هل يمكن للشمس أن تنفجر؟ ثلاثة انفجارات قوية في الشمس تهدد الأرض. سنموت قبل الانفجار

يقدر معظم علماء الفيزياء الفلكية عمر الشمس بحوالي 4.59 مليار سنة. تصنف على أنها نجوم متوسطة أو حتى صغيرة الحجم - مثل هذه النجوم موجودة لفترة أطول من أخواتها الأكبر حجماً والتي تتلاشى بسرعة. تمكنت الشمس حتى الآن من استخدام أقل من نصف الهيدروجين الموجود بها: من 70.6٪ من الكتلة الأصلية للمادة الشمسية ، بقي 36.3. أثناء التفاعلات النووية الحرارية ، يتحول الهيدروجين الموجود داخل الشمس إلى هيليوم.

من أجل حدوث تفاعل الاندماج ، يلزم ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي. نوى الهيدروجين عبارة عن بروتونات - جسيمات أولية ذات شحنة موجبة ، فيما بينها توجد قوة تنافر كهروستاتيكية تمنعها من الاقتراب. ولكن يوجد بالداخل أيضًا قوى جاذبية عالمية تمنع تشتت البروتونات. على العكس من ذلك ، فإنهم يضغطون على البروتونات بالقرب من بعضها البعض بحيث يبدأ الاندماج النووي. ثم تتحول بعض البروتونات إلى نيوترونات ، وتضعف قوى التنافر الكهروستاتيكية ؛ نتيجة لذلك ، يزداد لمعان الشمس. وفقًا للعلماء ، في المرحلة الأولى من وجود الشمس ، كان لمعانها 70 بالمائة فقط مما تنبعث منه اليوم ، وعلى مدى 6.5 مليار سنة القادمة ، سيزداد لمعان النجم فقط.

ومع ذلك ، استمروا في الجدال مع وجهة النظر هذه الأكثر شيوعًا ، والتي يتم تضمينها في الكتب المدرسية. والموضوع الرئيسي للمضاربة هو على وجه التحديد التركيب الكيميائي لللب الشمسي ، والذي لا يمكن الحكم عليه إلا من خلال بيانات غير مباشرة للغاية. تشير إحدى النظريات المنافسة إلى أن العنصر الرئيسي في اللب الشمسي ليس الهيدروجين على الإطلاق ، ولكن الحديد والنيكل والأكسجين والسيليكون والكبريت. العناصر الخفيفة - الهيدروجين والهيليوم - موجودة فقط على سطح الشمس ، ويتم تسهيل تفاعل الاندماج من خلال العدد الكبير من النيوترونات المنبعثة من اللب.
طور أوليفر مانويل هذه النظرية في عام 1975 ويحاول إقناع المجتمع العلمي بصحتها منذ ذلك الحين. لديها عدد من المؤيدين ، لكن معظم علماء الفيزياء الفلكية يعتبرونها محض هراء.

الصورة: ناسا وفريق هابل للتراث (AURA / STScI)

يقع النجم المتغير V838 Monocerotis (V838 Monocerotis) على حافة مجرتنا. تُظهر هذه الصورة جزءًا من غلاف غبار النجم. حجم هذه القشرة ست سنوات ضوئية. صدى الضوء المرئي الآن يتخلف عن الفلاش نفسه لمدة عامين فقط. يتوقع علماء الفلك أن تستمر أصداء الضوء في إلقاء الضوء على المناطق المتربة المحيطة بـ V838 Mon مع توسعها حتى نهاية هذا العقد على الأقل.

مهما كانت النظرية صحيحة ، فإن "الوقود الشمسي" سينفد عاجلاً أم آجلاً. بسبب نقص الهيدروجين ، ستبدأ التفاعلات النووية الحرارية في التوقف ، وسيختل التوازن بينها وبين قوى الجذب ، مما يتسبب في تشبث الطبقات الخارجية بالنواة. من الضغط ، سيزداد تركيز الهيدروجين المتبقي ، وستتكثف التفاعلات النووية ، وسيبدأ اللب في التوسع. تتنبأ النظرية المقبولة عمومًا أنه في عمر 7.5-8 مليار سنة (أي خلال 4-5 مليارات سنة) ، ستتحول الشمس إلى عملاق أحمر: سيزداد قطرها بأكثر من مائة مرة ، بحيث ستكون مدارات الكواكب الثلاثة الأولى للنظام الشمسي داخل النجم. اللب حار جدًا ، ودرجة حرارة غلاف العمالقة صغيرة (حوالي 3000 درجة) - وبالتالي فهي حمراء.

يمكن اعتبار السمة المميزة للعملاق الأحمر أن الهيدروجين لم يعد يعمل "كوقود" للتفاعلات النووية بداخله. الآن يبدأ الهيليوم ، الذي تراكم هناك بكميات كبيرة ، في "الاحتراق". في هذه الحالة ، تتشكل نظائر البريليوم غير المستقرة ، والتي ، عند قصفها بجزيئات ألفا (أي ، نفس نوى الهيليوم) ، تتحول إلى كربون.
على هذا النحو ، من المرجح أن تكون الحياة على الأرض ، والأرض نفسها ، مضمونة بالفعل بالزوال من الوجود. حتى درجة الحرارة المنخفضة التي ستشهدها المحيط الشمسي في تلك اللحظة ستكون كافية لكوكبنا ليتبخر تمامًا.

بالطبع ، البشرية ككل ، مثل كل شخص على حدة ، تأمل في الحياة الأبدية. تفرض لحظة تحول الشمس إلى عملاق أحمر قيودًا معينة على هذا الحلم: إذا تمكنت البشرية من النجاة من مثل هذه الكارثة ، فعندئذ فقط خارج مهدها. لكن من المناسب أن نتذكر هنا أن أحد أعظم علماء الفيزياء في عصرنا ، ستيفن هوكينج ، جادل منذ فترة طويلة بأن اللحظة التي تكون فيها الطريقة الوحيدة للبقاء على قيد الحياة للبشرية هي استعمار الكواكب الأخرى قد اقتربت. ستجعل الأسباب الكونية من هذا المهد غير صالح للسكن بوقت طويل قبل حدوث أي شيء سيء للشمس.

لنتحدث أكثر عن التوقيت هنا:

الوزن = 1.99 * 1030 كجم.

القطر = 1.392.000 كم.

القدر المطلق = +4.8

النوع الطيفي = G2

درجة حرارة السطح = 5800 درجة مئوية

فترة الدوران حول المحور = 25 ساعة (أقطاب) -35 ساعة (خط الاستواء)

فترة الثورة حول مركز المجرة = 200.000.000 سنة

المسافة إلى مركز المجرة = 25000 ضوء. سنين

سرعة الحركة حول مركز المجرة = 230 كم / ثانية.

شمس. النجم الذي أدى إلى ظهور كل أشكال الحياة في نظامنا أكبر بحوالي 750 مرة من جميع الأجسام الأخرى في نظامنا الشمسي ، لذلك يمكن اعتبار كل شيء في نظامنا يدور حول الشمس كمركز مشترك للكتلة.

الشمس عبارة عن كرة بلازما ساخنة متناظرة كرويًا في حالة توازن. ربما نشأ مع أجسام أخرى من النظام الشمسي من سديم غازي وغبار منذ حوالي 5 مليارات سنة. في بداية حياتها ، كانت الشمس حوالي 3/4 تتكون من الهيدروجين. بعد ذلك ، بسبب الانكماش التثاقلي ، زادت درجة الحرارة والضغط في الأمعاء بشكل كبير لدرجة أن تفاعلًا حراريًا نوويًا بدأ يحدث تلقائيًا ، والذي تم خلاله تحويل الهيدروجين إلى هيليوم. ونتيجة لذلك ، ارتفعت درجة الحرارة في مركز الشمس كثيرًا (حوالي 15.000.000 درجة كلفن) ، وزاد الضغط في أعماقها كثيرًا (1.5 × 105 كجم / م 3) بحيث تمكنت من موازنة الجاذبية وإيقاف الانكماش الثقالي. هكذا نشأت البنية الحديثة للشمس.

