Potpuno smo ovisni o svojoj zvijezdi - Suncu. Da nije bilo Sunca ne bi bilo života.
Što je došlo prije sunca? Kako se formirao?
Prije pet milijardi godina nije bilo Sunca niti devet planeta koje ga okružuju.
Atomi koji čine naša tijela leteli su u međuzvjezdanom prostoru u oblacima plina i prašine. Znanstvenici misle da se ovaj plinski oblak, koji se sastoji uglavnom od vodika, zakretao oko svoje osi. Što je više oblaka skupljalo prašinu i plin, to se više smanjivalo, odnosno smanjivalo.
Sila zbog koje se oblak smanjio je sila gravitacije. Unutar oblaka čestice privlače čestice koje se međusobno povezuju. Postepeno se oblak istovremeno počeo rotirati sa svim svojim dijelovima.
Zanimljiva činjenica: svjetlost koju emitira Sunce jednaka je snazi svjetlosti od 4 trilijuna žarulja.
Primjer stvaranja sunca
Kako bi ilustrirao kako se to dogodilo, astronom William Hartmann predložio je jednostavan eksperiment. Protresite šalicu kave. Tekućina u čaši kreće se nasumično. Bacite li malo mlijeka u šalicu, čestice kave će se početi okretati u jednom smjeru. Nešto kao to. Postojao je i oblak u kojem je, malo po malo, slučajno kretanje čestica zamijenjeno njihovim uređenim sinkronim okretanjem, odnosno oblak se počeo potpuno okretati u jednom smjeru.
Znanstvenici su ovoj priči dodali dramatičan zaokret. Vjeruju da je kad se u blizini stvorio oblak eksplodirala zvijezda. U isto vrijeme, snažni tokovi tvari raspršili su se u različitim smjerovima. Dio ove tvari pomiješan je s tvari oblaka plina i prašine našeg sunčevog sustava. To je dovelo do još bržeg kompresije oblaka.
Što se više oblak stisnuo, brže se okreće, poput klizača, koji, dok se vrti, pritišće ruke uz tijelo (i također se počinje brže vrtjeti). Što se brži oblak okretao, to se više mijenjao njegov oblik. U središtu je oblak postao više konveksan jer se tamo nakupljalo više materije. Periferni dio oblaka ostao je ravan. Ubrzo je oblik oblaka nalikovao obliku pice s kuglicom u sredini. Ta lopta, da, pogodili ste, tu je bilo i naše dijete - Sunce. Akumulacija plina u sredini "pice" u veličini premašila je modernu veličinu cijelog Sunčevog sustava. Znanstvenici novorođeno Sunce nazivaju protozvezdom.
Kako se sunce iz plinske kugle pretvorilo u zvijezdu?
To se događalo vrlo, vrlo sporo, tisućama i tisućama godina, dok su se protostar i oblak koji ga okružuje nastavili smanjivati pod utjecajem gravitacijskih sila. Atomi koji čine oblak sudaraju se, stvarajući toplinu. Temperatura oblaka je rasla, posebno u gušćem centru, gdje je učestalost sudara atoma bila veća. Plin u protostar počeo je blistati. U utrobama izlazećeg Sunca temperatura se postupno popela na milijune stupnjeva.
Pri tako nezamislivo visokim temperaturama i jednako visokom tlaku, počelo se događati nešto novo sa stisnutim i pritisnutim atomima. Atomi vodika počeli su se kombinirati jedan s drugim, tvoreći atome helija. Svaki put kada se vodik pretvorio u helij, oslobađala se mala količina energije - topline i svjetlosti. Budući da se taj proces odvijao svuda u jezgri sunca, ova je energija svjetlošću preplavila cijeli Sunčev sustav. Sunce se upalilo poput divovske električne svjetiljke. Od tog trenutka Sunce je postalo živa zvijezda, onakva kakvu vidimo i na noćnom nebu.
Nuklearno spajanje sunca
Sunce proizvodi energiju tijekom procesa koji se naziva nuklearna fuzija. Nuklearna fuzija je vođena eksplozija u središtu sunca, gdje se temperature kreću od 15 milijuna do 22 milijuna Celzijevih stupnjeva. Svake sekunde u Sunčevim utrovima 4 milijuna tona vodika pretvara se u helij.Snaga svjetlosnog toka koja je emitirana jednaka je snazi 4 trilijuna žarulja.
Zanimljiva činjenica: kad je sunce bilo mlado, bilo je 20 puta veće i 100 puta svjetlije nego sada.
