Жизнь звезды
Если просматривать жизненный цикл звезды, то напоминает человеческий. Здесь присутствует рождение, рост и смерть. Все начинается с масштабного облака нейтрального водорода, оставшегося с момента Большого Взрыва. Оно существует в спокойном состоянии, пока рядом не случится что-то непредвиденное. Это может быть взрыв сверхновой или удар с другим облаком. Подобный всплеск запускает процесс коллапса, и облако распадается на различные узлы материала, которые в итоге станут звездами. Нижняя схема демонстрирует этапы развития звезды с фото и вариантами возможных трансформаций (белый карлик, сверхновая звезда, нейтронная звезда, черная дыра).
Сила тяжести притягивает материал внутрь и ускоряет вращение. Звезда формируется из вещества, сжимающегося в центре, а планеты из материала на диске. Первое свечение происходит из-за огромного давления. Но потом звездное ядро настолько сильно разогревается, что запускает ядерную реакцию синтеза. Оставшиеся пыль и газ взрываются ветрами.
Звезда, вроде нашего Солнца, будет пребывать в главной последовательности в течение миллиардов лет. В это время осуществляется процесс трансформации водорода в гелий. Когда она начинает использовать легкоусвояемый водород, то приплющивается и снова возвращает процесс трансформации, превращая водородную оболочку в гелий вокруг ядра. Дополнительное тепло помогает звезде перерасти в красного гиганта и увеличиться в размерах.
Стандартная звезда переживает несколько этапов расширения и сжатия. Более крупные переходят на слияние гелия и даже задействуют более тяжелые элементы. В итоге, они достигнут максимума тяжести и вытолкнут внешние слои, чтобы создать планетарную туманность.
Звезда разрушается и превращается в белого карлика. Этот объект невероятно сжатый: обладает солнечной массой, но по размеру приравнивается к Луне. Он все еще поддерживает высокую температуру, которая медленно падает. При полном остывании становится коричневым карликом (фоновая температура Вселенной).
Если звезда крупнее Солнца, то завершает свой путь намного драматичнее. Масштабные звезды взрываются как сверхновые. Некоторые разрушаются и оставляют после себя нейтронную звезду или черную дыру. А другие настолько массивные, что просто разрываются на части. Теперь вы знаете как рождается, развивается, умирает и трансформируется звезда. Помните, что смерть для звездного небесного тела — начало существования в новой форме. Используйте карту звездного неба онлайн на сайте, чтобы найти самостоятельно в телескоп самые яркие звезды.
Источник
Эволюция Солнца
Наше Солнце – типичный пример звезды, эволюционировавшей из звездной туманности 4,6 миллиарда лет назад. Но как выглядит рождение и развитие Солнца? Давайте внимательно изучим этапы солнечной эволюции.
Рождение и эволюция Солнца
Солнце и все ближайшие планеты начали свое существование в гигантском облаке молекулярного газа и пыли. Примерно 4,6 миллиарда лет назад это облако под воздействием внешних сил (гравитационного поля ближайших звезд или выброса энергии сверхновой) начало сжиматься. Во время сжатия внутренние силы газа и взаимодействие частиц пыли сформировали участки пространства с большей плотностью материи. Эти скопления позже дадут начало жизни бесчисленного количества звездных систем, в том числе и нашей.
В процессе сжатия скоплений из-за сил взаимодействия частиц наша будущая звезда начала вращаться. Центробежная сила создала большой шар материи в центре и плоский диск из пыли и газа ближе к краю новосозданной системы. Из центрального шара позже образуется Солнце, а из диска – планеты и астероиды. В течение первых ста тысяч лет после сжатия газового облака Солнце было коллапсирующей протозвездой. Это продолжалось пока температура и давление звезды не привели к воспламенению ее центральной части – ядра. С этого момента наша звезда превратилась в светило типа Т Тельца – очень активную звезду с сильным солнечным ветром. Со временем Солнце постепенно стабилизировалось и обрело свою теперешнюю форму. Так началась жизнь нашей ближайшей звезды, но это лишь первый этап эволюции Солнца.
Основной этап эволюции Солнца
Солнце в собственном развитии находится на основном этапе жизни, как и большинство звезд во Вселенной. В ее ядре ежесекундно 600 миллионов тонн водорода превращается в гелий и производится 4*1027 Ватт энергии. Этот процесс в ядре Солнца начался 4,6 миллиарда лет назад и не менялся с тех пор. Но запас гидрогена в звезде не безграничен: горючего светилу хватит еще на 7 миллиардов лет жизни.
