Μια μέρα, ο Ήλιος μας θα πεθάνει

Μια μέρα, ο Ήλιος μας θα πεθάνει. Δεδομένου ότι είμαστε κάτοικοι του ηλιακού πλανητικού συστήματος, το ερώτημα πότε και πώς θα συμβεί αυτό μας ενδιαφέρει πολύ. Φυσικά, είναι απίθανο να είμαστε εκεί για να το ζήσουμε, αλλά επειδή εδώ είναι το σπίτι μας, θέλουμε να μάθουμε τι θα γίνει στο τέλος.

Πέρα από την ικανοποίηση της απλής περιέργειας, τα μοντέλα αστρικής εξέλιξης μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τον κόσμο και τη δική μας θέση σε αυτόν.

“Αν δεν καταλαβαίνουμε τον δικό μας Ήλιο – και υπάρχουν πολλά πράγματα που δεν γνωρίζουμε γι ‘αυτόν – πώς μπορούμε να περιμένουμε να καταλάβουμε όλα τα άλλα αστέρια που αποτελούν τον υπέροχο γαλαξία μας”, τονίζει η αστρονόμος Orla Creevy από το Παρατηρητήριο στο η Κυανή Ακτή στη Γαλλία.

Γνωρίζουμε ήδη λεπτομερώς τι θα συμβεί στον Ήλιο μας στο μέλλον. Θα συνεχίσει να θερμαίνεται τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια, με αποτέλεσμα να τελειώσει το υδρογόνο στον πυρήνα του.

Ο πυρήνας θα αρχίσει να συστέλλεται, φέρνοντας ακόμη περισσότερο υδρογόνο γύρω από τον πυρήνα και σχηματίζοντας ένα κέλυφος υδρογόνου. Τότε αυτό το υδρογόνο θα αρχίσει να συντήκεται και να εκτοξεύει ήλιο στον πυρήνα – μια διαδικασία που ονομάζεται καύση κελύφους.

Κατά τη διάρκεια αυτών των διεργασιών, η εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου θα επεκταθεί, ίσως ακόμη και να φτάσει στην τροχιά του Άρη, μετατρέποντάς τον σε κόκκινο γίγαντα. Τελικά θα ξεμείνει από υδρογόνο και ήλιο, θα εκτινάξει όλο το εξωτερικό του υλικό και θα σχηματίσει ένα πλανητικό νεφέλωμα και ο πυρήνας θα μετατραπεί σε λευκό νάνο, που θα χρειαστούν τρισεκατομμύρια χρόνια για να κρυώσει εντελώς.

Όμως ο χρόνος του τέλους της ζωής ενός αστεριού εξαρτάται από τα ατομικά του χαρακτηριστικά. Όσον αφορά τον Ήλιο μας, τα διαφορετικά δεδομένα είναι πάντα πολύτιμα για την εκτίμηση του χρόνου που τα πράγματα θα πάνε προς τα κάτω.

Ο καλύτερος τρόπος για να το καταλάβουμε αυτό είναι να αναζητήσουμε αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο σε διαφορετικά στάδια της ζωής τους στον Γαλαξία μας και στη συνέχεια να συνδυάσουμε αυτά τα δεδομένα σε ένα χρονοδιάγραμμα που αντιπροσωπεύει το παρελθόν και το μέλλον του άστρου μας.

Χάρη στα πιο πρόσφατα δεδομένα που έδωσε στη δημοσιότητα η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία ως μέρος του έργου Gaia που χαρτογραφεί την ιστορία του Γαλαξία μας, έχουμε τώρα το πιο λεπτομερές χρονοδιάγραμμα της ζωής του Ήλιου μας.

Η πρωταρχική αποστολή του έργου “Gaia” είναι να χαρτογραφήσει τον Γαλαξία με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια και για αυτό το έργο χρησιμοποιούνται τα πιο σύγχρονα όργανα. Η θέση και η κίνηση των αστεριών στον ουρανό παρακολουθείται, με λεπτομερείς παρατηρήσεις της φωτεινότητας και της φασματικής ταξινόμησης κάθε άστρου.

Αυτές οι τιμές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό παραγόντων όπως η χημική σύνθεση και η θερμοκρασία. Μπορούν επίσης να αναπαρασταθούν σε ένα γράφημα γνωστό ως διάγραμμα Herzsprung-Russell, το οποίο δίνει μια εκτίμηση της ηλικίας του αστεριού.

