Az emberiség története kezdete óta az emberek megértették, hogy a Nap a mi életünk központi része, ahogy mi ismerjük. Fontos, hogy számtalan mitológiai és kozmológiai rendszer világszerte tanúsítsa ezt. De amint megértettük azt, megtudtuk, hogy a Nap már régen van itt, és sokkal később lesz itt. Miután megközelítőleg 4,6 milliárd dollár alakult ki, napunk körülbelül 40 millió évvel kezdte életét, mielőtt Földünk kialakult volna.
Azóta a Nap az úgynevezett fő szekvenciája alatt van, ahol a magfúzió magjában energia és fény kibocsátását okozza, táplálkozva tartva minket a Földön. Ez további 4,5–5,5 milliárd évig tart, és ekkor kimeríti a hidrogén- és héliumellátását, és komoly változásokon megy keresztül. Feltételezve, hogy az emberiség még életben van, és ebben az időben hívja a Földet haza, érdemes lehet fontolóra venni az utat!
Napunk születése:
A Nap és Naprendszerünk kialakulásának uralkodó elmélete Nebular Theory néven ismert, mely szerint a Nap és az összes bolygó milliárd évvel ezelőtt kezdődött, mint egy hatalmas molekuláris gáz és por felhő. Aztán, körülbelül 4,57 milliárd évvel ezelőtt, ez a felhő gravitációs összeomlást tapasztalt a középpontjában, ahol bármi az elhaladó csillagtól a szupernóva által okozott sokkhullámig elindította a Nap születéséhez vezető folyamatot.
Alapvetően erre azután került sor, hogy a por és a gáz zsebek sűrűbb régiókba kezdtek gyűjteni. Mivel ezek a régiók egyre több anyagot vontak be, a lendület megőrzése miatt forogni kezdtek, míg a növekvő nyomás felmelegszik. Az anyag nagy része egy golyó közepén került a középpontba, míg az anyag maradékát egy nagy lemezre kivezette, amely köré körbekerült.
A középen lévő labda végül a Napot alkotja, míg az anyag korongja a bolygót képezi. A Nap ezt követően a következő 100 000 évet egy összeomló protosztárként töltötte, mielőtt a hőmérséklet és a belső nyomás a magjában fúziót gyújtott volna. A Nap T Tauri csillagként indult - egy vadul aktív csillag, amely intenzív napsütésben robbant fel. És csak néhány millió évvel később a jelenlegi formájába rendeződött.
Fő szekvencia:
Az elmúlt 4,57 milliárd év alatt (adj, vagy vegyen egy-két napot) a Nap élete fõ szekvenciájában volt. Ezt az a folyamat jellemzi, amikor a hidrogén-tüzelőanyagot hatalmas nyomás és hőmérsékleten a magjában héliummá alakítják. Az alkotóelemek tulajdonságainak megváltoztatása mellett ez a folyamat hatalmas energiát is termel. Mindent elmondva, másodpercenként 600 millió tonna anyag alakul át neutrínókká, napsugárzásgá, és nagyjából 4x1027 Energia watt.
Ez a folyamat természetesen nem tarthat örökké, mivel függ az anyag jelenlététől, amelyet rendszeresen fogyasztanak. Az idő múlásával és a további hidrogén héliummá alakulásával a mag tovább zsugorodik, lehetővé téve, hogy a Nap külső rétegei közelebb kerüljenek a központhoz, és erősebb gravitációs erőt érjenek el.
Ez nagyobb nyomást fog gyakorolni a magra, amelyet ellenáll a fúziós sebesség ebből következő növekedése. Alapvetően ez azt jelenti, hogy amint a Nap továbbra is hidrogént költ magjában, a fúziós folyamat felgyorsul, és a Nap teljesítménye növekszik. Jelenleg ez a fényesség 100% -onként 1% -os növekedéséhez, az elmúlt 4,5 milliárd év során 30% -os növekedéshez vezet.
Körülbelül 1,1 milliárd év múlva a Nap 10% -kal világosabb lesz, mint ma. A fényerősség növekedése azt is jelenti, hogy növekszik a hőenergia, amelyet a Föld atmoszférája elnyel. Ez elbocsátó üvegházhatást vált ki, amely hasonló ahhoz, ami a Vénust a szörnyű melegházakká változtatja.
3,5 milliárd év alatt a Nap 40% -kal világosabb lesz, mint jelenleg, ami az óceánok forrását, a jégsapkák végleges olvadását és a légkörben lévő összes vízgőz elvesztését jelenti az űrbe. Ilyen körülmények között az élet, amint tudjuk, nem lesz képes túlélni a felszínen, és a Föld bolygó teljesen átalakul egy másik forró, száraz világba, akárcsak a Vénusz.
Vörös óriás fázis:
5,4 milliárd év múlva a Nap belép az evolúció Vörös óriás szakaszába. Ez akkor kezdődik, amikor az összes hidrogén kimerül a magban, és az ott felhalmozódott közömbös hélium-hamu instabillá válik, és saját súlya alatt összeomlik. Ez a mag felmelegszik és sűrűbbé válik, ami a Nap méretének növekedéséhez vezet.
Számítások szerint a táguló Nap elég nagy lesz, hogy felölelje a Higany, a Vénusz és talán még a Föld pályáját is. Még ha a Földet túl is élnénk, ha elfogyna, akkor a vörös nap intenzív melegének új közelsége megsérti a bolygót és teljesen lehetetlenné teszi az életben maradást. A csillagászok azonban megjegyezték, hogy a Nap kiterjedésével a bolygó pályája is valószínűleg megváltozik.
