امروز میخواهیم داستان خورشید از روزهای اول شکلگیری تا سرنوشت عجیب آن را بررسی کنیم. خورشید با مرگ خود بسیاری از سیارهها را نابود میکند و به بسیاری زندگی میبخشد.
در جهان هستی ۲ ترلیون کهکشان وجود دارد و در هرکدام از آنها میلیاردها ستاره شکل گرفته است. خورشید ما نیز تنها یکی از بینهایت ستاره موجود در جهان است. سرنوشت ما و سیارههای منظومه شمسی با سرنوشت این ستاره گره خورده است. پس بد نیست نگاهی به مسیر خورشید از ابتدا تا پایان داشته باشیم.
سرنوشت خورشید از ۴.۶ میلیارد سال پیش تا ۸ میلیارد سال دیگر
بیایید داستان سرنوشت خورشید را از روز اول شروع کنیم. حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش بود که اولین طرحهای کلی از منظومه شمسی پدیدار شدند. مرگ ستارههای قدیمی باعث شده بود ابر بزرگی از گاز و غبار در این منطقه شکل بگیرد. این ابرگازی در اثر فشار شدید گرانش دچار فروپاشی شد و شروع به چرخیدن کرد. سپس یک هسته متراکم در مرکز آن پدید آمد.
سایر قسمتهای ابر به یک دیسک صاف تبدیل شدند که بهدور هسته مرکزی میچرخیدند. تکههای کوچکتر گاز و غبار در کنار هم قرار گرفتند تا سیارهها را شکل دهند. در همان زمان هسته مرکزی شروع به رشد کردن، داغ شدن و اعمال فشار بر محیط اطراف خود کرد. در آن زمان یک پیشستاره متولد شده بود.
اگر انسان امکان سفر در زمان را داشت و سرنوشت خورشید را بهصورت مستقیم تماشا میکرد، صرفا کرهای نسبتا تاریک را میدید. حدود ۱۰ میلیون سال پس از این اتفاق سیارههای گازی منظومه شمسی یعنی مشتری، زحل، نپتون و اورانوس شکل گرفتند. همزمان با این اتفاقها فشار و دما در دل پیشستاره مرتب در حال افزایش بود.
در نهایت پس از گذشت ۵۰ میلیون سال یک اتفاق بزرگ در سرنوشت خورشید رخ داد. میزان فشار و دما در پیشستاره آنقدر افزایش یافته بود که گداخت هستهای رخ دهد. تبدیل اتمهای هیدروژن به هلیوم باعث میشد که انرژی بسیار زیادی آزاد شود. بله، خورشید متولد شد. پس از گذشت دهها میلیون سال نوبت به شکلگیری سیارههای سنگی منظومه شمسی یعنی عطارد، زهره، زمین و مریخ رسید.
کودکی خورشید
حدود ۵۰ میلیون سال پس از تولد خورشید کودکی خود را میگذراند. در آن زمان خورشید هر ثانیه ۶۳۰ میلیارد کیلوگرم گاز میسوزاند. انرژی آزاد شده در آن یک ثانیه برای پوشش دادن نیازهای تمامی اهالی کره زمین بهمدت ۸۰۰ هزار سال کفایت میکرد.
دمای سطح خورشید برابر با ۵۵۰۰ درجه سلسیوس بود و دمای هسته آن نیز حتی تا ۱۵ میلیون درجه سلسیوس میرسید. خورشید آنقدر سوخت هیدروژن درون خود داشت که میتوانست سرنوشت خود را تا ۱۰ میلیارد سال تضمین کند.
نوجوانی و جوانی خورشید
حالا بیایید کمی در سرنوشت خورشید پیش برویم و به ۲۳۰ میلیون سال پس از تولد سر بزنیم. در این زمان منظومه شمسی اولین گردش خود را بهدور مرکز کهکشان راه شیری انجام داده است. روشنایی خورشید نوجوان تقریبا ۷۰ درصد از روشنایی امروز آن بود.
خورشید جوان نسبت به بزرگترین ستاره های جهان ابعادی بسیار کوچک داشت، اما همین نیز برای شکلگیری حیات کفایت میکرد.
برای مدت ۴.۵ میلیارد سال خورشید با یک روند پایدار به مسیر خود ادامه میداد. شاید فکر کنید که ارزش ندارد آیندگان با ماشین زمان خود به این دوره سفر کنند، اما اشتباه میکنید. در این دوره خورشید بهتدریج درخشانتر میشد. فشار داخلی هسته خورشید فزونی مییافت و در نتیجه آن دمای ستاره نیز افزایش پیدا میکرد.
دمای بیشتر بهمعنی درخشش بیشتر است. بهباور اخترشناسان هر ۱۰۰ میلیون سال درخشش خورشید ۱ درصد افزایش یافته است. وضعیت جدید باعث میشد که زمین بهخوبی پذیرای حیات گردد.
میانسالی خورشید
حالا بیایید به ۴.۶ میلیارد سال پس از تولد خورشید یعنی دنیای کنونی برسیم. جایی که مدام در اخبار نجوم از سرنوشت تلخ خورشید و ضرورت پیدا کردن خانه دیگری برای انسان صحبت میشود. البته در این لحظه خطری انسان را تهدید نمیکند. پس بیایید کمی جلوتر برویم. زمانی که خورشید ۵.۲ میلیارد ساله شده است.
میزان درخشندگی خورشید ۶ درصد افزایش پیدا کرده است و اکنون زمین پرتوهای خطرناک بیشتری را دریافت میکند. همچنین افزایش این تشعشعات بهمعنی خارج شدن کربن دیاکسید از اتمسفر است.
اگر کربن را از چرخه حیات حذف کنیم، متوجه میشویم که فتوسنتز گیاهان انجام نمیگیرد. با مرگ گیاهان پایان حیوانات نیز از راه میرسد. در چنین شرایطی فقط جانوران موجود در اقیانوس میتوانند به حیات خود ادامه دهند. حالا بیایید ۴۰۰ میلیون سال دیگر به جلو برویم. خورشید نسبت به امروز ۱۰ درصد درخشانتر شده است. حالا مشخص میشود که سرنوشت تکاملی خورشید میتواند چه تاثیر ویرانگری بر زمین داشته باشد.
زمین همچون یک گلخانه شده است و دمای آن هر لحظه افزایش مییابد. سیاره زیبای ما به زهره شباهت خواهد داشت و اقیانوسها یکی پس از دیگری بخار میشوند. سپس اتمسفر زمین با آب اشباع میشود که البته آن نیز بهخاطر تابش خورشید به اکسیژن و هیدروژن تجزیه خواهد شد. اتمهای گازی موقعیت را برای فرار از زمین مساعد میبینند و اینجاست که چرخه کربن برای همیشه از بین میرود. چیزی که زمانی بهعنوان یک سیاره شاداب با اکوسیستمهای متنوع شناخته میشد، اکنون تنها یک تکهسنگ بیجان است.
سرنوشت خورشید بهخوبی نشان میدهد که ما باید هرچه زودتر بهتوانایی حرکت با سرعت نور دست پیدا کرده و از منظومه شمسی دور شویم. شاید هم سراغ یک کهکشان دیگر رفتیم. در آن زمان انسان نگران پایان جهان هستی خواهد شد.
سرنوشت خورشید در پیری
اکنون ۹ میلیارد سال از تولد خورشید گذشته است. هیدروژن بهعنوان سوخت اصلی خورشید بهآرامی بهپایان میرسد و ستاره دوستداشتنی ما آماده است تا وارد مرحله بعدی زندگی خود شود. لایههای بیرونی هسته گسترش پیدا میکنند و خورشید بزرگتر میشود.
اگر با یک فضاپیمای پیشرفته به زمین سفر میکردید، چه صحنهای را میدیدید؟ چیز زیادی نصیب شما نمیشد چون دمای کره زمین حتی از ۳۰۰ درجه سلسیوس نیز فراتر رفته است. شما حتی نمیتوانید از آن فاصله دیگر به خورشید مستقیم نگاه کنید.
دو میلیارد سال دیگر خورشید حسابی پیر شده است. اکنون بهعنوان یک غول سرخ شناخته میشود. هیدروژن بهکلی تمام شده و هلیوم جای آن را گرفته است. در این موقعیت میزان درخشندگی خورشید ۳۴ برابر امروز خواهد بود. اگر علاقهمند باشید، میتوان روی سطح زمین کشتیرانی کرد. با این شرط که کشتی شما توانایی حرکت روی دریایی از مس و آلومینیوم مذاب را داشته باشد.
