Güneş kırmızı dev bir yıldıza dönüştüğünde dünya hayatta kalacak mı?
İnsanlığın doğumundan beri insanlar, bildiğimiz gibi güneşin yaşamın temel bir parçası olduğunu biliyorlar. Dünyadaki sayısız mitolojik ve kozmolojik sistem bunun pratik bir kanıtıdır. Ancak güneşe dair anlayışımız olgunlaştıkça, güneşin bizden önce var olduğunu ve biz kaybolduktan çok sonra da var olmaya devam edeceğini anlamaya başlarız. Güneş yaklaşık 4.6 milyar yıl önce, dünyanın oluşumundan yaklaşık 40 milyon yıl önce oluştu.
O zamandan beri, güneş her zaman sözde ana sekansında olmuştur ve merkezindeki nükleer füzyon, ışığı ve enerjiyi serbest bırakmasını sağlayarak bizi yeryüzünde besler. Bu süreç 4.5-5.5 milyar yıl sürecek, o zamana kadar hidrojen ve oksijen tükenecek ve güneş bazı ciddi değişiklikler yaşayacak. İnsanların hala hayatta olduğunu ve o zamana kadar dünyayı evimiz olarak adlandırdığını varsayarsak, bu ikilemden nasıl kurtulacağımızı düşünmemiz gerekebilir.
Güneşin doğuşu:
Güneşimizin ve güneş sistemimizin nasıl oluştuğu ile ilgili olarak, baskın teori, güneşin ve tüm gezegenlerin milyarlarca yıl önce devasa moleküler gaz bulutları ve toz parçacıkları olarak oluşmaya başladığını belirten bulutsu teorisi olarak adlandırılır. nın-nin. Sonra, yaklaşık 4,57 milyar yıl önce, bulut merkezinde yerçekimsel bir çöküş yaşadı.Geçen bir gezegenden bir süpernovanın neden olduğu şok dalgasına, bunlar güneşin doğuş sürecini tetikledi.
Esasen bu, yüksek yoğunluklu alanlarda toz parçacıkları ve gaz birikmeye başladıktan sonra oluşur. Bu bölgeler giderek daha fazla maddeyi emdikçe, momentumun korunumu yasası onların dönmeye başlamasına ve artan basınç onların ısınmaya başlamasına neden olur. Malzemenin çoğu sonunda merkezde küresel bir şekil oluşturdu ve kalan malzeme büyük bir disk halinde ezildi ve merkez etrafında döndürüldü.
Kısa ömürlü yıldızların, onları çevreleyen, ön-gezegen diski adı verilen bir gaz ve toz diski vardır. Bu diskte gezegenler oluşur ve diskteki buz ve suyun varlığı, farklı gezegen türlerinin oluştuğu yeri etkileyecektir. Görüntü kaynağı: NASA / JPL-Caltech
Ortadaki küre eninde sonunda güneşi oluşturacak ve maddeden yapılmış disk gezegeni oluşturacak. Sonra, güneş, içindeki sıcaklık ve basınç merkezindeki füzyonu tetikleyene kadar önümüzdeki 100.000 yıl boyunca çökmüş bir ön gezegen olarak var olmaya devam etti. Güneş, güçlü bir güneş rüzgarıyla patlayabilen çok aktif bir yıldız olan T Tauri yıldızından başlar. Sonra birkaç milyon yıl sonra, şimdi olduğu gibi şekillendi.
Ana sıra:
Geçtiğimiz 4,57 milyar yıldır, güneş her zaman yaşamının ana sekansında var olmuştur. Bu ana dizinin temel özelliği, güneşin merkezindeki devasa basınç ve sıcaklığın etkisi altında hidrojen yakıtının helyuma dönüştürülme sürecidir. Güneşi oluşturan malzemelerin özelliklerini değiştirmenin yanı sıra, bu işlem aynı zamanda çok fazla enerji üretir. Sonuç olarak, 60 milyar ton madde her saniye nötrinolara, güneş ışınlarına ve yaklaşık 4 * 1027 watt enerjiye dönüştürülür.
Doğal olarak, bu süreç sonsuza kadar süremez çünkü sürekli malzeme tüketimi gerektirir. Zaman geçtikçe, daha fazla hidrojen helyuma dönüşür ve güneşin çekirdeği küçülmeye devam ederek güneşin dış katmanının merkezine daha yakın olmasına ve daha güçlü yerçekimine maruz kalmasına neden olur.
