آینده خورشید و ستارگان

شاید ۶ میلیارد سال دیگر ،«کسی» از جایی دیگر از عالم به سوی ما نگاه کند و بجای خورشید و زمین با چنین صحنه ای روبرو شود، صحنه ای که بجامانده از خورشید و منظومه مرده است.
● آینده ی ستارگان
برای ستاره ای که تمام هیدروژن موجود در هسته اش را مصرف کرده است چه اتفاقی می افتد؟ پاسخ این پرسش به جرم آن ستاره بستگی دارد. چیزی که باقی مانده است، یک هسته ی پر از اتمهای هلیوم است که دیگر انرژی تولید نمی کند تا بتواند جلوی فشار لایه های بالایی ستاره را بگیرد. آن تعادلی که بین انرژی هسته ای و نیروی گرانش وجود داشت دیگر به هم خورده است. در برابر نیروی خستگی ناپذیر گرانش، ستاره شروع به منقبض شدن می کند تا جایی که دمای مرکزی آن بالا و بالاتر می رود تا اینکه دما برای همجوشی هلیوم آماده می شود. همجوشی هلیوم می تواند در طی ساختن عناصر سنگین تر، دوباره انرژی تولید کند. این دما که برابر ۱۰۰ میلیون درجه سانتی گراد است، می تواند بر نیروی دافعه ی بین هسته های هلیوم غلبه کند. چرا که هسته ی هلیوم ۲ بار مثبت دارد پس نیروی بین دو هسته هلیوم ۴ برابر نیروی دافعه ی بین پروتونها است. بر اثر این واکنشها، درون پوسته ای بدور هسته، دوباره واکنشهای هسته ای هیدروژنی آغاز می شود، چرا که دما در آنجا برای همجوشی هیدروژنی مناسب شده است. افزایش تولید انرژی خروجی از ستاره باعث می شود که لایه های خارجی ستاره به سمت بیرون منبسط شوند. این انبساط باعث افزایش حجم ستاره می شود. ستاره در چنین حالتی غول سرخ خوانده می شود. لایه های خارجی ستاره سردتر و در نتیجه قرمزتر شده اند، به همین دلیل رنگ خروجی ستاره قرمز خواهد بود.
سه اتم هلیوم می توانند همجوشی کرده و کربن تولید کنند، و باز می توانند با اتمهای هلیوم همجوشی کرده و اکسیژن، نئون و منیزیم بسازند. اگر ستاره به اندازه ی کافی پرجرم باشد، ممکن است هسته اش به دماهای بالاتری نیز برسد و این همجوشی را تا عناصر سنگین تر نیز ادامه دهد و همجوشی کربن و اکسیژن، به تولید سیلیکون، نیکل و آهن منجر شود. تمام این واکنشهای همجوشی باعث طولانی تر شدن عمر ستاره نمی شود، چرا که بسیار سریع اتفاق می افتند، برعکسِ واکنش همجوشی هیدروژن که بسیار آرام بود.
در این دماهای بسیار بسیار بالا، واکنشهای بسیار متفاوتی به طور همزمان در حال انجام هستند، هسته های مختلف با پروتونها و نوترونهای پرسرعت برخورد می کنند و می شکنند یا همجوشی انجام می دهند:
یک ستاره، یک دیگ غول پیکر است که عناصر جدول تناوبی در آن «پخته می شوند»!
در بعضی موارد، یک ستاره ی پرجرم ممکن است دارای چندین پوسته ی هم مرکز، بدور هسته اش باشد، که در هر کدام واکنشهای همجوشی خاصی در جریان است. داغ ترین پوسته در مرکز ستاره، شامل آهن است. ستاره اندازه اش دائما در حال افزایش است، مقادیر خروج انرژی بسیار بالا است، ولی دمای سطحی ستاره کاهش می یابد و به همین دلیل قرمز به نظر می رسد.
ستاره ی «ابط الجوزا» دومین ستاره ی پرنور در صورت فلکی جبار، یک ابرغول سرخ می باشد که دمای سطحی اش فقط نصف دمای سطح خورشید است، ولی حدود ۵۰۰۰۰ برابر خورشید درخشنده تر است.
ابط الجوزا به قدری بزرگ است که اگر بجای خورشید در منظومه ی شمسی قرار بگیرد، سطح این ستاره به مدار سیاره ی مشتری خواهد رسید!!
اگر با چشم غیرمسلح هم به این ستاره نگاه بیاندازید، رنگ قرمز آن را تشخیص خواهید داد. صورت فلکی جبار و ستاره ی ابط الجوزا در فصل زمستان بعد از غروب خورشید در افق شرقی به راحتی قابل دیدن است. سه ستاره ی همخط، مشخصه ی این صورت فلکی است.
