Mặt trời của chúng ta sẽ chết như thế nào?

Mục lục:

Mặt trời của chúng ta sẽ chết như thế nào?
Mặt trời của chúng ta sẽ chết như thế nào?
Anonim

Ánh sáng mặt trời đến mắt người trong tám phút, bao phủ khoảng cách gần 150 triệu km. Lò khổng lồ này có 73% là hydro, 25% heli và 2% các nguyên tố khác như carbon, sắt và oxy. Điều thú vị là trong quá khứ, nhiều nhà khoa học đã thẳng thừng từ chối tin vào sự thật rằng Mặt trời được sinh ra không phải hàng triệu, mà là hàng tỷ năm trước. Vì vậy, Lord Kelvin tin rằng ngôi sao của chúng ta sẽ sử dụng hết năng lượng của nó trong 30 triệu năm nữa và do đó, sẽ trẻ hơn nữa, vì nó vẫn tiếp tục tỏa sáng. Tuy nhiên, Kelvin, như chúng ta biết ngày nay, đã sai - khoa học hiện đại đã chứng minh rằng mặt trời ít nhất 4,5 tỷ năm tuổi (đánh giá theo tuổi của các vật thể khác trong hệ mặt trời hình thành cùng thời điểm). Đồng thời, Mặt trời cũng giống như những ngôi sao khác mà chúng ta có thể quan sát bằng kính thiên văn, ngoại trừ nó không lớn lắm - lớn hơn một chút so với Proxima Centauri. Và những ngôi sao như vậy, theo các nhà thiên văn học, sống trong hàng tỷ năm, trong thời gian đó chúng vượt qua một số giai đoạn tăng trưởng, phát triển, lão hóa và cuối cùng chết đi. Vậy ngôi sao của chúng ta chết như thế nào?

Cuộc sống sao

Vì hầu hết các ngôi sao được làm bằng hydro - trên thực tế, là nguyên tố đơn giản nhất trong vũ trụ - bên trong chúng chứa một "quả bom hẹn giờ hydro", có thể chuyển hydro thành một nguyên tố đơn giản khác - heli, đồng thời giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ dưới dạng nhiệt, ánh sáng và các loại bức xạ khác.

Điều thú vị là kích thước của một ngôi sao là sự cân bằng giữa nhiệt độ giãn nở và lực hấp dẫn co lại. Trạng thái cân bằng được duy trì liên tục này cho phép ngôi sao sôi trong vài tỷ năm - cho đến khi nó cạn kiệt nhiên liệu. Khi điều này xảy ra, ngôi sao sẽ tự sụp đổ dưới tác động của lực hấp dẫn và tại một thời điểm nào đó chỉ đơn giản là nổ tung.

Image
Image

Cái chết của các vì sao là một trong những hiện tượng đẹp nhất trong Vũ trụ.

Nhưng theo tiêu chuẩn của con người, tuổi thọ của các ngôi sao quá dài, đến mức các nhà thiên văn chỉ có thể quan sát một mảnh nhỏ của nó. Tuy nhiên, các công cụ thiên văn hiện đại đã cho phép các nhà khoa học quan sát nhiều loại sao khác nhau, mỗi ngôi sao đang ở một giai đoạn phát triển nhất định. Vì vậy, các ngôi sao mới sinh được hình thành từ các đám mây khí và bụi - giống như Mặt trời của chúng ta cách đây bốn tỷ rưỡi năm, và các nhà thiên văn học gọi tuổi của nhiều ngôi sao khác là "trung bình". Nhưng trong sự bao la của Vũ trụ vô tận, cũng có những ánh sáng rất cổ xưa - những ngôi sao đang chết dần chết mòn.

Bằng cách cẩn thận nhìn vào bầu trời đêm, các nhà thiên văn học cuối cùng đã tập hợp được "bộ sưu tập các ngôi sao" ấn tượng với các kích cỡ khác nhau và ở các giai đoạn tiến hóa khác nhau. Điều thú vị là mỗi trường hợp "trong bộ sưu tập" thể hiện điều gì đã xảy ra hoặc điều gì sẽ xảy ra với bất kỳ trường hợp nào khác. Vì vậy, các ngôi sao như Mặt trời tiêu thụ tất cả hydro, sau đó chúng bắt đầu "đốt cháy" heli thay thế - những ngôi sao ở giai đoạn phát triển này mà các nhà khoa học gọi là sao khổng lồ đỏ.