ملحوظة: يوجد خزان ضخم لطاقة الجاذبية في النجم. لكن من المستحيل استخلاص الطاقة منه مع الإفلات من العقاب. من الضروري أن تنكمش الشمس وتنقص مرتين كل 30 مليون سنة. إجمالي إمداد الطاقة الحرارية في النجم يساوي تقريبًا طاقة الجاذبية مع الإشارة المعاكسة ، أي ترتيب GM2 / R. بالنسبة للشمس ، الطاقة الحرارية هي 4 * 1041 ج.في كل ثانية تفقد الشمس 4 * 1026 ج. يكفي احتياطي الطاقة الحرارية لمدة 30 مليون سنة فقط. ينقذ الاندماج النووي الحراري - اتحاد العناصر الخفيفة ، مصحوبًا بإطلاق طاقة عملاق. لأول مرة ، أشار عالم الفيزياء الفلكية الإنجليزي أ. إدينجتون إلى هذه الآلية ، التي تعود إلى العشرينات من القرن العشرين ، الذي لاحظ أن أربع نوى من ذرة الهيدروجين (بروتون) لها كتلة 6.69 * 10-27 كجم ونواة الهليوم - 6 .65 * 10-27 كجم. يتم تفسير الخلل في الكتلة من خلال نظرية النسبية. وفقًا لصيغة أينشتاين ، ترتبط الطاقة الكلية للجسم بالكتلة من خلال العلاقة E = Mc2. الطاقة الرابطة في الهليوم هي نواة واحدة أكبر ، مما يعني أن بئر إمكاناته أعمق وأن طاقته الإجمالية أقل. إذا تم تصنيع الهيليوم بطريقة ما من 1 كجم من الهيدروجين ، سيتم إطلاق طاقة تساوي 6 * 1014 J ، وهذا يمثل حوالي 1٪ من إجمالي الطاقة للوقود المستهلك. هنا خزان الطاقة الخاص بك.

ومع ذلك ، كان المعاصرون متشككين في فرضية إدينغتون. وفقًا لقوانين الميكانيكا الكلاسيكية ، من أجل اقتراب البروتونات من مسافة ترتيب نصف قطر عمل القوى النووية ، من الضروري التغلب على قوى تنافر كولوم. للقيام بذلك ، يجب أن تتجاوز طاقتهم قيمة حاجز كولوم. أظهر الحساب أنه لبدء عملية الاندماج النووي الحراري ، يلزم الحصول على درجة حرارة تبلغ حوالي 5 مليارات درجة ، لكن درجة الحرارة في مركز الشمس أقل بنحو 300 مرة. وبالتالي ، لا يبدو أن الشمس ساخنة بدرجة كافية حتى يكون تصنيع الهيليوم ممكنًا فيها.

تم حفظ فرضية إدينغتون بواسطة ميكانيكا الكم. في عام 1928 ، قام الفيزيائي السوفيتي الشاب ج. اكتشف جامو أنه وفقًا لقوانينه ، يمكن للجسيمات أن تمر عبر حاجز محتمل مع بعض الاحتمالات حتى عندما تكون طاقتها أقل من ارتفاعها. تسمى هذه الظاهرة بالحاجز الفرعي أو انتقال النفق. (يشير الأخير مجازيًا إلى إمكانية أن يجد المرء نفسه على الجانب الآخر من الجبل دون التسلق إلى قمته.) بمساعدة انتقالات النفق ، أوضح جامو قوانين التحلل الإشعاعي وبالتالي أثبت لأول مرة قابلية تطبيق ميكانيكا الكم إلى العمليات النووية (في نفس الوقت تقريبًا ، اكتشف ر. هنري وإي كوندون انتقالات النفق). لفت جامو الانتباه أيضًا إلى حقيقة أنه بسبب انتقالات الأنفاق ، يمكن أن تقترب النوى المتصادمة من بعضها البعض وتدخل في تفاعل نووي عند طاقات أقل من حاجز كولوم. دفع هذا الفيزيائي النمساوي F. Houtermans (الذي أخبره Gamow عن عمله حتى قبل نشرها) والفلكي R. Atkinson للعودة إلى فكرة Edington عن الأصل النووي للطاقة الشمسية. وعلى الرغم من أن التصادم المتزامن لأربعة بروتونات وإلكترونين مع تكوين نواة الهيليوم هو عملية غير محتملة للغاية. في عام 1939 ، تمكن جي بيته من العثور على سلسلة (دورة) من التفاعلات النووية تؤدي إلى تخليق الهليوم. تعمل نوى الكربون C12 كمحفز لتخليق الهيليوم في دورة Bethe ، والتي يبقى عددها دون تغيير.

لذلك - في الواقع ، فقط الجزء المركزي الذي يحتوي على كتلة 10٪ من الكتلة الكلية يمكن أن يعمل كوقود للنجوم. دعنا نحسب المدة التي سيستغرقها الوقود النووي للشمس.

إجمالي الطاقة للشمس M * s2 = 1047 J ، الطاقة النووية (Enucleus) هي تقريبًا 1٪ ، أي 1045 J ، ومع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه لا يمكن احتراق كل المادة ، تحصل على 1044 J. قسمة هذه القيمة على لمعان الشمس 4 * 1026 J / s ، نحصل على أن طاقتها النووية تكفي لمدة 10 مليار سنة.

بشكل عام ، تحدد كتلة النجم بشكل لا لبس فيه مصيره في المستقبل ، نظرًا لأن الطاقة النووية للنجم هي Enucleus ~ Mc2 ، ويتصرف اللمعان تقريبًا مثل L ~ M3. وقت الاحتراق يسمى الوقت النووي ؛ يتم تعريفه على أنه tnucleus = ~ Enucleus / L = lO10 (M / MSun) -2 سنوات.

كلما كبر النجم كلما كان يحرق نفسه بشكل أسرع!. تحدد نسبة ثلاث مرات مميزة - ديناميكية وحرارية ونووية - طبيعة تطور النجم. حقيقة أن الوقت الديناميكي أقل بكثير من الوقت الحراري والنووي يعني أن النجم لديه دائمًا وقت للوصول إلى التوازن الهيدروستاتيكي. وحقيقة أن الوقت الحراري أقل من الوقت النووي يعني أن النجم لديه وقت للوصول إلى التوازن الحراري ، أي للتوازن بين كمية الطاقة المنبعثة في المركز لكل وحدة زمنية وكمية الطاقة المنبعثة من سطح النجم (لمعان النجم). تجدد الشمس طاقتها الحرارية كل 30 مليون سنة. لكن الطاقة في الشمس ينقلها الإشعاع. إذن الفوتونات. يظهر الفوتون ، المولود في تفاعل نووي حراري في المركز ، على السطح بعد زمن حراري يقارب 30 مليون سنة). يتحرك الفوتون بسرعة الضوء ، ولكن الشيء هو أنه عندما يُمتص باستمرار ويعاد إرساله ، فإنه يتشابك بشكل كبير في مساره ، بحيث يصبح طوله يساوي 30 مليون سنة ضوئية. لمثل هذا الوقت الطويل ، فإن للإشعاع وقتًا للوصول إلى التوازن الحراري مع المادة التي يتحرك من خلالها. لذلك فإن طيف النجوم قريب من طيف الجسم الأسود. إذا تم "إيقاف" مصادر الطاقة النووية الحرارية (مثل المصباح الكهربائي) اليوم ، فستستمر الشمس في السطوع لملايين السنين.

ولكن حتى لو كانت نبوءة هوكينج وأسلافه العديدين والأشخاص ذوي التفكير المماثل في جميع أنحاء العالم مقدرًا أن تتحقق وتذهب البشرية لبناء "حضارة خارج كوكب الأرض" ، فإن مصير الأرض سيظل يثير إعجاب الناس. لذلك ، يهتم العديد من علماء الفلك بشكل خاص بالنجوم المشابهة للشمس في معاييرها - خاصة عندما تتحول هذه النجوم إلى عمالقة حمراء.

لذلك ، قامت مجموعة من علماء الفلك بقيادة سام راجلاند (سام راجلاند) باستخدام مجمع الأشعة تحت الحمراء الضوئية لثلاثة تلسكوبات مدمجة من مجموعة التلسكوب البصري والأشعة تحت الحمراء في أريزونا باستكشاف النجوم بكتل من 0.75 إلى 3 كتل شمسية ، مقتربة من نهاية تطورها. يمكن تحديد النهاية المتقاربة بسهولة من خلال الكثافة المنخفضة لخطوط الهيدروجين في أطيافها ، وعلى العكس من ذلك ، من خلال الكثافة العالية لخطوط الهيليوم والكربون.

إن توازن قوى الجاذبية والقوى الكهروستاتيكية في مثل هذه النجوم غير مستقر ، والهيدروجين والهيليوم بداخلها يتناوبان كنوع من الوقود النووي ، مما يسبب تغيرات في سطوع النجم لمدة حوالي 100 ألف سنة. العديد من هؤلاء النجوم يقضون 200000 سنة الأخيرة من حياتهم كمتغيرات من النوع العالمي. (متغيرات السلام هي النجوم التي يتغير لمعانها بانتظام لمدة 80 إلى 1000 يوم. سميت على اسم "أسلاف" الطبقة ، نجوم العالم في كوكبة قيطس).

رسم توضيحي: واين بيترسون / LCSE / جامعة مينيسوتا

نموذج معروض لعملاق نابض أحمر تم إنشاؤه في مختبر العلوم والهندسة الحاسوبية في جامعة مينيسوتا. منظر داخلي لُب النجم: أصفر وأحمر - مناطق ذات درجات حرارة عالية ، وأزرق وألوان مائية - مناطق ذات درجات حرارة منخفضة.
في هذه الفئة حدث اكتشاف غير متوقع إلى حد ما: بالقرب من النجم V 391 في كوكبة Pegasus ، تم اكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية ، كان مغمورًا سابقًا في القشرة المنتفخة للنجم. بتعبير أدق ، فإن النجم V 391 ينبض ، مما يؤدي إلى زيادة نصف قطره وانخفاضه. الكوكب ، الذي ذكر اكتشافه مجموعة من علماء الفلك من دول مختلفة في عدد سبتمبر من مجلة الطبيعة ، كتلة أكبر بثلاث مرات من كتلة كوكب المشتري ، ونصف قطر مداره يساوي مرة ونصف المسافة. يفصل الأرض عن الشمس.

عندما تجاوز النجم V 391 مرحلة العملاق الأحمر ، وصل نصف قطره إلى ثلاثة أرباع نصف قطر المدار على الأقل. ومع ذلك ، في بداية توسع النجم ، كان نصف قطر المدار الذي يقع فيه الكوكب أصغر. نتائج هذا الاكتشاف تترك الأرض فرصة للبقاء على قيد الحياة بعد انفجار الشمس ، على الرغم من أن معلمات المدار ، ونصف قطر الكوكب نفسه ، من المحتمل أن تتغير.
هذا التشبيه يفسده إلى حد ما حقيقة أن هذا الكوكب ، وكذلك نجمه الأم ، لا يشبهان الأرض والشمس كثيرًا. والأهم من ذلك ، أن V 391 ، عندما تحول إلى عملاق أحمر ، "أسقط" جزءًا كبيرًا من كتلته ، مما "أنقذ" الكوكب ؛ لكن هذا يحدث لـ 2٪ فقط من العمالقة. على الرغم من أن "إعادة ضبط" الأصداف الخارجية مع تحول عملاق أحمر إلى قزم أبيض يبرد تدريجيًا ، محاطًا بسديم غازي متوسع ، ليس بهذه الندرة.

إن اللقاء الوثيق مع نجمك هو الأكثر وضوحًا ، ولكنه ليس المشكلة الوحيدة التي تنتظر الأرض من الأجسام الكونية الكبيرة الأخرى. من المحتمل أن تتحول الشمس إلى عملاق أحمر ، بعد أن تركت مجرتنا بالفعل. الحقيقة هي أن مجرتنا درب التبانة والمجرة العملاقة المجاورة لها سديم أندروميدا كانا في تفاعل جاذبية لملايين السنين ، مما سيؤدي في النهاية إلى أندروميدا "تسحب" مجرة ​​درب التبانة تجاه نفسها ، وستصبح جزءًا من هذه المجرة الكبيرة. في ظل الظروف الجديدة ، ستصبح الأرض كوكبًا مختلفًا تمامًا ؛ علاوة على ذلك ، نتيجة لتفاعل الجاذبية ، يمكن أن يتمزق النظام الشمسي ، مثل مئات الأنظمة الأخرى ، حرفياً. نظرًا لأن الجاذبية لسديم المرأة المسلسلة أقوى بكثير من جاذبية مجرة ​​درب التبانة ، فإن الأخيرة تقترب منها بسرعة حوالي 120 كم / ثانية. باستخدام نماذج حاسوبية دقيقة في حدود 2.6 مليون جسم ، قرر علماء الفلك أنه في حوالي ملياري سنة ستقترب المجرات من بعضها البعض ، وستبدأ قوة الجاذبية في تشويه هياكلها ، وتشكيل ذيول جاذبية طويلة من الغبار والغاز والنجوم والكواكب . في غضون 3 مليارات سنة أخرى ، سوف تتلامس المجرات بشكل مباشر ، ونتيجة لذلك ستأخذ المجرة الموحدة الجديدة شكلًا إهليلجيًا (تعتبر كلتا المجرتين حلزونية اليوم).

الصورة: ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وفريق هابل للتراث (STScI)

في هذه الصورة ، تمر مجرتان حلزونيتان (الكبيرة مرقمة NGC 2207 ، الصغيرة IC 2163) بعضهما البعض مثل السفن المهيبة في منطقة كوكبة Canis Major. شوهت قوى المد في المجرة NGC 2207 شكل IC 2163 ، وألقت بالنجوم والغاز في تيارات تمتد مئات الآلاف من السنين الضوئية (في الزاوية اليمنى من الصورة).

موظفو مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية) البروفيسور آفي لوب (آفي لوب) وطالبه T. من النجوم الساطعة الجديدة. في هذه الحالة ، سيكون نظامنا الشمسي "في الفناء الخلفي" للمجرة الجديدة - على بعد حوالي مائة ألف سنة ضوئية من مركزها بدلاً من 25 ألف سنة ضوئية حقيقية. ومع ذلك ، هناك حسابات أخرى: بعد الدمج الكامل للمجرات ، يمكن للنظام الشمسي أن يقترب من مركز المجرة (67000 سنة ضوئية) ، أو قد يحدث أنه يقع في "الذيل" - الرابط بين المجرات . وفي الحالة الأخيرة ، وبسبب تأثير الجاذبية ، سيتم تدمير الكواكب الموجودة هناك.

بالنظر إلى مستقبل الأرض ، والشمس ، والنظام الشمسي ككل ، ودرب التبانة مثير للاهتمام بقدر ما هو علمي تقليديًا. إن الفترات الزمنية الهائلة للتنبؤات ، ونقص الحقائق والضعف النسبي للتكنولوجيا ، وفي جزء لا بأس به من عادة الإنسان المعاصر في التفكير من منظور السينما والإثارة ، تجعل التكهنات حول المستقبل أشبه بالخيال العلمي ، فقط مع التركيز على الكلمة الأولى.

العقل البشري فضولي وفضولي ويميل إلى جمع المعلومات النموذجية. متى ولد ، تزوج ، مات؟ متى وقع هذا الحدث التاريخي أو ذاك وما سبب ذلك؟ الأسئلة الرئيسية التي تعذب عقل الرجل الغربي هي متى وكيف بالضبط؟ أحد هذه الأسئلة الأبدية هو متى ستأتي نهاية العالم وكيف ستحدث بالضبط؟

في نهاية القرن التاسع عشر - بداية القرن العشرين ، ظهر اتجاه جديد في الأدب العالمي - ما بعد المروع. ووصف ممثلوها الأحداث التي تجري بعد نهاية العالم. ربما يدين هذا الاتجاه بشعبيته وتنوعه لمخاوف الناس - بالمناسبة ، مبرر تمامًا. بالإضافة إلى المزاج العام الحزين الذي سيطر على سكان أوروبا فيما بعد وكان يُطلق عليه اسم fin-de-siecle ، كانت هناك تهديدات واضحة من الفضاء: مذنب سبتمبر العظيم عام 1882 ، مذنب النهار العظيم عام 1910 ، انفجار سوبر نوفا عام 1885. أدت بداية القرن العشرين إلى سلسلة طويلة من الحروب والثورات الدموية ، وأعطى التقدم العلمي والتكنولوجي المتسارع للناس فرصة حقيقية لتدمير الأرض بأنفسهم ، دون انتظار الكوارث الكونية. على الرغم من العديد من الكتب والأفلام وحتى ألعاب الكمبيوتر التي تم إنشاؤها حول هذا الموضوع المثير ، إلا أنه لا يوجد الكثير من السيناريوهات للموت العالمي ، وحتى إذا كان يأتي من الفضاء أو بسبب قوة طبيعية أخرى لا يمكن إيقافها ، فإن البشرية تموت من خلال خطأها وإشرافها.

المواضيع الرئيسية التي استغلها الكتاب وكتاب السيناريو معروفة للجميع تقريبًا: هذه هي الحرب العالمية الثالثة باستخدام الأسلحة النووية أو الكيميائية أو البيولوجية ؛ غزو ​​أجنبي انتفاضة الآلات التي يقودها الذكاء الاصطناعي ؛ جائحة؛ سقوط النيزك عودة ظهور الديناصورات ... ولكن حتى بصرف النظر عن الطحال والأفكار المنحلة بأن البشرية ستقضي على نفسها قريبًا ، فإن التوقعات مقلقة.

ولادة الشمس

يُعتقد حاليًا أن أخطر ما يتعرض له الأرض هو الاصطدام بالكويكبات أو الكوارث الشمسية.

لذلك ، قامت مجموعة من علماء الفلك بقيادة سام راجلاند (سام راجلاند) باستخدام مجمع بصري للأشعة تحت الحمراء مكون من ثلاثة مصفوفة تلسكوب بصرية تحت حمراء مدمجة في أريزونا باستكشاف النجوم بكتل تتراوح من 0.75 إلى 3 كتل شمسية ، وتقترب من نهاية تطورها. تقترب من النهاية يمكن التعرف عليها بسهولة من خلال الكثافة المنخفضة لخطوط الهيدروجين في أطيافها ، وعلى العكس من ذلك ، من خلال الكثافة العالية لخطوط الهيليوم والكربون.

إن توازن قوى الجاذبية والقوى الكهروستاتيكية في مثل هذه النجوم غير مستقر ، والهيدروجين والهيليوم بداخلها يتناوبان كنوع من الوقود النووي ، مما يسبب تغيرات في سطوع النجم لمدة حوالي 100 ألف سنة. العديد من هؤلاء النجوم يقضون 200000 سنة الأخيرة من حياتهم كمتغيرات من النوع العالمي. (متغيرات السلام هي النجوم التي يتغير لمعانها بانتظام لمدة 80 إلى 1000 يوم. سميت على اسم "أسلاف" الطبقة ، نجوم العالم في كوكبة قيطس).

في هذه الفئة حدث اكتشاف غير متوقع إلى حد ما: تم اكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية بالقرب من النجم V 391 في كوكبة Pegasus ، التي كانت مغمورة سابقًا في القشرة المنتفخة للنجم. بتعبير أدق ، فإن النجم V 391 ينبض ، مما يؤدي إلى زيادة نصف قطره وانخفاضه. الكوكب الذي كشف عن اكتشافه مجموعة من علماء الفلك من دول مختلفة في عدد سبتمبر من المجلة طبيعة، كتلته أكبر بثلاث مرات من كتلة كوكب المشتري ، ونصف قطر مداره يساوي مرة ونصف المسافة التي تفصل الأرض عن الشمس.

عندما تجاوز النجم V 391 مرحلة العملاق الأحمر ، وصل نصف قطره إلى ثلاثة أرباع نصف قطر المدار على الأقل. ومع ذلك ، في بداية توسع النجم ، كان نصف قطر المدار الذي يقع فيه الكوكب أصغر. نتائج هذا الاكتشاف تترك الأرض فرصة للبقاء على قيد الحياة بعد انفجار الشمس ، على الرغم من أن معلمات المدار ، ونصف قطر الكوكب نفسه ، من المحتمل أن تتغير.

هذا التشبيه يفسده إلى حد ما حقيقة أن هذا الكوكب ، وكذلك نجمه الأم ، لا يشبهان الأرض والشمس كثيرًا. والأهم من ذلك ، أن V 391 ، عندما تحول إلى عملاق أحمر ، "أسقط" جزءًا كبيرًا من كتلته ، مما "أنقذ" الكوكب ؛ لكن هذا يحدث لـ 2٪ فقط من العمالقة. على الرغم من أن "إعادة ضبط" الأصداف الخارجية مع تحول عملاق أحمر إلى قزم أبيض يبرد تدريجيًا ، محاطًا بسديم غازي متوسع ، ليس بهذه الندرة.

السماء الغريبة

إن اللقاء الوثيق مع نجمك هو الأكثر وضوحًا ، ولكنه ليس المشكلة الوحيدة التي تنتظر الأرض من الأجسام الكونية الكبيرة الأخرى. من المحتمل أن تتحول الشمس إلى عملاق أحمر ، بعد أن تركت مجرتنا بالفعل. الحقيقة هي أن مجرتنا درب التبانة والمجرة العملاقة المجاورة لها سديم أندروميدا كانا في تفاعل جاذبية لملايين السنين ، مما سيؤدي في النهاية إلى أندروميدا "تسحب" مجرة ​​درب التبانة تجاه نفسها ، وستصبح جزءًا من هذه المجرة الكبيرة. في ظل الظروف الجديدة ، ستصبح الأرض كوكبًا مختلفًا تمامًا ، علاوة على ذلك ، نتيجة لتفاعل الجاذبية ، يمكن أن يتمزق النظام الشمسي ، مثل مئات الأنظمة الأخرى ، حرفياً.

نظرًا لأن الجاذبية لسديم المرأة المسلسلة أقوى بكثير من جاذبية مجرة ​​درب التبانة ، فإن الأخيرة تقترب منها بسرعة حوالي 120 كم / ثانية.

باستخدام نماذج حاسوبية دقيقة في حدود 2.6 مليون جسم ، قرر علماء الفلك أنه في حوالي ملياري سنة ستقترب المجرات من بعضها البعض وستبدأ قوة الجاذبية في تشويه هياكلها ، وتشكيل ذيول جاذبية طويلة من الغبار والغاز والنجوم والكواكب. في غضون 3 مليارات سنة أخرى ، سوف تتلامس المجرات بشكل مباشر ، ونتيجة لذلك ستأخذ المجرة الموحدة الجديدة شكلًا إهليلجيًا (تعتبر كلتا المجرتين حلزونية اليوم).

موظفو مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية) البروفيسور آفي لوب (آفي لوب) وطالبه T. من النجوم الساطعة الجديدة. في هذه الحالة ، سيكون نظامنا الشمسي "في الفناء الخلفي" للمجرة الجديدة - على بعد حوالي مائة ألف سنة ضوئية من مركزها بدلاً من 25 ألف سنة ضوئية حقيقية. ومع ذلك ، هناك حسابات أخرى: بعد الدمج الكامل للمجرات ، يمكن للنظام الشمسي أن يقترب من مركز المجرة (67000 سنة ضوئية) ، أو قد يحدث أنه يقع في "الذيل" - الرابط بين المجرات . وفي الحالة الأخيرة ، وبسبب تأثير الجاذبية ، سيتم تدمير الكواكب الموجودة هناك.

في الوقت نفسه ، سيتمكن العلماء من تحسين توقعاتهم بالفعل في عام 2011 ، عندما يتم إطلاق جهاز Gaia التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في مدار الأرض. ستشارك Gaia في تحديد سرعات المجرات وتحديد التغيير في مواقع النجوم.

بالنظر إلى مستقبل الأرض ، والشمس ، والنظام الشمسي ككل ، ودرب التبانة مثير للاهتمام بقدر ما هو علمي تقليديًا. إن الفترات الزمنية الهائلة للتنبؤات ، ونقص الحقائق والضعف النسبي للتكنولوجيا ، وفي جزء لا بأس به من عادة الإنسان المعاصر في التفكير من منظور السينما والإثارة ، تجعل التكهنات حول المستقبل أشبه بالخيال العلمي ، فقط مع التركيز على الكلمة الأولى.

فيلدي لك خبران - جيد وسيئ ...
النبأ السيئ هو أن الشمس سوف تنفجر ... ذكر العلماء مرارًا وتكرارًا أن التفاعل النووي الحراري الذي يحدث داخل النجم الوحيد في نظامنا سوف يدمر بالتأكيد ليس فقط القزم الأصفر ، ولكن جميع الكواكب القريبة. سيحدث هذا بسبب "الشيخوخة المبكرة" للشمس - وهي العمليات التي تسرع من "اهتراء وتمزق" النجم وتقصير دورة الحياة. عليك أن تفهم أن شمسنا قد عاشت بالفعل ما يقرب من نصف عمرها. النبأ السار هو أنه لا يزال هناك ما يكفي من الشمس لحياتنا ...

لا تقوم الشمس بتدفئة الأرض فحسب ، بل تحافظ عليها أيضًا في مدار مريح (من جميع النواحي).

يبلغ الحد الأقصى لعمر النجم 10 مليارات سنة. عاشت الشمس بالفعل 4.6 مليار سنة من هذه الفترة ، لذلك بقيت 5.5 مليار سنة بائسة قبل موت نجم واحد.

عندما يتمزق نجم ضخم إلى ذرات ، فإنه يتحول إلى مستعر أعظم. يتم التخلص من تريليونات الأطنان من الغبار والغاز. من مواد البناء هذه ، تولد عوالم جديدة ، لكن انتقال النجم إلى مستعر أعظم غالبًا ما يكون آخر حدث للكواكب التي تشكلت بالفعل. إن انفجار الشمس سيقتل بالتأكيد جميع كواكب المجموعة الأرضية ، لكن هناك إيجابيات.

سينتج عن انفجار جديد المزيد من العوالم ، والتي في غضون ملياري سنة سوف تسكنها كائنات حية وذكية مرة أخرى. كما يقولون ، سيتم تشغيل الموسيقى لكننا لن نسمعها ... سنموت قبل الانفجار. أولاً نتجمد ، ثم نحترق ...

عندما تبدأ الشمس في الموت ، يتوقع العلماء أن يزداد حجمها ، وعلى الأرجح ستصبح أكثر برودة بشكل ملحوظ. بمرور الوقت ، يتحول من قزم أصفر إلى عملاق أحمر. سيصبح كبيرًا جدًا بحيث "يأكل" عطارد والزهرة وحتى الأرض تمامًا. سوف نصل إلى الكواكب الأخرى بعد قليل ...

إذا انفجرت الشمس بالطريقة التي يتخيلها صانعو الأفلام وكتاب الخيال العلمي ، فسيصاب الناس أولاً بالعمى من الوميض ، ثم (بعد يومين) يحترقون. الكوكب لن يتحول إلى بخار. وعلى الرغم من تخلي العلماء عن السيناريو الأصلي ، الذي تضمن "حرق" سطح الأرض والتربة وصولاً إلى اللب في ثماني دقائق ، فإن الخيارات الأخرى ليست أفضل بكثير.

مع بعض المتغيرات لانفجار الشمس ، فإن جانب النهار من الكوكب ببساطة "يعقم" بسرعة هائلة - ستحرق الحيوانات والكائنات الحية الأخرى عند درجة حرارة تصل إلى عدة ملايين من درجات الحرارة.

أولاً ، سوف "يتبخر" الغلاف الجوي ، ثم تكون درجة الحرارة على السطح بحيث تذوب عدة طبقات ببساطة

مع مثل هذا التطور للأحداث ، حتى البكتيريا والكائنات الحية البسيطة يمكن أن تختفي. سوف تتبخر المياه وجميع الغازات المتطايرة بشكل لا رجعة فيه. علاوة على ذلك ، فإن الكرة الأرضية ستتصدع تدريجياً من البرد ، وسيكون الكوكب خارج المنطقة الصالحة للسكن. كل هذا الروعة أبناء الأرض سيكونون قادرين على المشاهدة بأعينهم الذائبة والمحترقة.

يلاحظ الخبراء وعلماء الكونيات أنه بحلول الوقت الذي تصل فيه الشمس إلى حالة الانفجار ، سيكون الناس قد تعلموا استعمار عوالم أخرى. هناك الكثير من الأماكن للتحرك. تم بالفعل اكتشاف ظروف الحياة المشابهة لتلك الموجودة على الأرض على كوكب Proxima b. في Proxima b ، سيتمكن أبناء الأرض من إنقاذ أنفسهم من عواقب تدمير الشمس. يقع كوكب خارج المجموعة الشمسية على بعد 4.2 سنة ضوئية ويدور حول القزم الأحمر Proxima Centauri.

المؤامرات على Proxima! حسن الجوار والضرائب التفضيلية. رخيصة من المالك وبدون وسطاء! هدية عظيمة للأحفاد ، موصى بها من قبل كبار خبراء الصنج. اكتب تعليقًا ، سأساعدك في التعامل مع تشريعات الوكلاء ...

معلومات وصور (ج) إنترنت

العقل البشري فضولي وفضولي ويميل إلى جمع المعلومات النموذجية. متى ولد ، تزوج ، مات؟ متى وقع هذا الحدث التاريخي أو ذاك وما سبب ذلك؟ الأسئلة الرئيسية التي تعذب عقل الرجل الغربي هي متى وكيف بالضبط؟ أحد هذه الأسئلة الأبدية هو متى سينتهي العالم وكيف سيحدث بالضبط؟

في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين ، ظهر اتجاه جديد في الأدب العالمي - ما بعد المروع. ووصف ممثلوها الأحداث التي تجري بعد نهاية العالم. ربما يدين هذا الاتجاه بشعبيته وتنوعه لمخاوف الناس - بالمناسبة ، مبرر تمامًا. بالإضافة إلى المزاج العام الحزين الذي سيطر على سكان أوروبا فيما بعد وكان يُطلق عليه اسم fin-de-siecle ، كانت هناك تهديدات واضحة من الفضاء: مذنب سبتمبر العظيم عام 1882 ، مذنب النهار العظيم عام 1910 ، انفجار سوبر نوفا عام 1885. أدت بداية القرن العشرين إلى سلسلة طويلة من الحروب والثورات الدموية ، وأعطى التقدم العلمي والتكنولوجي المتسارع للناس فرصة حقيقية لتدمير الأرض بأنفسهم ، دون انتظار الكوارث الكونية. على الرغم من العديد من الكتب والأفلام وحتى ألعاب الكمبيوتر التي تم إنشاؤها حول هذا الموضوع المثير ، إلا أنه لا يوجد الكثير من السيناريوهات للموت العالمي ، وحتى إذا كان يأتي من الفضاء أو بسبب قوة طبيعية أخرى لا يمكن إيقافها ، فإن البشرية تموت من خلال خطأها وإشرافها.