انرژی آزاد شده از خورشید آنقدر افزایش مییابد که لایههای بیرونی هر لحظه گسترش مییابند. زمین نیز به هسته آهنی اولیه خود تقلیل پیدا میکند و حتی شاید بهطور کلی بخار شود. گرمای خورشید آنقدر افزایش یافته است که حالا سیارههای دورتر را تحت تاثیر خود قرار میدهد.
- امکان ساخت یک کره دایسون پایدار وجود دارد؛ پیشرفت عجیب با اسیر کردن کل انرژی یک ستاره
- خورشید ترک خورد؛ ایجاد حفره 800 هزار کیلومتری در دل ستارهی منظومه شمسی
- دستاورد حیرتانگیز: دانشمندان راه انجام سفرهای بین ستاره ای را پیدا کردند
قطر خورشید تقریبا ۱۵۰ برابر اندازه امروز شده است. این ستاره که زمانی در سرنوشت خود به زمین حیات بخشیده بود، اکنون به قمر تایتان در اطراف سیاره زحل حیات میبخشد. پلوتو نیز شاید به یک بهشت استوایی تبدیل شود.
مرگ تنها ستاره منظومه شمسی
حالا بیایید به مراحل پایانی سرنوشت خورشید نزدیک شویم. ۱۲ میلیارد سال از آغاز ماجرا گذشته است. در این موقعیت میزان سوخت هستهای که خورشید در هر ۶ میلیون سال مصرف میکند با کل سوخت مصرف شده در طول ۱۲ میلیارد سال گذشته برابری میکند. فرآیندی که قطعا نمیتواند پایدار بماند.
هلیوم هر لحظه در هسته خورشید انباشته میشود. هسته متراکم شده و دمای آن به ۱۰۰ میلیون درجه کلوین میرسد. فشار آنقدر زیاد است که فرآیند همجوشی هلیوم با یک انفجار انرژی بسیار بزرگ بهنام شراره هلیومی آغاز میشود. خورشید کمی کوچکتر میشود؛ اما نسبت به گذشته هنوز بسیار بزرگ است.
خورشید مجدد پایدار شده است و از هلیوم بهعنوان سوخت اصلی خود استفاده میکند. پس از گذشت ۱۰۰ میلیون سال تمام هلیوم موجود در هسته بهپایان میرسد. خورشید که به ۳۰۰ برابر اندازه اصلی خود رسیده مجدد ناپایدار میگردد. مشخص است که دیگر چیزی به اسم زمین وجود خارجی ندارد و میراث ایلان ماسک در مریخ نیز کاملا از بین رفته است.
گداخت هستهای هلیوم باعث میشود کربن در هسته خورشید انباشته شود؛ اما شرایط برای گداخت هستهای کربن فراهم نیست. متاسفانه سرنوشت خورشید به مراحل غمانگیز رسیده است. خورشید لایههای بیرونی خود را با بادهای ستارهای شدید به فضا پرتاب میکند و یک سحابی زیبا در منظومه شمسی شکل میگیرد. تخمین زده میشود که این مرحله بین ۱۰ تا ۵۰ هزار سال طول بکشد.
اگر به ۱۲.۲ میلیارد سال پس از تولد خورشید برویم، میبینیم که به یک کوتوله سفید تبدیل شده است. کوتولهای که اندازه آن شما را یاد زمین سابق میاندازند. با این تفاوت که کوتوله سفید ۲۰۰۰ برابر نسبت به زمین متراکمتر است. کوتوله سفید عمری بسیار طولانی دارد و در آن هیچ واکنشی رخ نمیدهد. فقط هر لحظه دمای آن اندکی کاهش مییابد.
بهباور اخترشناسان خنک شدن کامل کوتوله سفید شاید تا صدها میلیارد سال طول بکشد. تا آن زمان سیارههای باقیمانده در مداری بزرگتر بهدور خورشید میچرخند. هرچند منظومه شمسی دیگر چیزی جز یک قبرستان کیهانی نیست. سرنوشت خورشید اینگونه بهپایان میرسد.