Image
Image

Hành tinh xoay quanh một ngôi sao lùn đỏ.

Người ta tin rằng Mặt trời sẽ đạt đến giai đoạn phát triển này trong 5 tỷ năm nữa. Lõi của nó sẽ co lại, nhưng các lớp bên ngoài sẽ mở rộng đến quỹ đạo của sao Hỏa, đồng thời nhấn chìm hành tinh của chúng ta. Ngôi sao của chúng ta sẽ đi đến cuối vòng đời của nó trong khoảng 10 tỷ năm nữa. Và mặc dù đánh giá của các nhà nghiên cứu có thể khác nhau đôi chút, nhưng có một điều hiển nhiên - bạn và tôi, giống như Trái đất, chắc chắn sẽ không còn tồn tại.

Sự thật thú vị

Độ sáng của mặt trời tăng khoảng 10 phần trăm mỗi tỷ năm. Vì vậy, nhân loại còn lại rất nhiều - sự gia tăng độ sáng như vậy sẽ làm bốc hơi các đại dương khỏi bề mặt Trái đất, và bề mặt sẽ trở nên quá nóng.

Mặt trời sẽ chết như thế nào?

Vào năm 2018, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã quyết định sử dụng mô phỏng máy tính để dự đoán cách cả Mặt trời và 90% các ngôi sao tương tự như nó có thể kết thúc cuộc đời của chúng. Kết quả nghiên cứu cho thấy Mặt trời của chúng ta có khả năng thu nhỏ từ sao khổng lồ đỏ thành sao lùn trắng, và sau đó biến thành tinh vân hành tinh.

Khi một ngôi sao chết đi, nó ném một khối khí và bụi vào không gian. Đây là lớp vỏ của một ngôi sao, có thể bằng một nửa khối lượng của ngôi sao. Điều này cho thấy lõi của ngôi sao, vào thời điểm này trong vòng đời của ngôi sao hết nhiên liệu, cuối cùng nó sẽ tắt và cuối cùng chết, - một trong những tác giả nghiên cứu, nhà vật lý thiên văn Albert Zeilstra từ Đại học Manchester ở Anh, giải thích..

Image
Image

Sương mù hành tinh CVMP 1 là một trong những hành tinh đẹp nhất trong Vũ trụ.

Đối với tinh vân hành tinh, lõi nóng làm cho lớp vỏ bị đẩy ra tỏa sáng rực rỡ trong khoảng 10.000 năm - một khoảng thời gian ngắn trong thiên văn học. Một số tinh vân sáng đến mức có thể nhìn thấy chúng từ khoảng cách cực xa, tính bằng hàng chục triệu năm ánh sáng.

Mô hình dữ liệu mà nhóm tạo ra thực sự dự đoán vòng đời của nhiều loại sao khác nhau để xác định độ sáng của tinh vân hành tinh liên quan đến khối lượng khác nhau của các ngôi sao, Science Alert viết.

Nghe có vẻ đáng ngạc nhiên, nhưng gần 30 năm trước, các nhà thiên văn học đã nhận thấy một điều bất thường: tinh vân hành tinh sáng nhất trong các thiên hà khác có cùng mức độ sáng. Điều này có nghĩa là, ít nhất về mặt lý thuyết, bằng cách nhìn vào các tinh vân hành tinh trong các thiên hà khác, các nhà thiên văn học có thể tính được chúng ở khoảng cách bao xa.

Dữ liệu được công bố trên tạp chí khoa học Nature Astronomy cho thấy những ngôi sao già, khối lượng thấp nên hình thành những tinh vân hành tinh mờ hơn nhiều so với những ngôi sao trẻ hơn, có khối lượng lớn hơn.

Image
Image

Bề mặt của Mặt trời trong ống kính của tàu thăm dò Quỹ đạo Mặt trời của NASA.

Phát hiện cũng cho thấy các nhà nghiên cứu hiện có cách đo lường sự hiện diện của những ngôi sao hàng tỷ năm tuổi trong các thiên hà xa xôi. Và đây là một phạm vi rất khó đo lường một cách đáng ngạc nhiên. Tuy nhiên, chúng ta có thể tự tin nói rằng ngày nay chúng ta biết chính xác ngôi sao của chúng ta sẽ chết khi nào và như thế nào.

Đề xuất: