.

إن النظر إلى مستقبل الأرض والشمس والنظام الشمسي ككل ودرب التبانة أمر مثير بقدر ما هو علمي مشروط. تؤثر فترات زمنية ضخمة للتنبؤات وقلة الحقائق والضعف النسبي للتكنولوجيا ، فضلاً عن درجة كبيرة من عادة الشخص الحديث في التفكير من حيث السينما والإثارة ، على الافتراضات حول المستقبل أشبه بالخيال العلمي ، مع التركيز بشكل خاص على الكلمة الأولى.

سمعت أن الوقت يمحو كل شيء ...

BG "أديليد"

في الواقع - في رأيي ، يجب أن يكون السؤال الرئيسي لفلسفة التفكير لدى الناس على النحو التالي: "ماذا سيحدث إذا انفجرت الشمس؟" أو بالأحرى ، "عندما تنفجر الشمس؟" ولكن ليس على الإطلاق في الأسئلة المعروفة جيدًا: "ما معنى الحياة" أو هناك ، على سبيل المثال ، "ما هو الأساسي - المادة أو الوعي". هذا السؤال ، بالطبع ، أعمق وأكثر جدية من وجهة نظر فلسفية ، على الرغم من أن الجواب عليه موجز وواضح - "عالمنا كله سيتبخر بدون أثر ، وهذا كل شيء" ، بدون أثر على الإطلاق ، لن يبقى شيء ، كل شيء هنا سوف يتبخر في تنفيس التفاعلات النووية الحرارية للبلازما ، ومرة \u200b\u200bأخرى سيصبح كل شيء أبسط الذرات - سوف ينهار الهيكل إلى عناصر صغيرة منفصلة ، وستختفي جميع المعلومات ببساطة - إلى الأبد وبلا رجعة. هذا بالطبع مشهد مثير للإعجاب عندما يختفي كل شيء ، كل شيء على الإطلاق - دون أي أمل في الترميم. كل العالم والعالم - كل ما يمكنك لمسه وتذكره - سيختفي كل شيء - مثل وسوف يكون هناك مرة أخرى صمت وهدوء مطلقين ، على جميع الموجات. كما - كان هناك رسم ، قاموا بإزالته ولا يوجد شيء - ومن المستحيل جمع الشيء الرئيسي مرة أخرى. ولن نلاحظ هذا المفاجأة - عندما تنحرف الصورة فجأة.

ولكن من ناحية أخرى ، فجأة وخلال حياتنا لن يحدث هذا الحدث بالتأكيد ، حسنًا ، ما لم يحدث بعض التفاعلات الشمسية الكارثية غير المتوقعة ، يحدث خطأ ما في الشمس - مثل البحر والنهر أيضًا ، كما أنها مواد مستقرة ، أو الجبال ، وأحيانًا سوف يمتد أو يحدث بعض التسونامي ، أو زلزال أو نوع من الانهيار حيث لم يكن أحد ينتظر - وكل شيء هادئ لمائة ألف سنة. وتدمير أرضية الساحل ، أو على سبيل المثال - منازل ريفية كانت عند مصب النهر.

ولكن هنا أيضًا الشعور - إذا انفجرت الشمس فجأة - فلن نلاحظ ذلك على الإطلاق - ستتبخر في جزء من الثانية وهذا كل شيء. (بالطبع ، ستستمر الموجة الحرارية لمدة ثماني دقائق تقريبًا - ليس أسرع من سرعة الضوء. ولكن إذا كان مثل هذا الانفجار في اتجاهات مختلفة مع التوسع الفوري - فلن نلاحظه على أي حال. كان هناك على الفور - لا ، هنا تجلس ، على سبيل المثال ، تكتب على جهاز كمبيوتر ، قهوة تشرب ، ويقرأ شخص ما. حيث لا يوجد شيء على الإطلاق - هذا هو عمق المعنى.)

تذكرت نكتة قديمة حول هذا الموضوع:

تدور المحاضرة حول علم الفلك حول موضوع "دورات حياة الشمس" ، وهكذا يشرح الأستاذ: "وبعد حوالي خمسة مليارات سنة ، تتوقف التفاعلات النووية الحرارية تدريجياً وستخرج الشمس". ومن الصفوف الخلفية السؤال: "بعد كم ، بعد كم؟" يكرر الأستاذ: "في خمسة مليارات سنة". وهناك: "حسنًا ، اللعنة ، ولكن سمع أنه بعد ثلاثة مليارات" ...

تقريبًا هذه هي الحجج حول ما سيحدث عندما تخرج الشمس - مثيرة للغاية في الحجم ، لكنها لا تزال أحداثًا تجريبية بحتة بالنسبة لنا. وعلى أي حال أيضا

لكن الشمس ليست بالطبع أكبر نجم - لذا من بين العديد من نجومنا ، ليس نجوم الكون ، ولكن المجرة ، التي هي واحدة فقط - كما يعتقد العلماء من 200 مليار مجرة \u200b\u200bأخرى.

وبالحكم على كيفية ولادة هذه النجوم وتطورها ثم تموت ، يمكن لعلماء الفلك الحكم على فترات الحياة وشمسنا.

وفي الواقع ، سيتطور كل شيء على النحو التالي: بعد حوالي 1.1 مليار سنة ، ستكون الشمس أكثر إشراقًا بنسبة 11٪ تقريبًا (وفقًا لويكيبيديا) - وفي هذا الوقت ، يمكن اختفاء الحياة على كوكب الأرض تقريبًا. بعد 3.5 مليار سنة أخرى ، سيزيد سطوع الشمس بنسبة 40٪ أخرى وستختفي كل الحياة على الأرض. (يمكن العثور على دورة الحياة الكاملة للشمس على التوالي -.)

والشمس ، في الواقع ، ليست صفراء كما اعتدنا أن نتخيل - لكنها تبدو هكذا.

وبالطبع فإن كل شيء في هذا العالم سينتهي ويختفي لكل فرد. ولن تختفي الشمس فقط للجميع ، ولكن الكون الشخصي بأكمله سيتوقف فجأة عن الوجود ، وسيجد الجميع في نهاية المطاف الحرية المطلقة - بشكل عام ، من كل شيء مادي. إلى أبد الآبدين.

وأخيرًا ، مقطع فيديو إعلامي رائع عن أحجام الأشياء المختلفة في الكون.