المواضيع الرئيسية التي استغلها الكتاب وكتاب السيناريو معروفة للجميع تقريبًا: هذه هي الحرب العالمية الثالثة باستخدام الأسلحة النووية أو الكيميائية أو البيولوجية ؛ غزو ​​أجنبي انتفاضة الآلات التي يقودها الذكاء الاصطناعي ؛ جائحة؛ سقوط النيزك عودة ظهور الديناصورات ... ولكن حتى بصرف النظر عن الطحال والأفكار المنحلة بأن البشرية ستقضي على نفسها قريبًا ، فإن التوقعات مقلقة.

ولادة الشمس

يُعتقد حاليًا أن أخطر ما يتعرض له الأرض هو الاصطدام بالكويكبات أو الكوارث الشمسية.

لذلك ، قامت مجموعة من علماء الفلك بقيادة سام راجلاند (سام راجلاند) باستخدام مجمع بصري للأشعة تحت الحمراء مكون من ثلاثة مصفوفة تلسكوب بصرية تحت حمراء مدمجة في أريزونا باستكشاف النجوم بكتل تتراوح من 0.75 إلى 3 كتل شمسية ، وتقترب من نهاية تطورها. تقترب من النهاية يمكن التعرف عليها بسهولة من خلال الكثافة المنخفضة لخطوط الهيدروجين في أطيافها ، والعكس بالعكس ، من خلال الكثافة العالية لخطوط الهيليوم والكربون.

إن توازن قوى الجاذبية والقوى الكهروستاتيكية في مثل هذه النجوم غير مستقر ، والهيدروجين والهيليوم بداخلها يتناوبان كنوع من الوقود النووي ، مما يسبب تغيرات في سطوع النجم لمدة حوالي 100 ألف سنة. العديد من هؤلاء النجوم يقضون 200000 سنة الأخيرة من حياتهم كمتغيرات من النوع العالمي. (متغيرات السلام هي النجوم التي يتغير لمعانها بانتظام لمدة 80 إلى 1000 يوم. سميت على اسم "أسلاف" الطبقة ، نجوم العالم في كوكبة قيطس).

في هذه الفئة حدث اكتشاف غير متوقع إلى حد ما: تم اكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية بالقرب من النجم V 391 في كوكبة Pegasus ، التي كانت مغمورة سابقًا في القشرة المنتفخة للنجم. بتعبير أدق ، فإن النجم V 391 ينبض ، مما يؤدي إلى زيادة نصف قطره وانخفاضه. الكوكب الذي كشف عن اكتشافه مجموعة من علماء الفلك من دول مختلفة في عدد سبتمبر من المجلة طبيعة، كتلته أكبر بثلاث مرات من كتلة كوكب المشتري ، ونصف قطر مداره يساوي مرة ونصف المسافة التي تفصل الأرض عن الشمس.

عندما تجاوز النجم V 391 مرحلة العملاق الأحمر ، وصل نصف قطره إلى ثلاثة أرباع نصف قطر المدار على الأقل. ومع ذلك ، في بداية توسع النجم ، كان نصف قطر المدار الذي يقع فيه الكوكب أصغر. نتائج هذا الاكتشاف تترك الأرض فرصة للبقاء على قيد الحياة بعد انفجار الشمس ، على الرغم من أن معلمات المدار ، ونصف قطر الكوكب نفسه ، من المحتمل أن تتغير.

هذا التشبيه يفسده إلى حد ما حقيقة أن هذا الكوكب ، وكذلك نجمه الأم ، لا يشبهان الأرض والشمس كثيرًا. والأهم من ذلك ، أن V 391 ، عندما تحول إلى عملاق أحمر ، "أسقط" جزءًا كبيرًا من كتلته ، مما "أنقذ" الكوكب ؛ لكن هذا يحدث لـ 2٪ فقط من العمالقة. على الرغم من أن "إعادة ضبط" الأصداف الخارجية مع تحول عملاق أحمر إلى قزم أبيض يبرد تدريجيًا ، محاطًا بسديم غازي متوسع ، ليس بهذه الندرة.

السماء الغريبة

إن اللقاء الوثيق مع نجمك هو الأكثر وضوحًا ، ولكنه ليس المشكلة الوحيدة التي تنتظر الأرض من الأجسام الكونية الكبيرة الأخرى. من المحتمل أن تتحول الشمس إلى عملاق أحمر ، بعد أن تركت مجرتنا بالفعل. الحقيقة هي أن مجرتنا درب التبانة والمجرة العملاقة المجاورة لها سديم أندروميدا كانا في تفاعل جاذبية لملايين السنين ، مما سيؤدي في النهاية إلى أندروميدا "تسحب" مجرة ​​درب التبانة تجاه نفسها ، وستصبح جزءًا من هذه المجرة الكبيرة. في ظل الظروف الجديدة ، ستصبح الأرض كوكبًا مختلفًا تمامًا ، علاوة على ذلك ، نتيجة لتفاعل الجاذبية ، يمكن أن يتمزق النظام الشمسي ، مثل مئات الأنظمة الأخرى ، حرفياً.

نظرًا لأن الجاذبية لسديم المرأة المسلسلة أقوى بكثير من جاذبية مجرة ​​درب التبانة ، فإن الأخيرة تقترب منها بسرعة حوالي 120 كم / ثانية.

باستخدام نماذج حاسوبية دقيقة في حدود 2.6 مليون جسم ، قرر علماء الفلك أنه في حوالي ملياري سنة ستقترب المجرات من بعضها البعض ، وستبدأ قوة الجاذبية في تشويه هياكلها ، وتشكيل ذيول جاذبية طويلة من الغبار والغاز والنجوم والكواكب . في غضون 3 مليارات سنة أخرى ، سوف تتلامس المجرات بشكل مباشر ، ونتيجة لذلك ستأخذ المجرة الموحدة الجديدة شكلًا إهليلجيًا (تعتبر كلتا المجرتين حلزونية اليوم).

موظفو مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية) البروفيسور آفي لوب (آفي لوب) وطالبه T. نجوم ساطعة. في هذه الحالة ، سيكون نظامنا الشمسي "في الفناء الخلفي" للمجرة الجديدة - على بعد حوالي مائة ألف سنة ضوئية من مركزها بدلاً من 25 ألف سنة ضوئية حقيقية. ومع ذلك ، هناك حسابات أخرى: بعد الدمج الكامل للمجرات ، يمكن للنظام الشمسي أن يقترب من مركز المجرة (67000 سنة ضوئية) ، أو قد يحدث أنه يقع في "الذيل" - الرابط بين المجرات . وفي الحالة الأخيرة ، وبسبب تأثير الجاذبية ، سيتم تدمير الكواكب الموجودة هناك.

في الوقت نفسه ، سيتمكن العلماء من تحسين توقعاتهم بالفعل في عام 2011 ، عندما يتم إطلاق جهاز Gaia التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في مدار الأرض. ستشارك Gaia في تحديد سرعات المجرات وتحديد التغيير في مواقع النجوم.

بالنظر إلى مستقبل الأرض ، والشمس ، والنظام الشمسي ككل ، ودرب التبانة مثير للاهتمام بقدر ما هو علمي تقليديًا. إن الفترات الزمنية الهائلة للتنبؤات ، ونقص الحقائق والضعف النسبي للتكنولوجيا ، وفي جزء لا بأس به من عادة الإنسان المعاصر في التفكير من منظور السينما والإثارة ، تجعل التكهنات حول المستقبل أشبه بالخيال العلمي ، فقط مع التركيز على الكلمة الأولى.

من بين الأسئلة التي تطرح دائمًا في محاضرات علم الفلك: متى تنفجر الشمس؟ بالطبع ، من المستحيل إعطاء إجابة دقيقة على هذا. ولكن يمكن توقع ما سيحدث في النهاية لنظامنا الشمسي ونظامنا الشمسي.

مسافة "CRADLE"

النجوم ، مثل الناس ، تولد وتعيش وتموت. وإذا ولدوا بنفس الطريقة تقريبًا ، فإنهم يمضون في طريق حياتهم ويموتون بطرق مختلفة تمامًا.

