Mes esame visiškai priklausomi nuo savo žvaigždės - Saulės. Jei nebūtų saulės, nebūtų ir gyvenimo.
Kas atėjo prieš saulę? Kaip ji susiformavo?
Prieš penkis milijardus metų nebuvo nei Saulės, nei devynių ją supančių planetų.
Atomai, kurie sudaro mūsų kūnus, skrido tarpžvaigždinėje erdvėje dujų ir dulkių debesyse. Mokslininkai mano, kad šis dujų debesis, kurį daugiausia sudaro vandenilis, sukasi aplink savo ašį. Kuo daugiau debesų surinko dulkes ir dujas, tuo daugiau jo susitraukė, ty sumažėjo.
Jėga, dėl kurios debesis susitraukė, yra gravitacijos jėga. Debesies viduje dalelės traukiasi, jungiantis. Palaipsniui debesis ėmė suktis sinchroniškai su visomis jo dalimis vienu metu.
Įdomus faktas: Saulės skleidžiama šviesa yra lygi 4 trilijonų lempučių šviesai.
Saulės susidarymo pavyzdys
Norėdami parodyti, kaip tai atsitiko, astronomas Williamas Hartmannas pasiūlė paprastą eksperimentą. Suplakite puodelį kavos. Skystis puodelyje juda atsitiktine tvarka. Jei į puodelį įmesite šiek tiek pieno, kavos dalelės pradės suktis viena kryptimi. Kažkas panašaus. Taip pat buvo debesis, kuriame pamažu atsitiktinį dalelių judėjimą pakeitė jų užsakytas sinchroninis sukimasis, tai yra, debesis pradėjo visiškai suktis viena kryptimi.
Mokslininkai į šią istoriją įtraukė dramatišką posūkį. Jie tiki, kad kai šalia jo susidarė debesis, sprogo žvaigždė. Tuo pat metu galingi materijos srautai išsibarstę skirtingomis kryptimis. Dalis šios medžiagos yra sumaišyta su mūsų saulės sistemos dujų-dulkių debesies medžiaga. Tai paskatino dar greitesnį debesies suspaudimą.
Kuo labiau debesis buvo suspaustas, tuo greičiau jis pasisuko, kaip čiuožėjas, kuris verpdamas prispaudžia rankas prie kūno (ir taip pat pradeda sparčiau suktis). Kuo greičiau debesis pasisuko, tuo labiau pakito jo forma. Centre debesis tapo labiau išgaubtas, nes ten kaupėsi daugiau medžiagų. Periferinė debesies dalis liko lygi. Netrukus debesies forma priminė picos su rutuliu formos vidurį. Šis rutulys, taip, jūs teisingai atspėjote, ten buvo mūsų vaikas - Saulė. Dujų kaupimasis „picos“ viduryje viršijo šiuolaikinį visos saulės sistemos dydį. Mokslininkai naujagimį Saulę vadina protostaru.
Kaip saulė iš dujų rutulio pavirto žvaigžde?
Tai nutiko labai, labai lėtai, tūkstančius ir tūkstančius metų, o protostaris ir jį supantis debesis ir toliau traukėsi veikiami gravitacinių jėgų. Atomai, sudarantys debesį, susiduria ir sukuria šilumą. Debesies temperatūra augo, ypač tankesniame centre, kur atomų susidūrimų dažnis buvo didesnis. Dujos protostaryje pradėjo švytėti. Tekančios Saulės žarnyne temperatūra palaipsniui pakilo iki milijonų laipsnių.
Esant tokiai neįtikėtinai aukštai temperatūrai ir vienodai aukštam slėgiui, suspaudus ir prispaudžiant vienas kito atomus, ėmė vykti kažkas naujo. Vandenilio atomai pradėjo derėti tarpusavyje, sudarydami helio atomus. Kiekvieną kartą, kai vandenilis buvo paverstas heliu, išsiskyrė nedidelis energijos kiekis - šiluma ir šviesa. Kadangi šis procesas vyko visur saulės šerdyje, ši energija visą saulės sistemą užtvindė šviesa. Saulė įsijungė kaip milžiniška elektros lemputė. Nuo to laiko Saulė tapo gyva žvaigžde, tokia pati, kokią matome naktiniame danguje.
Branduolinė saulės sintezė
Saulė gamina energiją proceso, vadinamo branduolių sinteze, metu. Branduolių sintezė yra kontroliuojamas sprogimas saulės centre, kur temperatūra svyruoja nuo 15 milijonų iki 22 milijonų laipsnių Celsijaus. Kiekvieną sekundę Saulės žarnyne 4 milijonai tonų vandenilio virsta heliu.Skleidžiamo šviesos srauto galia šiuo atveju yra lygi 4 trilijonų lempučių galiai.
Įdomus faktas: kai saulė buvo jauna, ji buvo 20 kartų didesnė ir 100 kartų ryškesnė nei dabar.
