Панорамна астрономия Докога слънцето ще грее Панорама - Общество - Tagesspiegel Mobil
Вече се притесняваме от топлите късни летни дни, светлия септември. Нека слънцето да грее отново утре и вдругиден също и вдругиден. Може да продължи така до края на времето. Ще бъде, като цяло.
Астрономическият метеорологичен доклад означава добре за нас и обещава слънце, докато паднете. През следващите пет милиарда години субтропичната топлина постепенно ще намери своя път в цяла Европа. В крайна сметка слънцето е два пъти по-ярко на небето, отколкото днес. Най-късно през следващите два милиарда години обаче благословията ще се превърне в своя противоположност, слънцето ще се разшири неимоверно и ще погълне планетите Меркурий и Венера. И тогава последното парти за барбекю започва на нашия глобус.
Океаните започват да се изпаряват и постепенно цялата вода излиза в космоса. Био-времето остава поносимо най-много на спътниците на Юпитер за кратко време. Но на земята топлината означава край на целия живот. След няколко ярки изблика слънцето най-накрая си почива. Там, където някога е стояла планетарната система, в продължение на десетки хиляди години ще блести цветна газова мъглявина. В крайна сметка обаче в центъра му остава само малка, гореща топка, не по-голяма от земята. Това сбръчкано, изгорено слънце най-накрая изгасва като жаравата на лагерния огън късно вечерта.
Разбира се, в астрономическия доклад за времето има пропуски от десетилетия. Тук няма значение едната или другата топла или ледена епоха. Измерено в космически мащаби, то се движи като облак по земята. Това, което, от друга страна, остана същото през последните пет милиарда години и от астрономическа гледна точка едва ли ще се промени през следващите пет милиарда години, това са благоприятните за живота условия на нашата планета. И това сред изключително негостоприемна вселена, в която температурите скачат напред-назад между милиони градуси и абсолютната студена точка от минус 273 градуса.
Имаме голям късмет с общата метеорологична ситуация. Това лято на живота дължим на нашето необикновено положение в космоса и преди всичко на благоволението на слънцето. За разлика от много други звезди, майката Слънце е изключително добра в управлението на енергията си. Пламенният огън в тяхната гъста вътрешност пламти на почти същия пламък от древни времена. Няколко милиона тона водород изгарят в центъра на слънцето всяка секунда. Това гориво до голяма степен изпълва слънцето като гигантска газова топка. Няколко милиона тона водород в секунда - това звучи като голямо количество енергия. Но когато помислите колко далеч е земята от слънцето, отново изглежда изненадващо, че толкова много лятна топлина достига до нас.
Това, което прави енергийния източник толкова продуктивен, е ефективният вид горене: ядрен синтез. На слънцето първо две, след това три, след това четири водородни ядра постепенно се сливат, образувайки хелиево ядро. Това ядро на хелий е много по-леко от четирите водородни ядра, взети заедно. Останалата част от масата се отделя като енергия. Само два грама водород отделят толкова много енергия, когато той се слее с хелий, че можете да го консумирате почти цяла година, без да се налага да се справяте без ежедневния душ, шофирането в колата или топлото хранене. Поради това много изследователи мечтаят един ден да могат да докоснат този източник на земята. Изграждането на съоръжения за ядрен синтез обаче все още не е напреднало след експерименталния етап.
Една от причините за това е високата температура, която трябва да бъде достигната, за да се запалят водородните реакции: вътре в слънцето тя е почти 16 милиона градуса. Дори при тези адски температури слънчевият огън гори небрежно. Горивото ще продължи няколко тихи епохи. Според изчисленията на астрофизиците целият водород в ядрото на слънцето ще се превърне в хелий само след пет милиарда години. Централният енергиен източник изгасва. Светлината не угасва веднага. Напротив: В по-отдалечените слоеве изгарянето на водород продължава весело. И колкото по-далеч слънчевият огън се движи навън, толкова повече се разширява газовата обвивка. Слънцето се надува, температурата на повърхността спада. Слънцето вече не изглежда жълто, а червено.
Червени гиганти и бели джуджета
Сега изследователите са запознати с редица звезди, подобни на слънцето, които вече са на този етап от развитието, "червените гиганти". Те включват например Бетелгейзе в съзвездието Орион или звездата Антарес в Скорпион. Слънцето също ще се превърне в "червен гигант". Той вече ще се появи хиляда пъти по-ярък, преди да мине още един милиард години. В крайна сметка тя ще се „разшири дотам, че почти да достигне земната орбита“, пишат геологът Питър Уорд и астрономът Доналд Браунли от Вашингтонския университет в Сиатъл в наскоро публикуваната им книга „Нашата самотна земя“ (Springer-Verlag) и по-нататък: "Вселената ще бъде по-бедна от една жива планета."
Но краят на живота на земята може да е и ново начало. Като червен гигант слънцето играе важна роля в по-нататъшната еволюция на космоса. Само вътре в червените гиганти могат да се образуват въглерод, кислород и почти всички други химични елементи, които също са били важни за развитието на земния живот. Фактът, че на земята е имало толкова много въглерод или кислород преди 4,5 милиарда години, се дължи само на факта, че тя - включително слънцето - се е родила много късно. В нашите географски ширини червените гиганти или дори по-тежките звезди трябва да са излюпили тези елементи и да ни подготвят пътя много по-рано.
Слънцето също е потопено в такъв период на размножаване в края на своето сидерично време, то ще расте и расте и първоначално ще печели енергията си от изгарянето на водород на неговите слоеве. В сърцевината си, от друга страна, целият водород вече е сварен до хелий и слънчевият огън е угаснал. Ядрото се свива и свива под собственото си тегло. Сега, когато налягането на радиацията, проникваща от слънчевата сърцевина, е спаднало бързо, газовите маси вече не могат да бъдат задържани. Свиващата се хелиева сърцевина става по-плътна и по-гореща. Докато изведнъж не настъпи нова реакция на сливане. При 100 милиона градуса хелийът изведнъж започва да се топи във въглерод. Получената експлозия почти разкъсва слънцето. Хелиевата светкавица освобождава такова количество енергия, че слънцето губи голяма част от своята маса. Следва бурна фаза от живота, в която слънцето прави всичко възможно да инкубира въглерода и кислорода.
Но хелийът се изразходва много по-бързо от водорода. Ядрото отново се свива. По този начин обаче той вече не достига температури, достатъчни за предизвикване на по-нататъшни ядрени реакции. Сърцето на слънцето спира да бие. Това, което остава, е много плътна, гореща бучка въглерод и кислород. Където е слънцето днес, „бяло джудже“ ще види своя край след седем милиарда години. В бившата Слънчева система тогава тя ще става все по-тъмна и по-тъмна. Зимата, която тогава настъпва в този район на небето, може да продължи вечно.
Може би нашата слънчева система също влиза в нов космически процес на рециклиране: останалата материя може да се смеси с пресен газ. Например, когато Млечният път се сблъска с бавно приближаващата се съседна галактика Андромеда. При този сблъсък може да се образува нов плътен облак газ и накрая ново слънце и по нашите географски ширини.