ماذا سيحدث عندما تموت الشمس؟

معلومات وتساؤلات في علم الفلك، ظلت الشمس دون تغيير عملياً خلال الأربعة مليارات سنة الماضية، ولكن نحن نعرف الآن ماذا سيحصل عندما تموت الشمس؟

أخيراً نحن نعرف الآن ماذا سيحدث عندما تموت الشمس

الشمس هي مجرد واحدة من نجوم لا حصر لها في عالمنا. إنه مثال جيد لنجم التسلسل الرئيسي من نوع G (G2V ، على وجه الدقة). ومثل كل النجوم ، فإن لها عمرًا يتميز بتكوين وتسلسل رئيسي ووفاة في نهاية المطاف. تعتبر الشمس نجمًا متسلسلًا رئيسيًا مما يعني أنها في منتصف الطريق خلال مرحلة حرق الهيدروجين المستقرة. لكن عندما تدخل الشمس المرحلة العملاقة الحمراء في حوالي 5 بلايين سنة ، ستصبح الأمور أشد قسوة في النظام الشمسي.

وظلت الشمس دون تغيير عمليًا خلال الأربعة مليارات سنة الماضية ، أو نحو ذلك ، عندما ولدت الأرض والنظام الشمسي. يعتقد الفيزيائيون أنها ستبقى على نفس الطريق لأربعة مليارات سنة أخرى ، وعند هذه النقطة ، ستكون قد استنفدت إمداداتها من وقود الهيدروجين. كل الأشياء يجب أن تنتهي. هذا صحيح بالنسبة لنا ، وهذا صحيح بالنسبة للأرض ، وهذا ينطبق على الشمس. لن يحدث ذلك في أي وقت قريب ، ولكن في أحد الأيام في المستقبل البعيد ، ستخرج الشمس من وقود الهيدروجين وتتدهور ببطء نحو الموت. هذا سيبدأ في 5.4 مليار سنة تقريبًا ، وعندها ستخرج الشمس من التسلسل الرئيسي لعمرها.

نحن بحاجة إلى أن نتذكر ، في كل ثانية ، يتم تحويل 600 مليون طن من المادة إلى النيوترينو ، الإشعاع الشمسي ، وحوالي 4 × 10 ^ 27 واط من الطاقة. بالنسبة إلى الشمس ، بدأت هذه العملية قبل حوالي 4.57 مليار سنة ، وقد بدأت بتوليد الطاقة بهذه الطريقة منذ ذلك الحين.

ومع ذلك ، فإن هذه العملية لا يمكن أن تستمر إلى الأبد حيث أن هناك كمية محدودة من الهيدروجين في قلب الشمس. ومع تحويل المزيد من الهيدروجين إلى هيليوم ، يتقلص القلب ، مما يسمح للطبقات الخارجية للشمس بالانتقال أقرب إلى المركز ، مما يؤدي إلى قوة جاذبية أقوى.

عندما يزداد الضغط على القلب ، تكون هناك مقاومة من خلال زيادة ناتجة في المعدل الذي يحدث فيه الاندماج. في الأساس ، هذا يعني أنه بينما تستمر الشمس في تفاعل سلسلة انصهار البروتون-البروتون في سرعاتها الأساسية ويزداد خرج الشمس. وتشير التقديرات إلى أن هذا يؤدي في الوقت الحاضر إلى زيادة بنسبة 1٪ في اللمعان كل 100 مليون سنة. بالإجمال ، كان هناك زيادة إجمالية قدرها 30٪ في إنتاج الشمس على مدار آخر 4.5 مليار سنة.

وبالتالي ، في غضون 1.1 مليار سنة من الآن ، ستكون الشمس أكثر سطوعًا بنسبة 10٪ مما هي عليه اليوم ، وهذه الزيادة في اللمعان ستعني أيضًا زيادة في الطاقة الحرارية ، والتي سيستوعبها الغلاف الجوي للأرض. سيؤدي ذلك إلى ظهور ظاهرة دفيئة رطبة هنا على الأرض تشبه ظاهرة الاحتباس الحراري التي حولت الزهرة إلى البيئة الغريبة التي نراها هناك اليوم.

في 3.5 مليار سنة من الآن ، ستكون الشمس أكثر إشراقًا بنسبة 40٪ مما هي عليه الآن. وستؤدي هذه الزيادة إلى غلي المحيطات ، وتذويب الأغطية الجليدية بشكل دائم ، وفقدان جميع بخار الماء في الغلاف الجوي إلى الفضاء. في ظل هذه الظروف ، فإن الحياة كما نعرفها لن تكون قادرة على البقاء في أي مكان على السطح. باختصار ، سوف يصبح كوكب الأرض كوكبًا جديدًا وجافًا.

ومع استنفاد الهيدروجين في القلب ، سيصبح رماد الهيليوم الخامل الذي تراكم هناك غير مستقر وينهار تحت وزنه الخاص. سيؤدي ذلك إلى تسخين اللب والحصول على أكثر كثافة ، مما يؤدي إلى نمو حجم الشمس ودخول مرحلة Red Giant من تطورها. يُحسب أن الشمس المتوسعة ستنمو بشكل كبير بما يكفي لتشمل مدار عطارد والزهرة وربما الأرض أيضًا. حتى لو بقيت الأرض على قيد الحياة ، فإن الحرارة الشديدة من أشعة الشمس الحمراء سوف تحرق كوكبنا وتجعل من المستحيل تماما على الحياة البقاء على قيد الحياة.

بمجرد وصولها إلى المرحلة الحمراء العملاقة ، سيكون لدى الشمس ما يقرب من 120 مليون سنة من الحياة النشطة المتبقية. لكن الكثير سيحدث في هذا الوقت. أولاً ، سوف تشتعل النواة - المليئة بالهيليوم المنحل - بعنف في وميض الهليوم - حيث يتم تحويل حوالي 6٪ من اللب و 40٪ من كتلة الشمس إلى كربون في غضون دقائق.

ثم تتقلص الشمس إلى حوالي 10 أضعاف حجمها الحالي و 50 مرة في لمعانها ، مع انخفاض درجة حرارة أقل مما هي عليه اليوم. خلال ال 100 مليون سنة القادمة ، سوف تستمر في استمرار اندماج الهيليوم في جوهره حتى يتم استنفاده. عند هذه النقطة ، سيكون في Asymp الخاص به
المرحلة العلوية العملاقة ، عندما تبدأ في التوسع مرة أخرى ، أسرع بكثير هذه المرة ، وتصبح أكثر إشراقًا.

على مدار العشرين مليون سنة القادمة ، كانت الشمس قد أصبحت غير مستقرة وبدأت تفقد كتلتها من خلال سلسلة من النبضات الحرارية. ستحدث هذه كل 100000 سنة أو نحو ذلك ، وتصبح أكبر في كل مرة وتزيد من سطوع الشمس إلى 5000 ضعف سطوعها الحالي ونصف قطرها إلى أكثر من 1 الاتحاد الأفريقي - أو تساوي مدار الأرض.

في هذه المرحلة ، سيوسع توسع الشمس إما كليًا على الأرض ، أو يجعلها غير قابلة للحياة تمامًا. من المرجح أن تتغير الكواكب في النظام الشمسي الخارجي بشكل كبير ، حيث يتم امتصاص المزيد من الطاقة من الشمس ، مما يتسبب في تهوية مياهها الجليدية - ربما تشكل أجواء كثيفة ومحيطات سطحية. بعد 500000 سنة أو نحو ذلك ، لن يبقى سوى نصف كتلة الشمس الحالية وسيبدأ غلافها الخارجي في تشكيل سديم كوكبي.

سيكون تطور ما بعد التقارب-العملاق أسرع ، حيث تصبح الكتلة المقذوفة متأينة لتشكيل سديم كوكبي ، ويصل النواة المكشوفة إلى 30.000 كلفن. وتكون درجة الحرارة الأساسية النقية العارية أكثر من 100000 كلفن ، وبعد ذلك ستبرد البقايا نحو قزم ابيض. سوف يتفرق السديم الكوكبي في حوالي 10،000 سنة ، ولكن القزم الأبيض سيبقى على قيد الحياة لمدة تريليونات من السنين قبل أن يتلاشى إلى اللون الأسود.

عندما يفكر الناس في النجوم يموتون ، ما يتبادر إلى الذهن عادة هو النجوم المتفجرة الضخمة وخلق الثقوب السوداء. ومع ذلك ، لن يكون هذا هو الحال مع شمسنا ، بسبب حقيقة بسيطة أنها ليست ضخمة بما فيه الكفاية. في حين قد يبدو الأمر ضخمًا بالنسبة لنا ، إلا أن الشمس عبارة عن نجم كبير نسبيًا مقارنة ببعض النجوم الضخمة ذات الكتلة العالية الموجودة في الكون.

بطبيعة الحال ، تظل النتيجة الفعلية عدم اليقين النظري لأنه لم يلاحظ أي نجم أحمر عملاق خلال هذه المرحلة الحرجة. لذلك ، هناك سيناريوهات بديلة لموت الشمس:

إذا انطلقت الشمس كعملاق أحمر من المواد الكافية قبل أن يتبخر الأرض ، فسيتم الكشف عن كوكبنا من شرنقه النجمي في ستار على شكل القمر. وستقوم الأرض ، التي سُرقت من رفيقها ، بالوقفة الاحتجاجية في الوقت الذي تتحول فيه الشمس في النهاية إلى جثة نجمية تسمى قزم أبيض ، تتلاشى إلى اللون الأسود فوق التريليونات التي تلت ذلك.

بدلا من ذلك ، إذا خسر التورم 20 في المئة من كتلته قبل أن يصل إلى جوارنا ، يمكن إنقاذ الأرض والقمر على حد سواء ويبقى معا في مواجهة بعضهما البعض إلى الأبد. تبقى النتيجة الفعلية عدم اليقين النظري لأنه لم يلاحظ أي نجم أحمر عملاق خلال هذه المرحلة الحرجة.

المصدر:-http://sciencetechworld.com/now-know-will-happen-sun-dies/

ترجمة:-Sabah F.Alwan