Образователна Интернет - ресурс за слънчево-земни Физика
Какво ще се случи със Слънцето чрез милионите. милиарди години?
Съвременните теории вярват, че преди около 5 милиарда години слънцето започва да излиза от огромните тъмни облаци от прах и пара, които включват останки от избухнали звезди по-рано. Под влияние на гравитацията облак започва да се свива и се върти. Степента на сгъстяване в близост до центъра е много голяма, и постепенно се оформя гъста централно ядро. Тъй като скоростта на въртене се увеличава с опазването на ъглов момент, външната част на формирането започва да се стабилизира. Частиците на прах и пари около външния ръб на образуването имат по-ниска плътност и се върти около собствената си център в същата посока, както облака майка. Те са били предназначени да се превърне Земята и другите планети от Слънчевата система.
Водород - горене етап
От началото на ядрени реакции в ядрото на Слънцето започва своя живот като истински звезди, не нагрява оскъден енергия на гравитационен колапс, но като звезда с почти неизчерпаем източник на ядрено гориво, намиращо се във вътрешния състав. Това ядрената пещ поддържа Слънцето в равновесие, ще създаде достатъчно топлина и налягане, за да устои на смачкване силата на гравитацията и вътрешен ostanavit компресия.
Слънцето е в стабилно състояние за последните 4,5 милиарда години, но това, което е неговото бъдеще? Sun бавно става по-ярък (висока пропускливост) и неговата скорост на въртене се намалява. Изчислено че млад Sun сияние само около 70%, че тя вече има и своя период екваториална въртене е около 9 дни, вместо на 27 дни, той вече има. Колкото по-висока скорост на въртене, вероятно причинени от голям експлозивен активни на повърхността си. Слънцето изглежда се уреждане надолу на нивото на активност, като в същото време подобрява нейната температура, осветеност, и размер. Предполага се, че около 1,5 милиарда години, когато Слънцето ще бъде на 6 милиарда години, то ще бъде почти 15% по-ярки, отколкото е сега. Когато слънцето е на 10 милиарда години, то ще бъде почти два пъти по-ярка, отколкото са сега, и да е с радиус от около 40% повече.
Ставайки червен гигант.
По време на първата фаза живот звезда, ядрено пещ топи ядрото на водородни ядра в хелий ядро. Около 10,0 милиарда години водородно гориво в ядрото е изчерпан, и ядрото отново ще започне да намалява. Това ще доведе до повишаване на температурата и водород сливане (ядрената реакция) ще започне обвивка заобикаляща ядрото. Повърхностните слоеве ще се разшири през следващите 1,5 милиарда години, докато слънцето ще бъде на 3 пъти размера на текущото. Един наблюдател на Земята трябва да видите слънцето като ярко червено диск е 3 пъти по-голям от размера на пълната луна. Независимо от това, присъствието на наблюдател на Земята е съмнително, тъй като притока на енергия на повърхността на Земята е 3 пъти по-голяма, отколкото е сега и на Земята ще са на 100 K по-горещо, отколкото сега.
Sun ще продължи експанзията си по размери и светимост, превръщайки се в червен гигант звезда. Радиусът на Слънцето достига 100 тези размери, така че планетата Меркурий се абсорбира от нея и тя се изпарява. Осветеността на слънцето е 500 пъти по-голям от този размер, Земята ще се превърне в море от разтопена лава с температура от около 1700 К. Слънцето ще бъде в етапа на червен гигант за някои 250000000година (около 1 слънчева година) и неговото ядро по-сгъстен и загрее.
Когато температурата в сърцевината достигне около 100 милиона К, хелий пепел, останала от по-ранните етапи на ядрения синтез, може да започне да се превръща в въглерод. Така vysvobotitsya огромно количество енергия, която ще повиши насипно температурата на слънцето до 300 милиона К. Началото на този процес ще бъде внезапно и експлозивни, което ние наричаме както светкавицата на хелий. Приблизително 1/3 от слънчева маса се изтласква в пространството, което ще се образува планетарна мъглявина. Ядрото на Слънцето, след това се охлажда до 100 милиона К, докато започне стабилна хелий изгаряне. По времето, когато слънцето ще бъде почти 10 пъти по-голям от този диаметър и имат 20 пъти по-голяма осветеност.
Джуджета, неутронни звезди, супер-звезди и черни дупки.
След ядра хелий се превръщат в ядро въглерод, масата на слънцето, ще намалее и да се превърне в звезда, която наричаме бялото джудже. До този момент той ще се проведе близо 15 милиарда години Слънцето - джудже ще има само 1% от сегашния си размер (приблизително с размерите на Земята) и 0,1% между яркостта. Джудже Бял създаден изцяло от въглеродни ядра е изключително плътна, слънчева маса се пресова в размера на областта на Земята. Плътността ще бъде около 2 х 10 септември кг / м3, е приблизително плътността, като кола тегло 1000 кг затегнати към гилза размер. Постепенно няколко милиарда години температурата и светимостта на бялото джудже ще намалее и той ще сложи край на живота си като студено, тъмно въглероден сажди, превръщайки се в черно джудже.
