Η μοίρα των αστεριών: Πότε θα “πεθάνει” ο ήλιος μας και πώς

Σύμφωνα με τον τραγουδιστή και τραγουδοποιό των Beatles, George Harrison, όλα κάποτε τελειώνουν (all things must pass), και σύμφωνα με δεκαετίες μαθηματικών και αστρονομικών μοντέλων, αυτό δεν εξαιρεί τον ήλιο.

Πότε λοιπόν αναμένεται να… τελειώσει ο ήλιος ;

Αν και ο τελικός θάνατος της μεσαίου μεγέθους ηλιακής μας μάζας τοποθετείται σε δισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον, η «ζωή» του ήλιου στην τρέχουσα φάση του, γνωστή ως «κύρια ακολουθία»  εκτιμάται ότι θα τελειώσει σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα. Στην κυρία ακολουθία, η πυρηνική σύντηξη του υδρογόνου του επιτρέπει να εκπέμπει ενέργεια και να παρέχει αρκετή πίεση ώστε το αστέρι να καταρρεύσει κάτω από τη δική του μάζα.

Ο μεσήλικας ήλιος μας

«Ο ήλιος είναι λίγο λιγότερο από 5 δισεκατομμύρια χρόνια», είπε η Πάολα Τέστα, αστροφυσικός στο Κέντρο Αστροφυσικής, μια συνεργασία μεταξύ του Αστροφυσικού Αστεροσκοπείου Smithsonian και του Παρατηρητηρίου του Κολλεγίου Χάρβαρντ. «Είναι ένα είδος αστεριού μέσης ηλικίας, με την έννοια ότι η ζωή του αναμένεται να είναι της τάξης των 10 δισεκατομμυρίων ετών περίπου».

Η επόμενη φάση του “κόκκινου γίγαντα”

Αφού ο ήλιος έχει κάψει το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου στον πυρήνα του, θα μεταβεί στην επόμενη φάση του ως κόκκινος γίγαντας. Σε αυτό το σημείο περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον, ο ήλιος θα σταματήσει να παράγει θερμότητα μέσω της πυρηνικής σύντηξης και ο πυρήνας του θα γίνει ασταθής και θα συστέλλεται, σύμφωνα με τη NASA . Εν τω μεταξύ, το εξωτερικό μέρος του ήλιου, το οποίο θα περιέχει ακόμα υδρογόνο, θα διαστέλλεται και θα γίνεται κόκκινο καθώς κρυώνει. Αυτή η διαστολή θα καταπιεί σταδιακά τους γειτονικούς πλανήτες του ήλιου, τον Ερμή και την Αφροδίτη, και θα αυξήσει τους ηλιακούς ανέμους του ήλιου σε σημείο που θα καταπνίξουν το μαγνητικό πεδίο της Γης και θα απογυμνώσουν την ατμόσφαιρά της.

Οι συνέπειες στη Γή μας

Φυσικά, αυτό σχεδόν σίγουρα είναι κακά νέα για όποια ζωή έχει απομείνει στον πλανήτη μας μέχρι εκείνο το σημείο – υποθέτοντας ότι κάτι θα έχει επιβιώσει από την αύξηση 10% στη φωτεινότητα του ήλιου που αναμένεται να εξατμίσει τους ωκεανούς της Γης σε 1 δισεκατομμύριο έως 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με μια μελέτη του 2014 που δημοσιεύτηκε στο Geophysical Research Letters . Μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια από αυτήν την αρχική επέκταση, είναι πιθανό ο ήλιος να καταναλώσει επίσης τα βραχώδη υπολείμματα της Γης, σύμφωνα με μια μελέτη του 2008 που δημοσιεύτηκε στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Λευκός νάνος

Στη συνέχεια, ο ήλιος θα αρχίσει να “τρώει” το ήλιο που έχει απομείνει από τη σύντηξη του υδρογόνου σε άνθρακα και οξυγόνο , προτού τελικά καταρρεύσει στον πυρήνα του, αφήνοντας πίσω του ένα υπέροχο πλανητικό νεφέλωμα – ένα λαμπερό κέλυφος από καυτό, υπολειπόμενο πλάσμα. Στα εξωτερικά του στρώματα καθώς θα συρρικνώνεται σε ένα απίστευτα πυκνό, σημαντικά θερμότερο, αστρικό πτώμα σε μέγεθος της Γης, γνωστό ως λευκός νάνος. Το νεφέλωμα θα είναι ορατό μόνο για περίπου 10.000 χρόνια, σημείωσε η Τέστα – ανοιγοκλείσιμο ματιού στον κοσμικό χρόνο. Από εκεί, ό,τι απομένει από τον ήλιο θα περάσει τρισεκατομμύρια χρόνια για να κρυώσει πριν γίνει τελικά ένα αντικείμενο που δεν εκπέμπει.

Για να φτάσουν σε αυτό το χρονοδιάγραμμα τόσο για τον ήλιο όσο και για όλα τα αστέρια της σχετικής του μάζας, οι επιστήμονες έπρεπε να γνωρίζουν πώς εκπέμπει ενέργεια, κάτι που ήταν δύσκολο πριν ληφθεί υπόψη η πυρηνική σύντηξη σε ηλιακές μάζες.

Πυρηνική σύντηξη

«Πριν από τη δεκαετία του 1930, μια από τις κύριες ιδέες για το πώς λειτουργούσαν τα αστέρια ήταν ότι η ενέργεια προερχόταν απλώς από τη βαρυτική ενέργεια» σημείωσε η Testa.

Μόλις οι αστρονόμοι και οι αστροφυσικοί είχαν καλύτερη κατανόηση της σύντηξης, μπόρεσαν να βρουν πιο ολοκληρωμένα μοντέλα, σε συνδυασμό με δεδομένα εκπομπής που παρατηρήθηκαν από πολλά αστέρια, για τη ζωή των αστεριών.

«Συνδυάζοντας πολλές διαφορετικές πληροφορίες από πολλά διαφορετικά αστέρια, οι αστρονόμοι και οι αστροφυσικοί μπόρεσαν να δημιουργήσουν ένα μοντέλο για το πώς εξελίσσονται τα αστέρια», δήλωσε ο Testa στο Live Science. «Αυτό μας δίνει μια μάλλον ακριβή εικασία για το πόσο χρονών είναι ο ήλιος».

Αυτή η ηλικία – περίπου 4,6 έως 4,7 δισεκατομμύρια ετών – επιβεβαιώνεται επίσης από τη ραδιενεργή χρονολόγηση του παλαιότερου γνωστού μετεωρίτη.

Χάρη σε αυτά τα εργαλεία, οι επιστήμονες έχουν μια καλή κατανόηση του πότε το φως του ήλιου τελικά θα εξαντληθεί και αυτός θα εξαφανιστεί.

Με πληροφορίες από το Live Science.