ویاتک | اخبار حوزه دانش، فناوری و تکنولوژی به همراه مطالب علمی جذاب

خورشید تا ۵ میلیارد سال آینده از بین می‌رود اما چرا انسان‌ها تنها ۱ میلیارد سال فرصت دارند؟

۱
sunset-1080x675

تا چند میلیارد سال آینده خورشید به یک غول سرخ‌رنگ بسیار بزرگ تبدیل خواهد شد و این بزرگ شدن به اندازه‌ای است که خورشید بخشی از سامانه خورشیدی را در بر می‌گیرد و حتی سیاره ما را نیز می‌بلعد اما خیلی زودتر از این‌که این اتفاق رخ دهد، زمین غیرقابل سکونت خواهد شد. چیزی در حدود ۱ میلیارد سال آینده، خورشید به اندازه‌ای داغ می‌شود که تمام اقیانوس‌های موجود بر روی سیاره ما را تبخیر خواهد کرد.

خورشید ستاره‌ای بر روی “رشته اصلی” است. در علم ستاره‌شناسی نموداری مهم وجود دارد که به آن نمودار “هرتسپرونگ راسل” می‌گویند. در این نمودار مشهور، یک منحنی قرار دارد که به آن “رشته اصلی” می‌گویند و بیشتر ستارگان شناخته شده را شامل می‌شود. وقتی یک ستاره بر روی رشته اصلی قرار می‌گیرد، یعنی در پایدارترین قسمت زندگی خود به سر می‌برد یا به عبارتی میانسال است. به عنوان مثال خورشید هم اکنون تقریباً یک وضعیت ثابت دارد و در هسته این ستاره هیدروژن به هلیم تبدیل می‌شود. برای یک ستاره در ابعاد خورشید، این فرآیند تبدیل هیدروژن به هلیم می‌تواند برای حدود ۸ میلیارد سال بدون وقفه تکرار شود. سامانه خورشیدی ما چیزی در حدود ۴٫۵ میلیارد سال سن دارد، این یعنی در حدود نیمی از زندگی پایدار خود را طی کرده و اندک اندک به سمت ناپایداری می‌رود.

حتی ستارگان نیز می‌میرند

پس از آن‌که برای مدت زمان ۸ میلیارد سال با خوبی و خوشی هیدروژن به هلیم تبدیل شد، زندگی خورشید کمی هیجان‌انگیز می‌شود، همه چیز تغییر می‌کند زیرا خورشید هیدروژن موجود در هسته خود را به اتمام رسانده و چیزی ندارد که به هلیم تبدیل کند و تنها این هلیم است که باقی می‌ماند اما مشکل این‌جاست که هسته خورشید به اندازه‌ای داغ و چگال نیست که بتواند هلیم موجود را بسوزاند. در یک ستاره، نیروی گرانشی تمامی گازهای موجود را به سمت مرکز می‌کشاند. وقتی که ستاره، هیدروژنی برای سوزاندن دارد، ساخت هلیم فشاری عظیم را ایجاد می‌کند که توانایی مقابله با نیروی گرانشی مرکز گرا را دارد و این مقابله تا زمانی که هیدروژن برای سوختن وجود داشته باشد ادامه خواهد یافت. اما وقتی هیچ چیزی برای سوزاندن در هسته باقی نماند، نیروی گرانشی قدرت را در دست می‌گیرد و به سمت مرکز حمله‌ور می‌شود.

در نهایت، آن نیروی گرانشی مرکز ستاره را بسیار فشرده می‌کند و دمای آن را بالا می‌برد (هرچه فشار افزایش یابد، دما نیز بالا می‌رود). این دما به حدی بالا می‌رود که در یک پوسته کوچک اطراف هسته مُرده (که مملو از هلیم است) هیدروژن اندکی که باقی مانده شروع به سوختن می‌کند. مادامی که خورشید شروع به سوزاندن هیدروژن باقی مانده می‌کند، اندازه آن نیز افزایش یافته و به یک غول سرخ‌رنگ تبدیل می‌شود و اندازه آن نیز به سرعت افزایش می‌یابد. فرآیند فشرده‌سازی که در مرکز انجام می‌شود به لایه‌های خارجی ستاره این اجازه را می‌دهد که بتوانند گسترش یابند و اندازه ستاره را بزرگ‌تر کنند. همان‌طوری که گفته شد، هیدروژن در پوسته‌ای کوچک در اطراف هسته شروع به سوختن می‌کند و این کار خودش باعث می‌شود که روشنایی خورشید به شکل قابل توجهی افزایش یابد. بنابراین به اتمام رسیدن هیدروژن، پایداری موجود در ستاره را برهم می‌زند و باعث می‌شود که ستاره از نظر فیزیکی بزرگ شود و میزان روشنایی آن نیز افزایش یابد و همین باعث می‌شود که خورشید از دسته ستاره‌های اندازه کوچک یا اندازه متوسط، به دسته ستاره‌های غول و ابر غول وارد شود.