تتفق العديد من نظريات الفيزياء الفلكية الحديثة على أن النجوم تولد من سحب الغاز والغبار. هذه السحابة ، التي تسمى "المهد النجمي" ، هي كبيرة جدًا ، أكبر بعشرات الآلاف من المرات من نظامنا الشمسي ، وكتل ضخمة جدًا ، بملايين الكتل الشمسية.

يمكن أن يدور "المهد النجمي" ببطء حول بعض المجرات لمليارات السنين ، حتى يقع حادث ضروري لبدء "النشاط الأبوي". يمكن أن يكون تصادمًا مع "مهد" آخر ، أو ممر عبر الذراع الكثيفة لمجرة حلزونية ، أو موجة صدمة من انفجار سوبر نوفا قريب.

ثم يحدث انهيار جاذبي في "المهد النجمي" ، أي انضغاط سريع. تنقسم سحابة الغاز والغبار إلى كتل ، بعضها سيحتفظ ببنية السحابة ، لكن بعضها ، الأصغر منها ، الذي يقل وزنه عن 100 كتلة شمسية ، سيكون قادرًا على تكوين نجم.

يسخن الغاز في كتل صغيرة عندما يتقلص ويتحول إلى نجم أولي كروي كثيف يدور حول محوره. إنها عملية جميلة بشكل مذهل.

يعتمد ما إذا كان النجم الأولي يتحول إلى نجم على مدى سخونة درجة الحرارة في قلبه. إذا وصلت درجة الحرارة إلى حوالي عشرة ملايين درجة ، سيبدأ الاندماج الحراري النووي في اللب - تحويل الهيدروجين إلى هيليوم. سيتم إنشاء التوازن الهيدروستاتيكي داخل النجم الوليد ، وسيتوقف المزيد من الضغط. سيصبح النجم مستقرًا ويبدأ في التوهج.

بمرور الوقت ، يمكن أن تتكون الكواكب حول النجم ، ويمكن أن تبدأ الحياة على الكواكب.

لكن في بعض الأحيان يحدث ذلك بشكل مختلف تمامًا. تظهر أحيانًا ما يسمى بالنجوم "ميتة". إذا كانت درجة الحرارة في اللب "لا تصل" إلى اندماج نووي حراري ، يصبح النجم قزمًا بنيًا ويموت بسرعة كبيرة ، في بعض عشرات الملايين من السنين. تنطفئ ، دون أن يكون لديك وقت لتشتعل بالفعل. لحسن الحظ ، تنتمي شمسنا إلى المجموعة الأولى ، وهي مقدر لها أن تدوم (على الرغم من أنها ليست طويلة بلا حدود) حياة نجمية.

حتى لو كانت صغيرة ، وفقًا للمعايير الكونية ، يمكن أن تتسبب رشقات النشاط الشمسي في حدوث عواصف مغناطيسية على الأرض وحتى تعطيل المعدات.

"مهندس" في الخارج؟

يقدر علماء الفيزياء الفلكية عمر الشمس بخمسة مليارات سنة. قياسا على حياة الإنسان ، فقد تركت الشمس بالفعل مسام الشباب ، لكنها لا تزال بعيدة جدا عن الشيخوخة. أكثر الأوقات ازدحامًا على الإطلاق.

هذا هو النجم الخاص بنا وهو يعمل دون ادخار أي جهد ، حيث يحول الهيدروجين إلى هيليوم وبسبب هذا الإضاءة والتدفئة في الفضاء العالمي ونحن.

يجب أن أقول إن الشمس في "التسلسل الهرمي النجمي" في العالم تحتل موقعًا متوسطًا للغاية سواء من حيث كتلتها أو من حيث لمعانها أو من حيث الموقع. مرة أخرى ، باللجوء إلى التشبيه البشري ، يمكننا القول إنه يعمل كمهندس عادي في مؤسسة صغيرة في مكان ما في المناطق النائية الروسية.

(بالمناسبة ، حول المناطق النائية: هذا تشبيه دقيق إلى حد ما ، لأن النظام الشمسي يقع بين ذراعي حلزوني لمجرة درب التبانة على مسافة كبيرة جدًا من مركزها - 32،660 سنة ضوئية).

"التسلسل الهرمي النجمي" لعلماء الفيزياء الفلكية هو مخطط هيرتزبرونج-راسل ، الذي يحدد اعتماد سطوع (لمعان) النجم على لونه ودرجة حرارة سطحه.

وفقًا لذلك ، تقع الشمس تقريبًا في منتصف "التسلسل الرئيسي" ، حيث توجد معظم النجوم المعروفة لنا. نجم عادي عادي من الطبقة الطيفية G ، ليس قزمًا تمامًا ، ولكنه ليس عملاقًا بأي حال من الأحوال.

بقعة على وجه الضوء

أدت خمسة مليارات سنة من الاندماج النووي الحراري إلى حقيقة أن ما يقرب من 40٪ من الهيدروجين الموجود في باطن الشمس قد تحول بالفعل إلى هيليوم. يبرد سطح الشمس ببطء ولكن بثبات (تبلغ درجة حرارة السطح الآن حوالي ستة آلاف درجة ، وهي أقل ألف مرة من درجة حرارة نواتها وألف مرة من درجة حرارة زوايا الأرض الأكثر سخونة. ).

مثلما يتجعد جلد وجه الشخص مع تقدم العمر ، يصبح "وجه" الشمس مغطى بالبقع. لم يتم دراسة طبيعة البقع بشكل كامل ؛ من المفترض أن هذه مناطق ذات درجة حرارة منخفضة نسبيًا في الغلاف الضوئي الشمسي ومجالاتها المغناطيسية الخاصة.

ماذا سيحدث للشمس ، وبالتالي للنظام الشمسي ، عندما يحترق كل الهيدروجين في أعماقها؟ هل ستنتهي أيامها في البرد الكوني الأسود أم ، على العكس من ذلك ، في وميض من ألمع اللهب الذي لا يمكن تصوره؟ والأهم بالنسبة لنا ، ونحن نعيش اليوم ، متى يمكن أن يحدث هذا؟

العمر والوفاة

دعونا نطمئن القارئ - وفقًا لجميع النظريات الفيزيائية الفلكية الجادة ، سيحدث هذا ببطء شديد جدًا. في مئات الملايين ، وربما بلايين السنين التي تفصلنا عن هذه اللحظة الحزينة ، ستجد البشرية بلا شك طريقة لإنقاذ نفسها. لذلك ، فإن جميع الأسئلة المذكورة أعلاه حول مصير الشمس في المستقبل هي ذات أهمية نظرية بحتة ، وإن كانت مهمة بالنسبة لنا.

دعونا ننظر في سيناريوهات "نهاية العالم" الأكثر شيوعًا بين علماء الفيزياء الفلكية.

في غضون مليار أو عامين ، ستبدأ الشمس في "التقدم في العمر". سيبقى "الوقود" النووي الحراري الرئيسي - الهيدروجين - في اللب أقل فأقل ، وستزداد الشمس أولاً في الحجم بسبب انتهاك التوازن الهيدروستاتيكي. من نجم أصفر عادي ، سوف يتحول إلى عملاق أحمر بحجم مدار عطارد.

ماذا سيكون الكوكب

ستتحول الكواكب القريبة من الشمس - الزهرة والأرض والمريخ - إلى كرات حجرية بلا ماء وبلا حياة. سوف تلعق ألسنة الهالة الشمسية باستمرار سطح الأرض المهجورة ، وستعمل بلازماها على إبطاء دورانها ، وتحويل المدار الدائري إلى دوامة.

ربما ستسقط الأرض في نهاية المطاف في الشمس ، وربما لا ، لأن العمالقة الحمر تعيش لفترة قصيرة جدًا ، فقط حوالي 100-200 مليون سنة. خلال هذا الوقت ستتحول ذرات الهيدروجين الأخيرة إلى هيليوم ، وستنتهي الدورة النووية الحرارية ، وستبدأ الشمس المحمرّة والمتورمة في الانكماش بسرعة ، وتسقط في نفسها.