Kas nutiks sekančiai saulei?
Verta prisiminti, kad vandenilio atsargos saulėje yra ribotos. Laikui bėgant, mūsų šviestuvo sudėtis pasikeitė. Jei savo istorijos pradžioje saulę sudarė 75 procentai vandenilio ir 25 procentai helio, tai dabar vandenilio kiekis sumažėjo iki 35 procentų. Kaip jūs atspėjote, ateina momentas, kai žvaigždės dubenyje dingsta vandenilis. Kaip ir bet kuris kuras, galiausiai vandenilis yra išeikvojamas. Niekur nėra kur paimti naują vandenilį į Saulę. Žvaigždės branduolį dabar sudaro helis. Šerdį supa plonas vandenilio apvalkalas. Korpuso vandenilis ir toliau virsta heliu, tačiau žvaigždė jau įžengė į nuosmukio tvarką.
Kada nustos šviesti saulė?
Kaip ir žmonės, žvaigždės gimsta, sensta ir miršta. Būdama 4,6 milijardo metų Saulė yra vidutinio amžiaus žvaigždė. Mokslininkai mano, kad saulė tebegyvena maždaug 5-6 milijardus metų. Senstant vandenilis iš saulės šerdies pamažu išnyks. Branduolio sintezės procesas judės arčiau paviršiaus sluoksnių. Bet anksčiau ar vėliau helio branduolių sintezės procesas iš vandenilio atomų branduolių sustos. Helio šerdies dydis šiek tiek sumažės ir prasidės naujas procesas - helio branduolių sintezė.
Helis, kuris buvo susintetintas prieš milijardus metų, pradės trauktis, o helio atomai susilies, kol galiausiai iš jų bus susintetinti anglies atomai. Toliau šviečia saulė. Bet jis taps šaltesnis ir didesnio dydžio. Saulės paviršiaus temperatūra nuo 5500 laipsnių Celsijaus, kokia yra dabar, sumažės iki 3200 laipsnių Celsijaus. Didesnė ir šaltesnė saulė skleis raudoną šviesą. Tokias senstančias žvaigždes mes vadiname raudonaisiais milžinais.
Įdomus: ateityje Saulės apimtys padidės ir sugers Merkurijus bei Venera.
Saulė pradės brinkti, kol sugers Merkurijų ir Venerą. Saulės paviršiui artėjant prie Žemės, temperatūra ant jo žymiai pakils. Vandenynai verda. Ir Žemė taps uolėta, sausa, negyva planeta, tokia, kaip dabartinis Merkurijus. Tuomet žmonėms, matyt, teks ieškoti tinkamesnės buveinės.
Kai visas helis bus išnaudotas, prasidės branduolių sintezė, kurioje yra anglies atomų. Bet branduolių sintezė negali tęstis amžinai. Saulė palaipsniui praras išsibarsčiusią erdvėje savo dujų apvalkalo likučius ir liks tik karšta saulės šerdis. Nuo raudonojo milžino Saulė pavirs balta nykštukė, raukšlėjančia, galbūt iki Žemės dydžio. Baltoji nykštukė yra labai tankus kosminis kūnas, šaukštelis baltosios nykštukės medžiagos sveria apie toną. Po milijonų metų baltoji nykštukė, buvusi Saulė, atvės ir pavirs tamsių šaltų pelenų krūva. Saulė taps juoda nykštukė.
Žvaigždės, didesnės už Saulę, gyvenimo keliones baigiasi keisčiau. Išnaudojus vandenilio ir helio atsargas, prasideda deguonies sintezės procesai iš anglies atomų branduolių. Kai žvaigždės šerdis tampa grynai deguonimi, prasideda neono sintezė iš deguonies branduolių. Kiti elementai sintetinami iš neono. Galiausiai iš tokių elementų kaip silicis sintetinami geležies atomų branduoliai. Laikui bėgant geležinė žvaigždės šerdis susitraukia, ir čia gali įvykti didžiulis sprogimas. Sprogusi žvaigždė, vadinama supernova, visą savo turinį išleidžia į kosmosą.
Juodoji skylė ir žvaigždės
Dar masyvesnės žvaigždės gali susitraukti į juodąją skylę. Juodojoje skylėje gravitacijos jėga yra tokia didelė, kad net šviesos spindulys negali išeiti iš jo paviršiaus. Juodoji skylė yra tarsi sūkurys, čiulpiantis bet kokią problemą. Tokiu atveju išauga juodoji skylė.Kai kurie mokslininkai mano, kad juodosios skylės yra vartai į kitas visatas, arba juodosios skylės gali būti naudojamos per trumpą brūkšnį keliaujant per mūsų Visatą. Taigi, nors žvaigždės miršta, kai kurios iš jų atgimsta kaip nauji, keistai ir nuostabūs kosminiai objektai.