Bu, güneşin merkezine daha fazla baskı uygulayacak, ancak bu basınca, füzyon oranındaki artışla direnecektir. Esasen bu, güneşin nükleer merkezindeki hidrojeni tüketmeye devam ettiği, füzyon sürecinin hızlandığı ve güneşin üretiminin arttığı anlamına gelir. Şu anda bu süreç, güneşin parlaklığının her 100 milyon yılda bir% 1 artmasına ve son 4,5 milyar yılda% 30 artmasına neden oluyor.
Güneş benzeri bir yıldızın yaşam döngüsü, resmin sol tarafındaki doğumundan sağdaki kırmızı dev yıldıza kadar milyarlarca yıl geçti. Resim kaynağı: ESO / M. Kornmesser
Şu andan itibaren, yaklaşık 1,1 milyar yıl içinde, güneş şu anda olduğundan% 10 daha parlak olacak Parlaklıktaki bu artış aynı zamanda Dünya'nın atmosferi tarafından emilen ısı enerjisinde bir artış anlamına gelecektir. Bu, tıpkı Venüs'ü korkunç bir seraya çeviren etki gibi sera etkisini tetikleyecektir.
3.5 milyar yıl içinde güneş şu an olduğundan% 40 daha parlak olacak, bu okyanusun kaynamasına, buzulların kalıcı olarak erimesine ve atmosferdeki tüm su buharının uzayda kaybolmasına neden olacak. Bu şartlar altında bildiğimiz hayat, yeryüzünün hiçbir yerinde hayatta kalamayacak ve dünya, Venüs gibi başka bir sıcak ve kuru dünya haline gelecektir.
Kırmızı dev sahne:
Önümüzdeki 5,4 milyar yıl içinde güneş, evriminin "kırmızı dev" aşamasına girecek. Bu aşama, güneşin merkezindeki tüm hidrojenin tükendiği ve merkezde biriken inert helyum külünün kararsız hale gelip kendi yerçekiminin etkisi altında parçalanmaya başlamasıyla başlar. Bu işlem sırasında güneşin merkezi ısınacak ve yoğunluğu artmaya devam edecek, bu da güneşin boyutunun artmasına neden olacaktır.
Güneşin genişlemeye devam ettiği ve sonunda Merkür, Venüs ve hatta Dünya'nın yörüngelerini kaplayacak kadar büyük olacağı tahmin ediliyor. Dünya bu tür bir tüketim altında var olmaya devam edebilse bile, kırmızı güneşin yoğun ısısıyla temas ettiğinde, gezegenimizi yakacak ve dünyadaki yaşamı hayatta kalmayı imkansız hale getirecektir. İyi haber şu ki, gökbilimciler güneş genişlemeye devam ettikçe gezegenin yörüngesinin de değişebileceğini fark ettiler.
Güneş, yıldız evriminin sonraki aşamasına ulaştığında, güçlü yıldız rüzgarı nedeniyle çok fazla kütle kaybedecek. Temel olarak, güneş büyüdükçe, güneş kütle kaybeder ve sonunda gezegenlerin dışa doğru dönmesine neden olur. Öyleyse soru şu ki, genişleyen güneş dışa doğru dönen gezegenleri aşacak mı, yoksa dünyanın (ve muhtemelen Venüs'ün) güneşten kurtulması mümkün mü?
İki araştırmacı, K.-P. Schroder ve Robert Cannon Smith bu nihai sorunu çözdü. Royal Astronomical Society'nin Aylık Bülteninde yayınlanan "Güneşin ve Dünyanın Uzak Geleceği" başlıklı bir araştırma makalesinde, hesaplamaları yapmak için en son yıldız evrimi modelini kullandılar.
Schroder ve Smith'e göre, güneş 7.59 milyar yıl içinde kırmızı bir dev olduğunda, hızla kütle kaybetmeye başlayacak. Güneş maksimum yarıçapına ulaştığında (mevcut yarıçap boyutunun 256 katı), kütlesi mevcut kütlesinin% 67'sine düşecektir. Güneş gerçekten genişlemeye başladığında, hızla kütlesini kaybedecek ve tüm iç güneş sistemini sadece 5 milyon yıl içinde silecektir.