Чем больше в звезде накапливается гелия, тем больше сгорает водорода. Следствием этого является больший выход энергии и увеличение яркости свечения. Вы едва ли заметите эти изменения в краткосрочной перспективе, но за последующий миллиард лет Солнце станет ярче на 10%. А это уже не обещает ничего хорошего Земле и другим планетам нашей системы.
Увеличение выхода энергии ядерного синтеза внутри Солнца за миллиард лет приведет к сильному парниковому эффекту на Земле, подобному тому, что происходит сейчас на Венере. Со временем влага, содержащаяся в атмосфере планеты, выветрится усиленным солнечным излучением.
Через 3,5 миллиарда лет Солнце будет ярче уже на 40%, чем сейчас. Температура на поверхности Земли увеличится настолько, что существование на ней жидкой воды станет невозможным. Океаны выкипят, и пар не задержится в атмосфере. Ледники растают, а снег останется лишь мифом давно забытых времен. Все условия для жизни на планете будут уничтожены безжалостным солнечным излучением. Наша голубая планета окончательно превратится в раскаленную высушенную Венеру.
Смерть звезды
Туманность Эскимос как наглядная картинка вероятной смерти нашего Солнца
Ничто не вечно. Это правило справедливо для всего: для нас, для нашего дома – Земли и для Солнца. Хоть конец Солнечной системы и не произойдет завтра и не выпадет на век кого-либо из живущих сегодня, когда-нибудь в далеком будущем звезда израсходует все топливо и отправится в последний путь, к забвению. Как же закончится развитие Солнца?
Примерно через 6 миллиардов лет Солнце израсходует все запасы водорода в ядре. После этого инертный гелий, накопившейся в ядре звезды, станет нестабильным и начнет коллапсировать под собственным весом. Вследствие этого ядро начнет нагреваться и уплотняться. Солнце начнет увеличивать свои размеры, пока не перейдет в стадию красного гиганта. Растущая звезда поглотит Меркурий, Венеру и, наверное, даже Землю. Но даже в случае, если наша планета уцелеет, жар от раскаленной звезды нагреет ее поверхность и превратит в настоящий ад для любой известной органической жизни.
Когда Солнце окончательно сгорит?
Последовательность ядерного синтеза внутри звезд
Смерть любой звезды, находящейся в стадии красного гиганта, не за горами. У Солнца будет еще достаточно температуры и давления, чтобы начать следующий этап ядерного синтеза: из гелия, который в этот раз будет топливом, синтезируется углерод. Этот этап займет около ста миллионов лет – до того момента, когда выгорит весь гелий. В конце оболочка станет нестабильной, и звезда начнет усиленно пульсировать. За весьма короткий промежуток времени эти пульсации выбросят в открытый космос большую часть атмосферы Солнца.
Когда от атмосферы недавнего гиганта ничего не останется, вместо большой и яркой звезды в пространстве повиснет белый карлик – небольшое, размером с Землю, светило из чистого карбона, по массе равное звезде. Алмаз размером с нашу планету будет еще долго светиться тепловым излучением, но этого недостаточно для ядерного синтеза. Со временем он остынет до температуры окружающей среды – пары градусов выше абсолютного нуля.
Так закончится жизнь нашего Солнца – одиноким алмазным постаментом.
Взорвется ли Солнце?
Крабовидная туманность — яркий пример остатка сверхновой
Нет ни одного реалистичного сценария, по которому Солнце бы взорвалось. Хоть нам она и кажется огромной, наша звезда невелика относительно невообразимо больших звезд, которыми полна Вселенная. Даже когда Солнце сжигает весь гидроген, она сначала растет, а потом уменьшается до размера небольшой планеты, медленно остывая триллионы лет.
Для того чтобы звезда взорвалась, ее масса должна значительно превышать массу Солнца. Если бы наша звезда была бы в десяток раз больше, тогда можно было бы говорить о взрыве. Сверхмассивные звезды после расходования водорода и гелия продолжают синтез более тяжелых элементов – вплоть до железа, синтез которого не сопровождается выделением энергии. Тогда внутреннее давление звезды, удерживавшее ее от воздействия гравитационных сил, исчезает, и звезда взрывается, выбрасывая в космос огромное количество энергии.