Η μάζα ενός άστρου στην πραγματικότητα δεν αλλάζει καθώς γερνάει, αλλά η θερμοκρασία του, λόγω της πυρηνικής σύντηξης που γίνεται στον πυρήνα, αλλάζει σημαντικά, η οποία καταγράφεται ως αλλαγές στη φωτεινότητα.

Ο Ήλιος μας ταξινομείται ως αστέρι της κύριας ακολουθίας τύπου Ge, ή κίτρινος νάνος (αν και στην πραγματικότητα δεν είναι κίτρινος), και είναι ένα αρκετά χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτού του τύπου.

Είναι περίπου 4,57 δισεκατομμυρίων ετών, ή περίπου στα μισά της διάρκειας ζωής της κύριας ακολουθίας του. Είναι επίσης ικανό για θερμοπυρηνική σύντηξη πυρήνα, παράγοντας θερμοκρασία επιφάνειας 5.772 Kelvin. Αυτό σημαίνει ότι κοιτάζοντας άλλα αστέρια τύπου G θα πρέπει να μας δώσει μια πολύ καλή ιδέα για το πώς ο Ήλιος μας θα συνεχίσει να καταναλώνει τα καύσιμα του και πότε μπορεί τελικά να σβήσει.

Η αστρονόμος Orla Krivi και η ομάδα της άρχισαν για πρώτη φορά να χτενίζουν τα δεδομένα από το έργο “Gaia” επειδή ήθελαν ακριβείς παρατηρήσεις άστρων με σχετικά «ψυχρότερες» θερμοκρασίες – μεταξύ 3.000 και 10.000 Kelvin. Αυτό συμβαίνει επειδή τα ψυχρά αστέρια τείνουν να είναι μικρότερα και να ζουν περισσότερο από τα θερμότερα. Η παρατήρηση ψυχρότερων αστεριών, επομένως, μπορεί ενδεχομένως να αποκαλύψει περισσότερα για την ιστορία και την αστρική εξέλιξη του Γαλαξία μας και του ευρύτερου Σύμπαντος.

Δεδομένου ότι αυτό το εύρος θερμοκρασίας περιλαμβάνει αστέρια όπως ο Ήλιος, τα δεδομένα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την εύρεση αστέρων με παρόμοια μάζα και χημική σύνθεση με τον Ήλιο. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα 5.863 αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο σε ολόκληρο το διάγραμμα Herzsprung-Russell, από πολύ μικρά έως πολύ μεγάλα.

Εντοπίζοντας μόνο τα αστέρια που μοιάζουν περισσότερο με τον Ήλιο, η Κρίβη και οι συνεργάτες της κατάφεραν να επιβεβαιώσουν την ώρα της εξαφάνισής του.

Σε μεγάλο βαθμό σύμφωνα με προηγούμενες προβλέψεις για τη διάρκεια ζωής του Ήλιου, η θερμοκρασία του θα κορυφωθεί σε ηλικία περίπου οκτώ δισεκατομμυρίων ετών. Θα μεταμορφωθεί σε ένα κόκκινο γίγαντα αστέρι όταν είναι περίπου 10 έως 11 δισεκατομμυρίων ετών.

Κρίνοντας από αυτά τα δεδομένα, η ζωή στη Γη έχει απομείνει μόνο περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια, εκτός αν κάνουμε κάτι καταστροφικά ηλίθιο ή κάτι καταστροφικό συμβεί σε εμάς. Αυτό συμβαίνει επειδή ο Ήλιος αυξάνεται σε φωτεινότητα κατά περίπου 10 τοις εκατό κάθε δισεκατομμύριο χρόνια. που σημαίνει ότι αυξάνεται και η θερμοκρασία. Αυτή η αλλαγή φαίνεται αρκετά μικρή, αλλά θα κάνει τη Γη ακατοίκητη για τη ζωή όπως την ξέρουμε.

Αλλά υπάρχει περισσότερη δουλειά για τους αστρονόμους. Ένας νέος κατάλογος “Gaia” με αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο θα μπορούσε, για αρχή, να μας πει περισσότερα για το πώς και γιατί βρισκόμαστε εδώ αρχικά. Μπορούμε να μάθουμε εάν όλα τα αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο, για παράδειγμα. Και, το ακόμη πιο σημαντικό, να αναζητήσουμε ένα άλλο πλανητικό σύστημα που να μοιάζει με το ηλιακό σύστημα.

Σε αυτό το σημείο, δεν έχουμε βρει κανένα σύστημα που να φαίνεται ικανό να φιλοξενήσει τεχνολογικά προηγμένη ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Αλλά οι απαντήσεις υπάρχουν, αν μπορούμε να τις βρούμε.

ΠΗΓΗ: RTS

...