عمر خورشید کی به پایان می رسد؟ | شاید ۵ میلیارد سال دیگر

آیا تاکنون به عمر خورشید فکر کرده‌اید؟ چه زمانی قرار است که این ستاره دوست‌داشتنی گرمای خود را از دست بدهد؟ به گفته جورج هریسون خواننده و ترانه‌سرای سبک بیتلز، همانطور که تمامی ادیان و کتاب‌های مقدس به فانی بودن انسان و زمین اشاره داشته‌اند، علم نیز به این قضیه اعتقاد ویژه‌ای دارد؛ به طوری که همه چیز فانی است و باید به انتهای خویش برسد و طبق مدل‌های ریاضی و نجومی، این موضوع شامل خورشید نیز می‌شود.

بنابراین، چه زمانی عمر خورشید به پایان می‌رسد؟

اگرچه مرگ نهایی خورشیدی تریلیون‌ها سال در آینده تخمین زده شده است، اما «زندگی» خورشید در فاز فعلی‌اش، حدود پنج میلیارد سال بعد به پایان می‌رسد.

همجوشی هسته‌ای هیدروژن موجود در خورشید به آن اجازه می‌دهد تا انرژی خود را به اطراف ساطع کند، و فشار کافی برای جلوگیری از فروپاشی را در زیر جرم خود فراهم کند.

پائولا تستا، یکی از اخترفیزیکدان‌های برجسته در کالج هاروارد، می‌گوید: “خورشید کمی کمتر از پنج میلیارد سال عمر خواهد کرد. خورشید در واقع یک نوع ستاره میانسالی است، به این معنا که عمر آن حدود ده میلیارد سال یا بیشتر خواهد بود.

پس از اینکه خورشید بیشتر هیدروژن موجود در هسته خود را می‌سوزاند، به عنوان یک غول قرمز به فاز بعدی خود منتقل می‌شود. به گفته ناسا، در این نقطه تقریباً پنج میلیارد سال آینده، خورشید تولید گرما از طریق همجوشی هسته‌ای را متوقف می‌کند و هسته آن ناپایدار و منقبض می‌شود. به عبارتی عمر خورشید به پایان می‌رسد. در همین حال، قسمت بیرونی خورشید که همچنان حاوی هیدروژن است، منبسط می‌شود و با سرد شدن به رنگ قرمز در می‌آید. این انبساط، به تدریج سیارات همسایه خورشید یعنی عطارد و زهره را می‌بلعد و بادهای خورشیدی را تا حدی افزایش می‌دهد که میدان مغناطیسی زمین را به همراه جو آن از بین می‌برند.

البته، این تقریباً خبر بدی برای هر حیات در سیاره ما خواهد بود. طبق یک مطالعه در سال ۲۰۱۴ که در Geophysical Research Letters منتشر شد، با هر افزایش ده درصدی درخشندگی خورشید، انتظار می‌رود اقیانوس‌های زمین طی ۱ تا ۱.۵ میلیارد سال دیگر تبخیر شوند. طبق یک مطالعه دیگر در سال ۲۰۰۸ که در ماهنامه انجمن نجوم سلطنتی منتشر شد، در طی چند میلیون سال از این انبساط اولیه، این احتمال وجود دارد که خورشید بقایای سنگی زمین را نیز مصرف کند.

خورشید پس از خاموشی

خورشید پس از این که هیدروژن خود را از دست بدهد شروع به ادغام هلیوم باقیمانده از همجوشی هیدروژن به کربن و اکسیژن می‌کند. خورشید قبل از اینکه در نهایت تا هسته خود فرو بریزد، یک سحابی سیاره‌ای شگفت‌انگیز – پوسته درخشانی از پلاسمای داغ و باقیمانده – را در لایه‌های بیرونی خود به جا می‌گذارد، زیرا به شدت متراکم و بسیار داغ‌تر می‌شود.

تستا گفت که این سحابی تنها برای حدود ده هزار سال قابل مشاهده خواهد بود. البته ده هزار سال از منظر کیهانی تنها یک چشم بر هم زدن طول می‌کشد. در همین حین، آنچه از خورشید باقی می‌ماند، تریلیون‌ها سال را صرف خنک‌سازی می‌کند تا در نهایت تبدیل به یک جسم بدون تابش شود.

برای رسیدن به این جدول زمانی هم برای طول عمر خورشید و هم برای تمام ستارگان با جرم نسبی آن، دانشمندان باید بدانند که آن‌ها چگونه انرژی خود را به اطراف ساطع می‌کنند؛ امری که تا قبل از در نظر گرفتن گداخت هسته‌ای در توده‌های خورشیدی بسیار دشوار به نظر می‌رسید.

تستا که در مورد مکانیسم‌های گرمایش و فرآیندهای گسیل پرتو ایکس تحقیق می‌کند، گفت: بسیاری از علوم ستاره‌شناسی نسبتاً جدید هستند، زیرا بخش جدایی‌ناپذیر درک چگونگی عملکرد یک ستاره از درک واکنش‌های هسته‌ای و همجوشی ناشی می‌شود. به طور مثال، شراره‌های خورشیدی، در لایه‌های بیرونی جو خورشید مطابق با علوم هسته‌ای عمل می‌کنند که بشر تنها هفتاد سال است که به علم هسته‌ای پی برده است. قبل از دهه ۱۹۳۰، یکی از ایده‌های اصلی در مورد نحوه عملکرد ستارگان این بود که انرژی فقط از انرژی گرانشی نشات می‌گیرد.

پیشرفت علم ستاره‌شناسی و کشف‌های جدید

هنگامی که اخترشناسان و اخترفیزیکدانان درک بهتری از همجوشی داشتند، توانستند مدل‌های کامل‌تری را همراه با داده‌های مشاهده شده از چندین ستاره برای زندگی ستارگان ارائه دهند.

تستا به Live Science گفت: «با کنار هم قرار دادن اطلاعات مختلف از تعداد زیادی از ستارگان مختلف، ستاره‌شناسان و اخترفیزیکدانان می‌توانند مدلی برای چگونگی تکامل ستارگان ترسیم کنند؛ امری که به ما حدس نسبتاً دقیقی از سن و عمر خورشید می‌دهد».

این سن – حدود ۴.۶ تا ۴.۷ میلیارد سال – با تاریخ‌گذاری رادیواکتیو قدیمی‌ترین شهاب‌سنگ‌های شناخته‌شده، که از همان سحابی خورشیدی که خورشید و اجرام سیاره‌ای در منظومه شمسی را به وجود آورده است، تأیید می‌شود. به لطف این ابزارها، دانشمندان درک خوبی از زمانی که نور خورشید در نهایت محو می‌شود، دارند.

سخن پایانی

با یکی دیگر از مقالات نجوم و ستاره‌شناسی در وبسایت روکیدا همراه شما دوستان عزیز بودیم. عمر خورشید نیز مانند عمر تمامی اشیا در هستی روزی به پایان خواهد رسید. البته، مدت زمان تخمین زده شده برای آن حدود چهار الی پنج میلیارد سال است که شاید میلیاردها نسل تا آن زمان به زندگی خود در زمین ادامه دهند.