● آینده ی خورشید
خورشید ما، چون جرم کمی دارد، نمی تواند از مرحله ی هلیوم سوزی گذر کند. مدلسازی های رایانه ای از تکامل خورشید نشان می دهد که درخشندگی خورشید در اوائل شکل گیری منظومه ی شمسی، حدود ۳۰ درصد کمتر از درخشندگی اش در حال حاضر بوده است، و از آن زمان تابحال به تدریج افزوده شده است. این افزایش درخشندگی به آهستگی ادامه پیدا خواهد کرد، و تا یک میلیارد سال دیگر خورشید ۱۰ درصد درخشنده تر خواهد شد. این باعث می شود که بخار آب درون جو زمین به سمت فضا فرار کند. موجودات زنده بزرگتر، روی سطح زمین با شرایط محیطی دشواری مواجه خواهند شد و در نتیجه نابود می شوند. درخشندگی خورشید به افزایش ادامه خواهد داد تا اینکه باعث می شود آب اقیانوسها همه تبخیر شود و زمین کاملا خشک گردد. بدین ترتیب سیاره ی ما خالی از سکنه خواهد شد.
ولی نگران نباشید! گونه ی ما انسانها، تا چند صد هزار سال دیگر روی زمین شرایط خوبی برای زیستن خواهد داشت، ۱۰۰۰ میلیون سال مدت زمانی بسیار طولانی برای ترک کردن زمین و سفر به نقاط دیگر فضا است. البته موانع دیگری نیز پیش از این اتفاق ما را تهدید می کند.
زمانی که همجوشی هلیومی در ۵ میلیارد سال بعدی آغاز شود، زمان نسبتاً کوتاهی حدود نیم میلیارد سال درخشندگی خورشید با نرخ ۱۰۰۰ برابر، رو به فزونی می گذارد. سطح خورشیدِ غول سرخ شده، به سیاره ی ما بسیار نزدیک خواهد شد و مانند یک دیسک سرخ عظیم الجثه، نیمی از آسمان ما را خواهد پوشاند! بطور همزمان خورشید مقادیر زیادی گاز به درون فضا پف خواهد کرد، و بخش زیادی از جرمش را از دست خواهد داد و درنتیجه نیروی جاذبه ی خورشید بر زمین، کاهش خواهد یافت. پس مدار زمین وسیع تر خواهد گردید. ولی درنهایت سطح خورشید به مدار زمین خواهد رسید و زمین وارد جو سوزان خورشید خواهد شد و تمامی دنیا درون آتش محو خواهد گردید.
ولی شاید هم زمین از خورشید فرار کند و سطح سوخته و خاموش خود را حفظ نماید. در این صورت پس از خاموشی خورشید، زمین فراموش شده به دنیایی یخ زده تبدیل خواهد شد که هیچ خاطره ای از دنیای پر رنگ و راز ما با خود نخواهد داشت.
زمین تنها مانده،
زمین رها شده در تنهایی خویش...
و دنیا در یخ به پایان خواهد رسید.
خورشیدی که شکل یک ستاره ی غول سرخ در آمده بود، پیش از مرگش لایه های خارجی خود را به درون فضا می فرستد و یک سحابی شکل می دهد، هسته ی این غول سرخ به صورت یک کوتوله ی سفید مرده ولی داغ و کوچک، در میانه ی این سحابی باقی خواهد ماند و تنها بازمانده ی خورشید درخشان و بزرگ ما خواهد بود.
سحابی حلقوی در صورت فلکی شلیاق، یک پوسته ی استوانه ای شکل از گاز تابان است که از ته دیده می شود، به همین دلیل این سحابی به شکل یک دایره دیده می شود. این سحابی حدود ۲۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد و قطرش حدود یک سال نوری است. (یعنی نور از یک طرف تا طرف دیگر آن یک سال مسیر می پیماید، در حالی که قطر منظومه ی شمسی ما فقط چند ساعت نوری است!)
کوتوله ی سفید مرکزی، تنها بازمانده ی ستاره ای است که پیش از این در این نقطه از فضا قرار داشت. آن ستاره جرمی بیش از جرم خورشید داشته است.
شاید ۶ میلیارد سال دیگر ، یک «کسی» از جایی دیگر از عالم به سوی ما نگاه کند و بجای خورشید و زمین با چنین صحنه ای روبرو شود، صحنه ای که بجامانده از خورشید و منظومه ی مرده است.

منبع: تبیان

منبع : خبرگزاری فارس