После взрыва от таких звезд остаются нейтронные звезды, которые быстро вращаются вокруг своей оси, или даже черные дыры.
Помните, масса Солнца слишком мала, чтобы когда-либо взорваться. И этого не произойдет, так что переживать не стоит.
Источник
Может ли наше Солнце быть искусственной звездой?
Уникальные характеристики, которые имеет наше Солнце, уже давно заставляют экспертов ломать голову. Ведь многие исследования показывают, что большинство звезд, похожих на нашу единственную звезду, имеют, в среднем, примерно в пять раз большую магнитную активность. Другие данные показывают, что звезды, наиболее похожие на наше Солнце, могут иметь гораздо бОльшую светимость . Она в двенадцать раз может превышать светимость нашего светила! Это в разы больше, чем выдает наша звезда в самом максимуме своего солнечного цикла.
Странное оно, наше Солнце
Другими словами, звезда, находящаяся в центре нашей Солнечной системы, намного спокойнее, чем другие подобные объекты. «Ну и что?» — спросите Вы. «Неужели это так важно? Вон корм для кошек подорожал опять. Да и вообще ситуация в мире напряженная. А Вы тут опять нам мозги канифолите со своей астрономией».
Это очень важно! Потому что человечеству совсем скоро, через каких-то пару сотен миллионов лет, придется искать новый дом ! И, скорее всего, за пределами Солнечной системы. Времени осталось крайне мало. Поэтому меры нужно предпринимать уже прямо сейчас. Но постойте. Причем здесь новый дом? Кажется в заголовке статьи сказано что-то про искусственное Солнце? Не так ли?
Сейчас все объясню.
Дело в том, что если бы магнитная активность Солнца была такой же, какой она является у других подобных звезд, то жизнь на Земле была бы невозможна. Поскольку периодические выбросы смертоносных заряженных частиц были бы просто фатальны. По сути, Земля могла бы оказаться внутри некоей микроволновой печи. И на ее поверхности ничто не могло бы выжить.
Хорошо, снова скажете Вы. Ну давайте тогда отодвинем Землю на другую орбиту! На которой наша планета получала бы столько же излучения, сколько и сейчас!
И все равно ничего не получится. Поскольку удалиться придется, как минимум, на орбиту Юпитера. А там ой как холодно! Даже если звезда имеет светимость больше Солнечной, там будет зябко. Да и продолжительность года будет здесь под 12-15 лет. А это для эволюции жизни очень неблагоприятный фактор.
«Медленная» звезда
Очевидно, что нестабильная и магнитно-гиперактивная родительская звезда была бы катастрофой для жизни на планетах, вращающихся вокруг нее. А вот сравнительно стабильная и «медленная» вполне может помочь ей появиться. Ведь даже те, кто держит зуб на теорию эволюции, признают, что Солнце является крайне стабильной звездой . Именно это делает возможным все, что Вы видите сегодня вокруг себя. Но остается один вопрос: почему? Почему наше Солнце так сильно отличается от других звезд, которые имеют аналогичную массу, температуру, химический состав и даже период вращения вокруг своей оси? Может быть наша родительская звезда создана искусственно? И отрегулирована таким образом, чтобы идеально подходить для нужд белковой жизни на основе ДНК ?
Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению по этому вопросу. Однако многие из них достаточно честны, чтобы признать, что Солнце — это что-то очень особенное в бескрайнем космосе.
Многие умные люди, в том числе те из них, кто имеет высококлассное образование и серьезные ученые звания считают, что мы имеем дело с очевидным замыслом. Чьим замыслом? У нас есть только два варианта того, кто (или что) несет ответственность за всю эту конструкцию. Светские ученые , отвергающие библейское понимание творения Вселенной полагают, что этот, якобы очевидный замысел, является иллюзией. И мы имеем дело с примером реализации так называемого антропного принципа. Который гласит — мы наблюдаем Вселенную такой, потому что только в ней мог возникнуть наблюдатель.
Одинокий ребенок
Другие считают, что удивительный дизайнер, создавший все вокруг — это некое Высшее Существо. Кем является это существо — это большой и весьма спорный вопрос. Бог? Ну допустим. Чем этот гипотетический Бог, какими принципиальными качествами может отличаться от сверхразвитого существа , которое получило всю свою мощь в ходе эволюции, продолжавшийся миллиарды лет? Умением творить живое из неживого? Способностью создавать новые миры или даже звезды? Что из этого принципиально невозможно?