Sonra güneş nispeten kısa helyum yanma aşamasına (130 milyon yıl) girecek ve bu sırada Merkür'ün yörüngesinin ötesine genişleyecek ve onu Venüs izleyecek. Yeryüzüne yaklaştığında, yılda 4,9 * 1020 ton kütle kaybeder (Dünya kütlesinin% 8'i).
Ama dünya hayatta kalacak mı?
Mevcut durum karışık. Kötü haber, Schroder ve Smith'e göre, dünyanın güneşin genişlemesinden kaçamayacağıdır. Dünya, güneşten% 50 uzakta bir yörüngeye (1.5 AUs, AU: Astronomik Birim, yaklaşık olarak dünya ile güneş arasındaki ortalama mesafeye eşit) genişleyebilse bile, güneşin genişlemesinin etkisinden kaçamaz. Genişleyen güneş, kırmızı dev fazın zirvesine ulaşmadan önce dünyayı yutacak ve güneş hala 0.25 AU ve 500.000 yıllık büyüme süresine sahip.
Sanatçının kırmızı süperstar hakkındaki izlenimi. Fotoğraf kredisi: NASA / Walt Feimer
Güneş atmosferine girdiğinde, dünya gaz parçacıklarıyla çarpışacak. Yörüngesi bozunacak ve içe doğru dönecek. Dünya şimdi 1,15 AU kadar güneşten biraz daha uzaktaysa, o zaman güneşin genişleme aşamasından kurtulabilir. Gezegenimizi bu mesafeye itebilirsek, o zaman da hayatta kalabiliriz. Bununla birlikte, bu ifade şu anda tamamen spekülatiftir ve yalnızca bilim kurgu alanında kalmaktadır.
Şimdi iyi haberlerimiz var. Güneşimiz kırmızı dev aşamasına girmeden çok önce, yaşanabilir alanı (bildiğimiz şekliyle) kaybolacak. Gökbilimciler, bu bölgenin yaklaşık bir milyar yıl içinde Dünya'nın yörüngesinin ötesine genişleyeceğini tahmin ediyor. Sürekli ısınan güneş Dünya'daki okyanusları buharlaştıracak ve güneş radyasyonu hidrojeni sudan uzaklaştıracak. Dünya artık okyanuslara sahip olmayacak ve sonunda dünya eriyecek.
Evet, bu iyi bir haber. Ancak bunun avantajı, dünyanın güneş tarafından yutulmadan önce insanların yuvalarını terk etmeye zorlanacağını güvenle söyleyebiliriz. Bunların çok çok uzun bir süre içinde olacağını düşünürsek, başka bazı felaket olaylarının bizi yok etmeyeceğinden veya evrimin şu anki aşamasının çok ötesine geçemeyeceğimizden bile emin olamayız.
İlginç bir yan fayda, güneşin yaşanabilir alanının sınırlarındaki değişikliklerin güneş sistemini nasıl değiştireceğidir. Güneşten yalnızca 1,5 AU uzaklıkta olan Dünya artık güneşin yaşanabilir alanı içinde olmayacak olsa da, güneş sisteminin çoğu hala bu aralıkta. Bu yeni yaşanabilir alan 49.4AU'dan 71.4AU'ya uzanacak ve "Keper Kuşağı" na kadar uzanacak, bu da eski buzul dünyasının eriyeceği ve sıvı suyun Plüton'un yörüngesinin dışında görüneceği anlamına geliyor.
Belki Eris bizim yeni yuvamız olacak, Pluto'nun cüce gezegeni yeni Venüs olacak ve Haumeau, Makemake ve geri kalan gezegenler dış "güneş sistemi" olacak. Ancak tüm bunların en büyüleyici yanı, insanların en başından beri "Gelecekte burada olacak mısınız" diye sormalarıdır, özellikle de bu gelecek milyarlarca yıl sonra.
Açıklanamaz bir şekilde, şimdi karşılaştığımız bulmacalar ve biz ayrıldıktan sonra kalan bulmacalar bizi çekmeye devam ediyor. Güneşimiz, dünyamız ve bilinen evren gibi konularla uğraşırken bu tür bir merak gereklidir. Şimdiye kadar, varoluşumuz evrenle karşılaştırıldığında sadece bir flaş ve insanların ne kadar hayatta kalacağı açık bir sorudur.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. evren bugün - rüzgarın peşinde
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