إن الانهيار التثاقلي سريع للغاية ، وفي غضون أقل من بضعة أشهر من عصرنا ، ستتحول الشمس إلى قزم أبيض صغير بحجم الأرض ، لكنه شديد السطوع بسبب تقلصه السريع.

وفي غضون مائة مليون سنة أخرى ، سوف يبرد القزم الأبيض ويصبح قزمًا أسود ، وهو جسم كوني فائق الكثافة وأخيراً "ميت" ، لا يشبه سوى النجم المشع السابق بكتلته وجاذبيته.

سيناريو آخر

ومع ذلك ، يمكن أن تحدث الأشياء بشكل مختلف. مثلما يموت الشخص في بعض الأحيان قبل الأوان بسبب مرض أو حادث ، كذلك قد لا ترقى شمسنا إلى الحد الأدنى للسن. مثل هذا الحادث المأساوي لنجم يمكن أن يكون تحوله إلى مستعر أعظم.

من غير المرجح أن تتحول الشمس إلى مستعر أعظم نظرًا لصغر حجمها نسبيًا ، لكن هذا ممكن.

الحقيقة هي أنه بالإضافة إلى تحويل الهيدروجين إلى هيليوم ، يمكن أن تحدث تفاعلات حرارية نووية أخرى داخل النجم. عندما (وإذا!) تصبح الكتلة المتراكمة من قلب الهيليوم كبيرة جدًا ، لا يمكن لللب أن يتحمل وزنه ويبدأ في الانكماش ، في حين أن ارتفاع درجة الحرارة في نفس الوقت يمكن أن يتسبب في تحويل الهيليوم إلى كربون ، والكربون إلى أكسجين ، الأكسجين إلى السيليكون ، والسيليكون في النهاية إلى الحديد.

وبطبيعة الحال ، فإن هذا يطلق كمية هائلة لا تصدق من الطاقة.

النشاط الشمسي

مثل الورم السرطاني ، يظهر قلب حديدي جديد وينمو داخل النجم. سوف تنمو حتى تكسر الجاذبية المتزايدة بنية الذرات المكونة لها. سوف "تنهار" الأصداف الإلكترونية للذرات على نواتها ، وتحولها من بروتون إلى نيوترون.

سيقل حجم قلب النجم نفسه أيضًا بملايين المرات ، وستظهر طبقة فراغية بينه وبين الأغلفة الخارجية للنجم ، حيث ستسقط هذه الأصداف الخارجية جدًا ، وتسخن إلى درجة حرارة هائلة.

ولكن لن يكون هناك مكان يسقط فيه على وجه الخصوص ، لأن النواة النيوترونية ستعكس الطبقات الخارجية ، مثل مضرب لاعب تنس متمرس - كرة طائرة. ثم تنفجر الأصداف المنعكسة ويتحول النجم إلى مستعر أعظم.

إذا حدث هذا لشمسنا ، فإنها ستطرح في الفضاء المحيط كل ثانية نفس القدر من الطاقة المشعة التي كانت تعطيها في 10 آلاف سنة.

والكائنات الذكية ، الواقعة على مسافة آمنة من النظام الشمسي الذي لم يعد له وجود ، في مكان ما في سديم أندروميدا ، ستراقب باهتمام جسم النجم الجديد الساطع الذي زخرف سماء الليل ، مشيرًا أصابع الاتهام إلى بعضها البعض. أو مخالب.

ومع ذلك ، فمن المحتمل جدًا أن هؤلاء لن يكونوا مجرد مخلوقات أذكياء ، بل مخلوقات غريبة ، ولكن من نسلنا. لأنه حتى في حال تحول الشمس إلى مستعر أعظم غير مرجح ، سيكون أمامهم عشرات الملايين من السنين على الأقل (وهذا وقت طويل للتطور!) للعثور على عوالم جديدة مناسبة لأنفسهم والوصول إليها.

هل ستتحلل؟

في الآونة الأخيرة ، طرح العلماء عدة فرضيات أصلية حول كيفية موت نجمنا.

يجادلون بأنه لن يكون هناك انفجار سوبرنوفا ولا "تبريد طبيعي" للشمس. بمرور الوقت ، سوف يتخلص النجم من غلاف الغاز القديم وغير الضروري ، مثل جلد الثعبان.

في النهاية ، سوف يتحول إلى سحابة مضيئة من الضباب الكوكبي ، والتي ستبرد لعدة آلاف من السنين ، وفي النهاية تتلاشى ببساطة في الفضاء الخارجي. كواكب النظام الشمسي ، التي تُركت بدون نجم ، ستصبح غير مناسبة للحياة.

صحيح أن علماء الفلك لم يتمكنوا من التعبير عن سبب وجوب أن يكون للشمس مصير مختلف عن أي من النجوم الأخرى التي تمر بدورة حياة كاملة.

حسنًا ، دعونا لا ننسى أن التنبؤات المروعة قد تم إجراؤها في جميع الأوقات. وقد تم التعبير عنها من قبل أشخاص جادين للغاية. أقرب موعد لموت الشمس هو عام 2060. تم حسابه رياضيًا بواسطة إسحاق نيوتن الشهير. "

في شتاء عام 2017 ، التقط العلماء بمساعدة تلسكوب هابل في الصورة تشكيل سديم نتيجة موت نجم مشابه للشمس.

بالمناسبة ، حتى الآن ، عندما لا تزال نهاية العالم بعيدة جدًا ، يكون للشمس المسالمة تمامًا في بعض الأحيان تأثير سلبي للغاية على كل أشكال الحياة على الأرض.

وهكذا ، قام الباحثون النرويجيون ، الذين بدأوا أبحاثهم منذ حوالي عشر سنوات ، بمعالجة البيانات من سجلات الأبرشيات في منطقة تروندهايم من عام 1750 إلى عام 1900. قارن الباحثون البيانات حول متوسط ​​العمر المتوقع للأشخاص مع مراحل النشاط الشمسي وتوصلوا إلى استنتاجات مثيرة حقًا.

الأشخاص الذين ولدوا خلال ذروة النشاط الشمسي ، في المتوسط ​​(باستثناء الحوادث والأمراض) عاشوا 5.2 سنوات أقل من أولئك الذين ولدوا خلال سنوات النشاط الشمسي الأدنى. كما لوحظت زيادة في معدل وفيات الرضع خلال الموسم الشمسي الأقصى. بالإضافة إلى ذلك ، خلال هذه السنوات ، انخفض معدل المواليد ، وولد المزيد من الفتيات ، اللائي تبين فيما بعد أنهن عقم.

للأسف ، الغلاف الجوي غير قادر على امتصاص الإشعاع بالكامل خلال فترة ذروة النشاط. يرجع ذلك إلى انخفاض متوسط ​​العمر المتوقع للأشخاص الذين ولدوا خلال الحد الأقصى للشمس.

مدة الدورات الشمسية 9-14 سنة. خلال ذروة النشاط ، تندلع العواصف على سطح النجم ، وتحدث انبعاثات بلازما عملاقة ، ويلاحظ علماء الفلك البقع الداكنة والومضات. يعتبر الحد الأقصى للطاقة الشمسية لعام 1859 هو الأقوى في تاريخ الملاحظات.

كانت السماء مشتعلة لعدة أسابيع ، ويمكن رؤية الأضواء الشمالية حتى في الأماكن التي لم يسبق لها مثيل من قبل. وغني عن القول ، أنه في عام 1859 ، وفقًا لدراسات العلماء النرويجيين ، وُلد أكبر عدد من الأشخاص الذين عاشوا حياة قصيرة جدًا ، وكذلك النساء العاقر ، في منطقة تروندهايم.

أولغا ستروغوفا ، مجلة Cosmos. Mysteries of the Universe ، العدد الخاص رقم 15 ، 2017.