Не всички звезди стават черни джуджета. Този край на звездата прогнозира за малки звезди, с маси до 3 слънчеви маси, големи звезди чрез сливане на водород и хелий ще изгори сравнително бързо. Когато хелият се изчерпва, температурата на ядрото се издига достатъчно високо, за да се обединени тежки елементи. В крайна сметка, на втория етап от живота първите 26 елемента ще бъдат произведени до желязото. Но няма начин да термоядрен синтез, в който ще се формира елементи по-тежки от желязо. Поради тази причина, звездата вече не може да генерира енергия. Без вътрешен натиск, за да противодейства на силата на гравитацията, тя започва третата стъпка, в крайна сметка, на електроните и протоните са принудени да генерират неутрони. Star-накрая се стабилизира в своето развитие и завършва живота си като малка неутронна звезда около 16 км, а плътността от порядъка на един милиард милиона г / см 2 в диаметър.
В по-големи звезди колапс на ядрото, пълна с желязо, това се случва толкова бързо, че самата звезда буквално експлодира като свръхнова. Това е - най-известната звездна гранд събитието. Само след няколко дни, звездата излъчва повече енергия, отколкото цяла галактика. По време на експлозия на супернова температурата и налягането са толкова високи, че всички елементи до уран и плутоний са създадени и след това освободен в космоса. Установено е, че много от големите звезди стане супернови, и синтезира всички известни елементи в ранната история на Вселената. Тези елементи са били включвани в новите поколения звезди, някои от тях се превръща в свръхнова и образуват по-тежки елементи. Този процес се повтаря, и където концентрацията на тежки елементи във Вселената продължава да се увеличава. В Sun, можем да видим следите на всички елементи, и се очаква, че по-тежък от желязо, образувана в свръхнова преди.
По време на образуването на свръхнова ядрото prevrazhaetsya в масата на неутрони. Остатъкът от диаметъра на неутронни звезди от около 16 km се върти около собствената си ос на обикновено 20 до 50 пъти в секунда. Звездна магнитно поле формира от експлозията, е изключително издръжлив. Електроните спираловидно към северния и южния магнитен полюс на ротационното звездата произвеждат радио вълни в тесен лъч, който се излъчва от магнитното поле звездата. Тъй като звездата се върти, този греди действа като фар лъч светлина, или като мигащи светлини на покрива на полицейската кола. Когато пулсиращи радиосигнали са открити за първи път в света през 1960 г., те мислеха, че могат да бъдат кодирани сигнали интелигентни форми на живот, както и тези обекти са били наричани смешни LGM (малки зелени човечета). Сега има повече от 500 от тези въртящи се неутронни звезди, известни като пулсари.
Най-големите звезди имат странна съдба. Поради големия маса и силно гравитационно окончателен колапс на звезда не може да бъде спрян. Star, тъй като свива в себе си и образува черна дупка. Природата на пространството и времето в близост до черна дупка не е напълно изяснен, но математически модели, които предполагат, че има няколко вида черни дупки. Досега нито един от черната дупка не е открит експериментално. Концепцията на черна дупка се връща най-малко до 1783 г., когато Джон Mishel чудеше за съществуването на една звезда с огромна сила на тежестта, че няма светлина може да избяга от нея. Астрономите са открили няколко тъмно област на пространството, от които емитират рентгена. Те си мислят, че тези лъчи, произведени от електрони, които се ускоряват в черните дупки. Интересни мисли за това какво да правя с този въпрос, след това изчезва в черна дупка. Някои учени се надяват, че черната дупка се запълва и се превърне в нормална материя. Други учени предполагат, че черните дупки са от другата страна - бяла дупка, през която материята спонтанно се появява в пространството. Възможно е черна дупка е портал към друга вселена, или съкратен път към нашата вселена. Съществува теоретична хипотеза, че такава може да съществува в близост до центъра на галактиките.
Повечето от нашите знания за еволюцията на звездите - раждането, живота и смъртта на звездите - със седалище в наблюдения на слънцето. За астрофизици Слънцето е чудесна лаборатория за подробно проучване на звездите. Но, както видяхме в последните няколко десетилетия, науката, на базата на космическите изследвания, това ни дава още по-сложна и загадъчна картина на случващото се на слънцето. Бурни приповърхностно атмосфера на Слънцето, която виждаме, с техните изкривени и динамични магнитни структури все още е много непредсказуем. Въпреки, че ние знаем, всеки ден все повече и повече на слънцето. има много въпроси без отговор, и има постоянно нови.