image-20150209-24679-1komdzv

مرگ آتشین زمین

اکنون تمامی دانشمندان و نظریه‌پردازان این موضوع را پذیرفته‌اند که سیاره زمین تحت هیچ شرایطی در امان نخواهد بود و وقتی خورشید بزرگ شود، زمین جان سالم به در نمی‌برد. اکنون مریخ چهارمین سیاره سامانه خورشیدی است و در مداری دورتر از زمین به دور خورشید گردش می‌کند اما وقتی که خورشید شروع به بزرگ‌ شدن می‌کند، لایه‌های سطحی خورشید تا مدار مشتری به پیش می‌روند و این یعنی زمین توسط این غول سرخ بلعیده خواهد شد و اندازه مدار زمین به اندازه‌ای بزرگ نیست که بتواند از گزند خورشید پیر در امان بماند و به سرعت خورشید آن را می‌بلعد.

میلیاردها سال پیش از آن‌که خورشید زمین را ببلعد، زندگی بر روی زمین با چالش‌هایی مواجه خواهد شد. حتی پیش از آن‌که هیدروژن موجود در خورشید به اتمام برسد حیات بر روی زمین غیرممکن خواهد شد. هر ۱ میلیارد سال یک‌بار، میزان روشنایی خورشید ۱۰ درصد افزایش می‌یابد. افزایش روشنایی خورشید یعنی افزایش گرمایی که توسط زمین دریافت می‌شود. هرچه که میزان گرمای دریافت شده توسط زمین افزایش یابد، اقیانوس‌های موجود بر روی سطح آن شروع به تبخیر شدن می‌کنند.

۱۰ درصد افزایش روشنایی خورشید در مقایسه با روشنایی فعلی این ستاره مقدار ناچیزی به نظر می‌رسد و عموم مردم بر این باورند که تاثیر خاصی ندارد اما همین تغییر اندک در میزان روشنایی خورشید می‌تواند برای سیاره ما خطرساز شود. در اطراف هر ستاره، ما ناحیه‌ای مشخص را در نظر می‌گیریم که به آن “ناحیه قابل سکونت” می‌گوییم. ناحیه قابل سکونت به ناحیه‌ای گفته می‌شود که اگر در آن سیاره‌ای قرار بگیرد، حالتی پایدار خواهد داشت و آب می‌تواند بر روی آن سیاره به شکل مایع وجود داشته باشد، معمولاً ستاره‌هایی که به اصطلاح به آن‌ها “کوتوله سرخ” می‌گویند در اطراف خود ناحیه قابل سکونت دارند و وظیفه شناسایی سیاره‌های موجود در این ناحیه بر عهده ما است. زمین ما، در ناحیه قابل سکونت خورشید قرار دارد، یعنی فاصله آن از خورشید به اندازه‌ای است که آب به صورت مایع بر روی آن یافت می‌شود. در واقع شرایط فعلی خورشید باعث شده که زمین در ناحیه قابل سکونت قرار بگیرد اما وقتی که میزان روشنایی خورشید ۱۰ درصد افزایش یابد، همه چیز تغییر می‌کند. این افزایش روشنایی باعث افزایش گرما می‌شود و با این افزایش گرما، زمین ما دیگر در ناحیه قابل سکونت نخواهد بود، یعنی عملاً حیات بر روی این سیاره با چالش مواجه می‌شود.

خارج شدن زمین از ناحیه قابل سکونت، یعنی آغاز تبخیر اقیانوس‌ها. در این زمان است که سوخت هیدروژن موجود در هسته خورشید به اتمام می‌رسد و سطح زمین به اندازه‌ای داغ خواهد شد که دیگر هیچ اقیانوسی بر روی آن باقی نمی‌ماند. این یعنی ناحیه قابل سکونت خورشید به مکانی دورتر از مدار زمین منتقل خواهد شد و اگر این اتفاق رخ دهد، مریخ در ناحیه قابل سکونت قرار خواهد گرفت و شرایطی مشابه زمین فعلی را تجربه خواهد کرد.

