Słońce jest z nami od zawsze i to dzięki niemu (a właściwie ilości energii jaka dociera z niego do Ziemi) możemy żyć na naszej planecie. Jednak ani Słońce, ani żadna inna gwiazda nie są wieczne i w końcu zgasną. Ile czasu pozostało najlepiej znanej nam gwieździe, kiedy słońce zgaśnie i dlaczego oznacza to koniec życia na Ziemi?

W tym artykule dowiesz się:

 

• dlaczego Słońce świeci
• ile “życia” pozostało Słońce
• czemu nie mamy pewności co do przyszłości Słońca
• czy Słońce może zostać czarną dziurą
• czy koniec Słońca to koniec życia ludzi

Słońce – ogromna, świecąca kula nie-ognia

Nasza gwiazda codziennie świeci na niebie dając nam mniej lub więcej ciepła i pozwalając nam żyć. To dzięki połączeniu docierającej do nas energii (w postaci fal elektromagnetycznych; “promienie” słoneczne to mylące pojęcie) i odpowiedniej pod względem grubości i składu atmosfery na Ziemi występują trzy stany skupienia wody, powietrze bogate w tlen oraz wszystkie inne warunki, dzięki którym organizmy mogły powstać i funkcjonować.

Już w starożytności ludzie dostrzegali, że to Słońce zapewnia nam życie i często religie i wierzenia łączyły jego działanie z boską ingerencją – czasem ukazując postać boga za nie odpowiedzialnego, czasem nadając boskie atrybuty gwieździe jako “wiszącemu” na niebie obiektowi.

Dlaczego Słońce świeci i czemu się nie pali?

Większość osób zapewne nie zastanawia się nad tym, dlaczego w ogóle Słońce świeci, a zapytana odpowie, że przez spalanie. Mając jednak świadomość tego czym samo “spalanie” jest i tego, że nie może ono odbywać się bez tlenu bardzo szybko zdajemy sobie sprawę, że w kosmicznej próżni jest to zwyczajnie niemożliwe.

Prawidłową odpowiedzią na to pytanie jest: dzięki reakcjom termojądrowym. Według danych przedstawionych przez K. Lodders w opracowaniu “Solar System Abundances and Condensation Temperatures of the Elements“ dla The Astrophysical Journal, skład Słońca to w przybliżeniu 75% atomów wodoru oraz 23,8% atomów helu. Jądra atomów wodoru wewnątrz Słońca łączą się w atomy helu, uwalniając przy tym ogromne ilości energii, która dla nas objawia się światłem i ciepłem. To właśnie te ilości wodoru obecne w gwieździe stanowią jego “paliwo” i niestety nie są nieskończone.

Słońce zgaśnie, ale nie za szybko

Co więcej: według naukowców nie jest ono jeszcze nawet w połowie swojego życia, choć zbliża się do tej wartości – przynajmniej, jeśli mówimy o Słońcu w takiej postaci, w jakiej je znamy. Według opracowań takich jak “The Search For Life In The Universe” Goldsmitha oraz Owena ciąg główny Słońca potrwa jeszcze około 5 miliardów lat.

W tym czasie gwiazda straci większość “paliwa” w postaci wodoru i przekształci się w czerwonego olbrzyma – w ciągu około 500 milionów lat podwoi swoje rozmiary, aby w kolejne pół miliarda lat powiększyć swój obecny promień około dwustukrotnie!

W tym stanie gwiazda pozostanie około miliarda lat, cały czas tracąc swoją masę, aby w ciągu następnych setek milionów lat przekształcić się w białego karła – obiekt wielkości Ziemi, który krótko po powstaniu będzie posiadać bardzo wysoką temperaturę, aby przez następne biliony (!) lat stopniowo stygnąć.

Tylko biały karzeł – czy aby na pewno?

Przez wiele lat teoria jakoby Słońce miało przekształcić się w białego karła i nie pozostawiać po sobie więcej istotnej materii pozostawała powszechnie uznawana przez środowiska naukowe. Jednak 7 maja 2018 roku na łamach Nature Astronomy K. Gesicki, A. A. Zijlstra oraz M. M. Miller Bertolami opisali nowe badania mówiące coś innego.

Dzięki możliwości dokładniejszej obserwacji “starych” gwiazd udało się odkryć, że obiekty o parametrach podobnych do Słońca nie tylko zmieniają się w białe karły, ale jednocześnie zachowują się jak gwiazdy średniej wielkości – przy odrzucaniu masy tworzą jasne i bardzo dobrze widoczne mgławice planetarne. Na tej podstawie wysunięto hipotezę, jakoby nasze Słońce miało również w przyszłości dać początek mgławicy.

Czy Słońce może zostać czarną dziurą?

Pytanie choć dla znawców tematu bezsensowne, całkiem często pojawia się w zakątkach sieci. Odpowiedź na nie jest krótka i treściwa: nie. Czarne dziury są obiektami o ogromnej masie. Często powstają one w wyniku zapadania grawitacyjnego gwiazd o bardzo dużej masie i według wyliczeń Słońce musiałoby być przynajmniej 20 razy większe niż obecnie, aby mieć jakiekolwiek szanse zapaść się w czarną dziurę.

Koniec Słońca – koniec człowieka?

Za około 5 miliardów lat nasza gwiazda przeobrazi się w czerwonego olbrzyma i z wysokim prawdopodobieństwem urośnie do takich rozmiarów, że dosłownie pochłonie Ziemię. Czy to znaczy, że ludzkości zostało aż tyle czasu na ucieczkę z planety? Niestety nie.

Według wszelkich modeli Słońca i wyliczeń parametry gwiazdy zmieniają się od samego jej powstania. Jak czytamy w “The Sun: Life and Times on the Main Sequence” autorstwa M. Guidry’ego w ciągu około 4,5 miliarda lat “życia” promień Słońca powiększył się o około 12 procent, a jego temperatura jądra wzrosła o około 16%. Zgodnie z przewidywaniami zmiany te sprawią, że już za miliard lat warunki na Ziemi staną się olbrzymią przeszkodą mogącą z wysokim prawdopodobieństwem uniemożliwić życie człowieka.

Warto jednak zauważyć, że miliard lat to wciąż ogromna ilość czasu i patrząc na zmiany klimatu – w tym także te antropogeniczne – dużo bardziej prawdopodobny wydaje się scenariusz, w którym będziemy zmuszeni opuścić Ziemię dużo wcześniej.

Niezależnie od tego czy życie człowieka zakończy Słońce czy klimat, jedyną szansą na przedłużenie istnienia ludzkości wydaje się osiedlenie w innym rejonie kosmosu.