Быть может вся наша Галактика, или даже область пространства объемом в неисчислимое количество миллионов кубических мегапарсек — это область свободного творчества разумного существа, которого мы называем Богом. Быть может, он все правильно настроил, породил жизнь и просто случайно забыл про нас, удалившись по более важным делам.
А может быть просто сознательно пока не заходит посмотреть, что там выросло на дне его Вселенской чашки Петри.
Друзья! Если вам понравилась эта статья, обязательно оставьте комментарий вот по этой ссылке . Это можно сделать с использованием Вашей учетной записи Яндекс, Вконтакте, Фейсбук, Одноклассники.
Ставьте лайк и обязательно поделитесь ей в социальных сетях!
А еще Вам могут понравиться эти статьи:
Источник
Эволюция Солнца: от рождения до гибели
Наше Солнце – одна из бесконечно многочисленных звезд класса G. Оно нам ежедневно светит, никак не меняется. Поэтому создается впечатление, что оно всегда было таким, таким и останется.
По факту, оно эволюционирует. По меркам человеческой жизни (и человеческой цивилизации, что уж скрывать) делает это наша звезда медленно. Но главное остается – оно когда-то возникло, когда-то исчезнет.
Посмотрим на этапы жизненного пути родного светила.
1. Рождение (4,6 млрд. лет назад)
Сколько проживет Солнце вообще, доподлинно не известно. В любом случае, триллион лет оно просуществует.
Что известно ученым однозначно – это сколько лет ему сейчас. Как показали расчеты, жизнь нашего светла началась 4,6 млрд. лет назад в плотном газовом облаке.
Под воздействием гравитации оно уплотнялось, пока не нагрелось до такого состояния, чтобы сформировать водородно-гелиевый шар. Сбросив с себя остатки непоглощенного вещества, оно засияло в космическом пространстве.
Остатки материи пошли на формирование планет и малых тел солнечной системы.
2. Основной этап (1-10 млрд. лет)
Сейчас Солнце находится в стандартном режиме работы: ежесекундно перерабатываются миллионы тон водорода. Он превращается в гелий. Параллельно гелий превращается в более тяжелые химические соединения.
Горение водорода постепенно раздувает звезду. Нам это не заметно, так как масса Солнца очень большая. Зато через 1 млрд. лет размер газового шара увеличится на 10-12 %.
Земля превратится в Венеру через 1-2 млрд. лет. Случится следующее: нагрев поверхности планеты приведет к вскипанию всей жидкой воды на планете. Парниковый эффект породит непригодные для жизни температуры в 200-400 градусов по Цельсию. Жизнь будет возможна только под землей.
Но, ядерный синтез не бесконечен.
Рано или поздно топливо на ядерные реакции закончится. Случится это через 4-5 млрд. лет.
3. Красный гигант (10,5-11 млрд. лет)
По мере истощения водорода центральная часть нашей звезды начнет уплотняться. Сила гравитации станет превалировать над давлением от ядерных реакций.
В результате, верхние слои звезды начнут расширяться. По прогнозам, размер Солнца увеличится настолько, что сможет достичь орбиты Земли.
В последние моменты истощения водорода произойдет схлопывание центральной части светила. Внешние слои будут отброшены за пределы солнечной системы.
По времени это займет достаточно мало: не более нескольких миллионов лет. По звездным меркам это быстро.
4. Белый карлик (0,12-1+ трлн. лет)
После образования белого карлика Солнце сможет существовать много времени. Жизнь таких звезд стабильна. 1 трлн. лет для них – норма. Все зависит от скорости остывания вещества.
Размер белого карлика будет равняться 5-10 тыс. км максимум. Для сравнения, сейчас диаметр Солнца составляет больше 1,3 млн. км. Произойдет сжатие в 100 раз по сравнению с сегодняшним размером.
5. Черный (темный) карлик
Звезды подобного вида пока что не обнаружены: это не удивительно. Вселенной всего 13 с лишним млрд. лет. Средняя же жизнь белого карлика, который формирует этот тип звезд – не менее 500 млрд. лет.
По сути, это конечная стадия бытия солнцеподобной звезды: холодное плотное вещество, которое многие триллионы лет будет рассеиваться в окружающем пространстве.
Подписывайтесь – способствуйте развитию канала.
Источник