IDL TIFF file

مدل‌های نامشخص

این ۱۰ درصد افزایش در میزان روشنایی خورشید، مستقیماً بر روی اقیانوس‌ها اثر می‌گذارد و باعث تبخیر آن‌ها می‌شود و این فاجعه تا چند میلیارد سال آینده به وقوع می‌پیوندد. پیش‌بینی چگونگی انجام این فرآیند و سرعت انجام آن به این موضوع بستگی دارد که شما با چه کسی صحبت می‌کنید. برخی از مدل‌ها می‌گویند هرچه که اقیانوس‌ها تبخیر می‌شوند، میزان آب موجود در اتمسفر زمین بسیار زیاد می‌شود و دیگر چیزی بر روی سطح زمین باقی نخواهد ماند. افزایش آب موجود در اتمسفر پدیده گلخانه‌ای را به وجود می‌آورد. به وجود آمدن پدیده گلخانه‌ای باعث می‌شود که دمای زمین بیش از پیش افزایش یابد و این یعنی اگر اقیانوسی هم بر روی زمین وجود داشته باشد به واسطه همین پدیده گلخانه‌ای و افزایش دمای ایجاد شده تبخیر می‌شود. این یعنی زمین خشک می‌شود و اتمسفر آب زیادی را در خود نگه می‌دارد و دما نیز به شدت بالا می‌رود. اگر بخواهید آینده زمین را ببینید، کافیست به سیاره زهره نگاهی بیاندازید، این سیاره هم اکنون به یک کوره داغ تبدیل شده است.

این‌که گفته می‌شود آب در اتمسفر نگه داشته می‌شود، منظور لایه‌های بالایی اتمسفر است و این خودش نشان می‌دهد این آب، توسط ذرات پرانرژی نور خورشید دائماً بمباران می‌شود. این اصلاً خوب نیست زیرا بمباران ذرات آب توسط نور خورشید باعث می‌شود تا مولکول‌ها از یک‌دیگر گسسته شوند و خروجی این بمباران نوری، مولکول‌های هیدروژن و اکسیژن هستند. این مولکول‌ها وقتی از یک‌دیگر جدا می‌شوند نوید یک آینده خشک برای زمین را می‌دهند، یعنی آب موجود در اتمسفر نیز به تدریج از بین خواهد رفت و یک زمین کاملاً خشک باقی می‌ماند. مدل‌هایی که برای این پایان ناخوشایند ارائه شده‌اند همگی به یک سرنوشت بازگشت ناپذیر اشاره می‌کنند اما در سرعت رسیدن به این پایان و چگونگی رسیدن به آن به یک‌دیگر اختلاف دارند.

برخی از این مدل‌های آخرالزمانی می‌گویند که زمین تا قبل از ۱ میلیارد سال آینده به مکانی ناامن برای حیات تبدیل خواهد شد و تعامل بین صخره‌ها، اقیانوس‌ها و… باعث می‌شود که زمین با سرعت بسیار بیشتری به سمت خشکی برود. اما برخی دیگر از مدل‌ها هستند که می‌گویند زمین حتی پس از این زمان ۱ میلیارد ساله نیز توانایی میزبانی از حیات را دارد اما شرایط آن حیات با حیات امروزی بسیار بسیار متفاوت خواهد بود.

زمین یک نظام پیچیده است و هیچ‌کدام از مدل‌ها نمی‌توانند دقیقاً زمان پایان یافتن حیات بر روی آن را پیش‌بینی کنند. اما آن‌چه که مشخص شده این است که ۱ میلیارد سال (نه کم‌تر و نه بیشتر) برای حیات فرصت باقی مانده تا خودش را از این سرنوشت آتشین نجات دهد. انسان‌ها اگر تا ۱ میلیارد سال آینده بر روی زمین باشند باید خیلی زودتر یک سیاره دیگر را برای ادامه حیات پیدا کنند زیرا آن‌طور که پیداست خورشید قرار است که تا ۱ میلیارد سال آینده ما را از خانه مادری بیرون کند.

نظر شما در این خصوص چیست؟

منبع:

واکنش شما:
like
2
love
0
haha
0
wow
0
sad
0
angry
0

دیدگاه ها

1 دیدگاه

avatar

مرتب سازی:   جدید ترین | قدیمی ترین | بیشترین رای
علیرضا
علیرضا
مهمان
19 روز 11 ساعت قبل

انسان تا چندصدسال دیگه زحمت حیات رو میکشه. دیگه راضی به زحمت خورشید نیستیم

wpDiscuz

© تمامی حقوق برای وبسایت ویاتک محفوظ است. نقل مطالب سايت تنها با ذکر و لینک به منبع مجاز است.