Što će se dogoditi sa suncem sljedeće?
Vrijedno je podsjetiti da su zalihe vodika na suncu ograničene. S vremenom se sastav naše svjetiljke mijenja. Ako se na početku svoje povijesti Sunce sastojalo od 75 posto vodika i 25 posto helija, sada je udio vodika pao na 35 posto. Kao što ste pogodili, dolazi trenutak kada vodik nestaje u utrobi zvijezde. Kao i svako gorivo, na kraju se i vodik iscrpljuje. Nigdje ne može uzeti novi vodik na Sunce. Jezgra zvijezde sada se sastoji od helija. Jezgra je okružena tankom vodikovom školjkom. Vodik školjke i dalje se pretvara u helij, ali zvijezda je već ušla u red pada.
Kad će sunce prestati sijati?
Poput ljudi, zvijezde se rađaju, stare i umiru. Sa svojih 4,6 milijardi godina Sunce je sredovječna zvijezda. Znanstvenici vjeruju da sunce ostaje živjeti oko 5-6 milijardi godina. Kako starite, vodik će postupno nestajati iz sunčeve jezgre. Proces nuklearne fuzije približit će se površinskim slojevima. Ali prije ili kasnije zaustavit će se proces sinteze helija u jezgrama vodikovih atoma. Jezgra helija će se malo smanjiti u veličini i započet će novi proces - nuklearna fuzija helija.
Helij, koji je sintetiziran prije milijarde godina, počet će se smanjivati, a atomi helija će se okupljati sve dok se napokon iz njih ne sintetiziraju ugljikovi atomi. Sunce će i dalje sijati. Ali postat će hladnije i veće veličine. Površinska temperatura Sunca s 5.500 Celzijevih stupnjeva, kao i sada, smanjit će se na 3200 Celzijevih stupnjeva. Veće i hladnije Sunce emitirat će crvenu svjetlost. Takve stare zvijezde nazivamo crvenim divovima.
Zanimljiv: u budućnosti će se Sunce povećavati u količini i apsorbirati Merkur i Veneru.
Sunce će početi zalaziti dok ne apsorbira Merkur i Veneru. Kad se površina Sunca približi Zemlji, temperatura na njemu znatno će porasti. Oceani vreli. A Zemlja će postati kamenita, suha, beživotna planeta, poput trenutnog Merkura. Tada će ljudi, očito, morati tražiti prikladnije stanište.
Kad se sav helij iscrpi, počet će nuklearna fuzija koja uključuje atome ugljika. Ali nuklearna fuzija ne može trajati zauvijek. Sunce će postepeno izgubiti od raspršivanja u prostoru ostatke svoje plinske ljuske i ostat će samo vruća sunčana jezgra. Od crvenog diva, Sunce će se pretvoriti u bijelog patuljka, naboranog, moguće u veličinu Zemlje. Bijeli patuljak je vrlo gusto kozmičko tijelo, žličica bijele patuljaste tvari teži oko tonu. Milijunima godina kasnije bijeli patuljak, nekadašnje Sunce, ohladit će se i pretvoriti u gomilu tamnog hladnog pepela. Sunce će postati crni patuljak.
Zvijezde veće od Sunca završavaju životna putovanja na bizarniji način. Nakon što se iscrpe rezerve vodika i helija, započinju procesi sinteze kisika iz jezgara ugljikovih atoma. Kad jezgra zvijezde postane čisto kisik, započinje sinteza neona iz jezgara kisika. Ostali elementi sintetizirani su iz neona. Konačno, jezgre željeznih atoma sintetiziraju se iz elemenata poput silicija. S vremenom se željezna jezgra zvijezde smanjuje i ovdje može doći do grandiozne eksplozije. Eksplodirana zvijezda, zvana supernova, sav svoj sadržaj prosipa u svemir.
Crna rupa i zvijezde
Još masivnije zvijezde mogu se smanjiti u crnu rupu. U crnoj rupi gravitacijska sila je tako velika da čak ni zraka svjetlosti ne može spustiti s njene površine. Crna rupa je poput vrtloga koji usisava bilo koju materiju koja joj se nađe na putu. U ovom slučaju, crna rupa raste.Neki znanstvenici smatraju da su crne rupe vrata drugih Svemira, ili se crne rupe mogu koristiti za putovanje kroz naš Univerzum, da tako kažem, kao kratke crtice. Iako zvijezde umiru, neke od njih rađaju se kao novi, čudni i divni svemirski objekti.