Amikor a Nap eléri csillagok evolúciójának ezt a késői stádiumát, óriási mennyiségű tömeg veszít a hatalmas csillagszeleken. Alapvetően, ahogy növekszik, elveszíti a tömegét, és a bolygók kifelé fordulnak. Tehát a kérdés az, hogy a táguló Nap elkerüli-e a kifelé görbe bolygót, vagy elkerül-e a Föld (és talán még a Vénusz) is a fogásait?
Schroder K.-P és Robert Cannon Smith két kutató, akik ezzel a kérdéssel foglalkoztak. Egy „Felülvizsgálták a Nap és a Föld távoli jövőjétAmely megjelent a A Királyi Csillagászati Társaság havi értesítései, elvégezték a számításokat a csillagok evolúciójának legfrissebb modelljeivel.
Schroder és Smith szerint, amikor a Nap 7,59 milliárd év alatt vörös óriáscsillagossá válik, akkor gyorsan el fog veszni a tömege. Mire eléri a legnagyobb sugarat, a jelenlegi méretének 256-szorosa, akkor a jelenlegi tömegének csupán 67% -ára csökken. Amikor a Nap kezd kibővülni, gyorsan megteszi, mindössze 5 millió év alatt átcsendesíti a belső Naprendszert.
Ezután viszonylag rövid (130 millió éves) hélium-égési szakaszába lép, amelyen a higany, majd a Vénusz körüli pályára halad. Mire közeledik a Földhöz, 4,9 x 10 veszít20 tonna tömeg évente (a Föld tömegének 8% -a).
De túl fog-e maradni a föld ?:
Most itt állnak a dolgok egy kicsit „jó hírnek / rossz hírnek”. Schroder és Smith szerint a rossz hír az, hogy a Föld NEM fogja túlélni a Nap kiterjedését. Annak ellenére, hogy a Föld 50% -kal távolabbi pályára tud kibővülni, mint ahogyan jelenleg van (1,5 AU), nem kap rá esélyt. A táguló Nap elmeríti a Földet, mielőtt eléri a vörös óriásfázis csúcsát, és a Napnak még újabb 0,25 AU és 500 000 éve van szüksége a növekedéshez.
Miután belépett a Nap légkörébe, a Föld ütközik a gázrészecskékkel. Keringési pályája lebomlik, és befelé válik spirálissá. Ha a Föld csak egy kissé távolabb lenne a Naptól, 1,15 AU-nál, akkor képes lenne túlélni a tágulási fázist. Ha tudnánk nyom bolygónkat e távolságig, üzleti vállalkozással is rendelkezünk. Az ilyen beszélgetés azonban teljesen spekulatív és a tudományos fantasztika birodalmában a jelenlegi.
És most a jó hírért. Jóval azelőtt, hogy a Nap belép a vörös óriás fázisba, az életképes zónája (amint tudjuk) eltűnik. A csillagászok becslése szerint ez a zóna körülbelül egymilliárd év alatt kiszélesedik a Föld körüli pályán. A hevítő Nap elpárologtatja a Föld óceánjait, majd a napsugárzás eltávolítja a hidrogént a vízből. A Földnek soha nem lesz óceánja, és végül megolvad.
Igen, ez a jó hír ... egyfajta. A fejjel dolog az, hogy önbizalommal mondhatjuk, hogy az emberiséget sokáig kénytelenek elhagyni a fészket, mielőtt a Nap elnyelné. És figyelembe véve azt a tényt, hogy olyan ütemtervekkel kell foglalkoznunk, amelyek messze túlmutatnak mindennel, amiben valóban tudunk foglalkozni, akkor nem is bízhatunk abban, hogy valami más kataklizmikus esemény nem igényel minket hamarabb, vagy hogy szokásos módon túljutottunk a jelenlegi jelenlegi helyzetünkön evolúciós szakasz.
Érdekes mellékhatás az lesz, hogy a Nap lakható zónájának változó határai megváltoztatják a Naprendszert is. Míg a Föld mindössze 1,5 AU-nál nem lesz többé a Nap lakható zónájában, addig a külső Naprendszer nagy része megmarad. Ez az új alkalmazható zóna 49,4 AU és 71,4 AU között terül el - jóval a Kuiper-övezetbe -, ami azt jelenti, hogy a korábban jeges világok megolvadnak, és folyékony víz jelenik meg a Plútó pályáján.
Talán Eris lesz az új otthoni világunk, a Plútó törpebolygója az új Vénusz és Haumeau, Makemake, a többi pedig a külső „Naprendszer”. De ami mindebben talán leginkább lenyűgöző, az, hogy az emberek miként kísértik megkérdezni elsősorban „a jövőben is itt leszünk-e”, különösen, ha ez a jövő milliárd évvel később van.
Valahogy azok a témák, amelyek előttünk álltak, és mi lesz itt, amikor elmészünk, továbbra is lenyűgöznek bennünket. És amikor olyan dolgokkal foglalkozik, mint a Nap, a Föld és az ismert világegyetem, akkor egyértelműen szükséges. Eddig létezésünk egy villanás volt a kozmoszhoz képest, és mennyi ideig fogunk kitartani, továbbra is nyitott kérdés.
Sok érdekes cikket írtunk a Napról itt, a Space Magazine-ban. Itt van: Milyen színű a nap ?, Milyen csillag a nap ?, Hogyan termel a nap energiát? És hogyan alakíthatjuk a napot?
A Csillagászat szereplőinek érdekes epizódjai is vannak a témában. Ellenőrizze őket: 30. epizód: A nap, foltok és minden, 108. epizód: A nap élete, 238. epizód: napelemes tevékenység.
További információkért olvassa el a NASA Naprendszer útmutatóját.
