خورشید چه زمان می میرد؟

خورشید زمانی خواهد مرد، اما آن لحظه ای است در میلیاردها سال بعد.

خورشید انرژی لازم برای حیات بر روی زمین را تامین می کند و بدون این ستاره ما وجود نخواهیم داشت. اما حتی ستارگان نیز عمر محدودی دارند و روزی خواهند مرد. اما جای نگرانی نیست. این واقعه حدود 5 میلیارد سال بعد اتفاق خواهد افتاد.

خورشید چه زمانی خواهد مرد؟

زمان حدود 5 میلیارد سال بعد ذخیره سوخت هیدروژن خود را به اتمام رسانده و خواهد مرد. در انتها خورشید به یک کوتوله سفید تبدیل می شود. یک کوتوله سفید عملا یک ستاره مرده است که تمام سوخت هسته ای قابل همجوشی خود را سوزانده است. یک کوتوله سفید به آرامی سردتر و سردتر می شود. این سرنوشت نهایی ستاره‌ای با جرم متوسط مانند خورشید است.

گرچه خورشید حجمی بیش از یک میلیون برابر زمین دارد، یک کوتوله سفید تقریبا به اندازه زمین است. بیشتر کوتوله های سفید از حالت فوق چگالی از ماده به نام ماده تبهگن الکترونی ساخته شده اند. در این حالت تمامی الکترونها در پایین ترین وضعیت انرژی خود هستند.

خورشید ما به عنوان یک کوتوله سفید دارای هسته یا از کربن و اکسیژن خواهد بود که باقیمانده های ناشی هز همجوشی هلیوم هستند. لایه بیرونی این کوتوله سفید شامل لایه نازکی از هیدروژن دست نخورده خواهد بود. برخی کوتوله های سفید دارای این لایه هیدروژن بیرونی نیستند زیرا سوختن هسته یا در طی فرایند تکامل آنها کامل بوده است.

برای زمین در هنگام مرگ خورشید چه اتفاقی می افتد؟

در زمان مرگ خورشید، زمین احتمالا وجود نخواهد داشت. خورشید قبل از تبدیل شدن به کوتوله سفید به آرامی انبساط می یابد. حدود 5 میلیارد سال بعد، خورشید وارد مرحله غول قرمز می شود. در طی این مرحله، خورشید هیدروژن هسته خود را به اتمام رسانده و هیدروژن موجود در لایه اطراف هسته داخلی خود را می سوزاند.

تولید انرژی در لایه های بیرونی بطور قابل ملاحظه ای افزایش یافته و ستاره شروع به گسترش می کند، تا اینکه حدود 200 بار بزرگتر شده و به حالت تعادل جدیدی می رسد. در این مرحله خورشید به حداکثر اندازه خود رسیده و زمین را خواهد بلعید.

در نقطه ای از رسیدن خورشید به اندازه بیشینه خود سوزاندن هلیوم در مرکز آن شروع می شود. همجوشی هلیوم همراه با ضربان های حرارتی است که جرم زیادی از خورشید را به بیرون پرتاب می کنند.

هم اکنون نیز زمین بتدریج آب خود را از دست می دهد. تابش فوق بنفش و بادهای خورشیدی بخار آب لایه های فوقانی جو را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می کنند. داده هیا ماهواره ای نشان می دهند هم اکنون زمین لایه رو به گسترشی هیدروژن در اتمسفر بیرونی خود دارد. بتدریج با افزایش تابندگی خورشید در طی یک میلیارد سال آینده زمین تمامی آب و اقیانوس های خود را از دست داده وو به سیاره مرده یا مانند مریخ تبدیل خواهد شد.

برای سایر سیارات دستگاه خورشیدی چه اتفاقی خواهد افتاد؟

از دست دادن رو به تصاعد جرم خورشید در مراحل پایانی تکامل آن، لایه های بیرونی اتمسفر مشتری، زحل، اورانوس و نپتون را از بین خواهد برد. ممکن است اجرام فوق داغ پرتاب شده که به شکل سحابی های سیاره ای در خواهند آمد بیشتر جرم این غولهای گازی را از بین ببرند بطوری که تنها اشباحی از آنها باقی بماند.

آیا ممکن است پس از مرگ خورشید دستگاه خورشیدی جدیدی شکل گیرد؟

ماده به بیرون پرتاب شده از خورشید و سیارات دیگر فضای میان ستاره ای را با عناصر سنگین مانند کربن، نیتروژن، اکسیژن، باریم، روی و لانتانوم غنا خواهد بخشید.

ابرهایی از این مواد به علاوه مواد ناشی از ستارگان دیگر می تواند ابرهای چگالی را شکل داده و در نهایت به شکل نسل جدیدی از ستارگان نو متراکم شود.

پیش بینی آینده خورشید پس از مرگ

منبع: https://scitechdaily.com/astronomers-predict-what-will-happen-when-our-sun-dies

تاکنون دانشمندان درباره این نکته توافق داشتند که خورشید تقریبا 10 میلیارد سال آینده خواهد مرد اما درباره سرنوشت بعدی این ستاره متوسط اطمینان کافی نداشتند.

This is an example of a planetary nebula. This one is called Abell 39. T.A.Rector (NRAO/AUI/NSF and NOAO/AURA/NSF) and B.A.Wolpa (NOAO/AURA/NSF)

یک تیم پژوهشی از دانشگاه منچستر با مدلسازی کامپیوتری به این نتیجه زسیدند که خورشید پس از مرگ به حلقه عظیمی از گاز و غبار درخشان میان ستاره ای تبدیل خواهد شد، ساختاری که به آن یک سحابی سیاره ای گفته می شود.

نود درصد ستارگانی که هنوز فعال هستند  چنین سرنوشتی را دنبال خواهند کرد. تا پیش از این تصور می شد جرم خورشید برای تشکیل سحابی سیاره ای کافی نیست. 

وقتی ستاره ای می میرد جرمی از گاز و غبار  موسوم به لفاف (envelope) را به فضا پرتاب خواهد کرد. این لفاف حدود نیمی از جرم ستاره را در بر دارد. بدین ترتیب هسته ستاره نمایان می شود که در این نقطه از عمر ستاره از سوخت هسته ای تهی است و پیش از مرگ نهایی ستاره به تاریکی خواهد گرایید.

اما هسته داغ باعث می شود لفاف به مدت ده هزار سال بروشنی بدرخشد که در مقیاس ستاره شناسی زمان کوتاهی است. درخشش لفاف بقدری است که از فاصله ده ها میلیون سال نوری قابل مشاهده است.

اکنون معلوم شده است که ستارگانی که بین 1.1 و 3 برابر خورشید جرم دارند لفاف هایی با درخشش قابل مقایسه تولید می کنند. خورشید ما تقریبا کم جرم ترین ستاره ای است که پس از مرگ اولیه خود تولید یک سحابی سیاره ای درخشان خواهد کرد.