Jsme zcela závislí na naší hvězdě - Slunci. Kdyby nebylo Slunce, nebyl by život.
Co přišlo před sluncem? Jak se to vytvořilo?
Před pěti miliardami let nebylo Slunce ani devět planet obklopujících.
Atomy, které tvoří naše těla, létaly v mezihvězdném prostoru v oblacích plynu a prachu. Vědci se domnívají, že se tento plynový oblak, skládající se hlavně z vodíku, otáčel kolem své osy. Čím více mrak shromažďoval prach a plyn, tím více se stahoval, to znamená, klesal.
Síla, která způsobila smršťování mraku, je gravitační síla. Uvnitř oblaku jsou částice přitahovány k částečkám, které se spojují. Mrak se postupně začal otáčet synchronně se všemi jeho částmi současně.
Zajímavý fakt: světlo vyzařované Sluncem má stejnou sílu jako světlo 4 bilionů žárovek.
Příklad formace slunce
Pro ilustraci toho, jak k tomu došlo, navrhl astronom William Hartmann jednoduchý experiment. Shake šálek kávy. Kapalina v šálku se pohybuje náhodně. Pokud do šálku vložíte trochu mléka, začne se částice kávy otáčet jedním směrem. Něco takového. Tam byl také mrak, ve kterém, po kousku, byl náhodný pohyb částic nahrazen jejich uspořádanou synchronní rotací, to znamená, že se mrak začal úplně otáčet jedním směrem.
Vědci do tohoto příběhu přidali dramatické zvraty. Věří, že když se kolem něj vytvořil mrak, explodovala hvězda. Současně se v různých směrech rozptýleny silné proudy hmoty. Část této látky je smíchána s látkou oblaku plynu a prachu naší sluneční soustavy. To vedlo k ještě rychlejší kompresi cloudu.
Čím více se mrak stahoval, tím rychleji se otáčel, jako bruslař, který při rotaci tlačí ruce k tělu (a také se točí rychleji). Čím rychleji se mrak otáčel, tím více se změnil jeho tvar. Uprostřed se oblak stal konvexnější, když se nashromáždilo více hmoty. Okrajová část mraku zůstala plochá. Tvar mraků se brzy podobal tvaru pizzy s koulí uprostřed. Tato koule, ano, uhodli jste to správně, bylo tam naše dítě - Slunce. Hromadění plynu uprostřed velikosti „pizzy“ překročilo moderní velikost celé sluneční soustavy. Vědci nazývají novorozené Slunce protostarem.
Jak se slunce změnilo z plynové koule na hvězdu?
Stalo se to velmi, velmi pomalu, po tisíce a tisíce let, zatímco protostar a oblak kolem něj se pod vlivem gravitačních sil stále zmenšoval. Atomy, které tvoří oblak, se srazí a vytvoří teplo. Teplota mraku rostla, zejména v hustším centru, kde byla frekvence srážek atomů vyšší. Plyn v protostar začal zářit. V útrobách vycházejícího Slunce se teplota postupně zvýšila na miliony stupňů.
Při tak nepředstavitelně vysokých teplotách a stejně vysokém tlaku se začalo něco nového s atomy stlačenými a přitlačovanými k sobě. Atomy vodíku se začaly vzájemně kombinovat a tvořily atomy helia. Pokaždé, když byl vodík přeměněn na helium, bylo uvolněno malé množství energie - teplo a světlo. Protože k tomuto procesu došlo všude v jádru slunce, zaplavila tato energie světlem celá sluneční soustava. Slunce se zapnulo jako obrovská elektrická lampa. Od té chvíle se Slunce stalo živou hvězdou, stejně jako na noční obloze.
Jaderná fúze slunce
Slunce produkuje energii během procesu zvaného jaderná fúze. Jaderná fúze je řízená exploze ve středu Slunce, kde se teploty pohybují od 15 do 22 milionů stupňů Celsia. Každou sekundu se v útrobách Slunce přemění 4 miliony tun vodíku na helium.Výkon vyzařovaného světelného toku se rovná výkonu 4 bilionů žárovek.
Zajímavý fakt: když bylo slunce mladé, bylo 20krát větší a 100krát jasnější než nyní.
Co se stane se sluncem příští?
Je třeba připomenout, že zásoby vodíku na slunci jsou omezené. V průběhu času se složení našich svítidel mění. Pokud na začátku své historie tvořilo slunce 75 procent vodíku a 25 procent helia, obsah vodíku klesl na 35 procent. Jak jste uhodli, přichází okamžik, kdy ve střevech hvězdy zmizí vodík. Nakonec je jako každé palivo vyčerpán vodík. Není tam, kam vzít nový vodík na Slunce. Jádro hvězdy nyní tvoří helium. Jádro je obklopeno tenkou vodíkovou skořepinou. Vodík ve skořápce se stále mění v helium, ale hvězda již vstoupila do pořadí úpadku.
Kdy přestane svítit slunce?
Stejně jako lidé, hvězdy se rodí, stárnou a umírají. Ve svých 4,6 miliardách letech je Slunce hvězdou středního věku. Vědci věří, že Slunce zbývá žít asi 5-6 miliard let. Jak stárnete, vodík ze solárního jádra postupně mizí. Proces jaderné fúze se bude pohybovat blíže k povrchovým vrstvám. Ale dříve nebo později se proces syntézy jader helia z jader atomů vodíku zastaví. Jádro helia se mírně zmenší a začne nový proces - jaderná fúze helia.
Hélium, které bylo syntetizováno před miliardami let, se začne zmenšovat a atomy helia se spojí, dokud z nich nebudou syntetizovány atomy uhlíku. Slunce bude i nadále svítit. Bude však chladnější a větší. Povrchová teplota Slunce z 5 500 stupňů Celsia, jak je tomu nyní, se sníží na 3 200 stupňů Celsia. Větší a chladnější Slunce bude emitovat červené světlo. Takové stárnoucí hvězdy nazýváme červenými obry.
Zajímavý: v budoucnu Slunce zvětší objem a absorbuje Merkur a Venuši.
Slunce začne bobtnat, dokud absorbuje Merkur a Venuši. Když se povrch Slunce přiblíží k Zemi, teplota na ní výrazně vzroste. Oceány odvaří. A Země se stane skalní, suchou, neživou planetou, jako je současná Merkur. Potom lidé zjevně budou muset hledat vhodnější stanoviště.
Po vyčerpání veškerého hélia začne jaderná fúze zahrnující atomy uhlíku. Jaderná fúze však nemůže trvat věčně. Slunce postupně ztratí z rozptylu v prostoru zbytky jeho plynového pláště a zůstane pouze horké sluneční jádro. Z červeného obra se slunce promění v bílého trpaslíka, pomačkaného, možná až na velikost Země. Bílý trpaslík je velmi husté kosmické tělo, lžička bílé trpasličí látky váží asi tunu. O miliony let později se bílý trpaslík, bývalé Slunce, ochladí a promění se v hromadu tmavého studeného popela. Slunce se stane černým trpaslíkem.
Hvězdy, které jsou větší než Slunce, ukončují své životní cesty bizarnějším způsobem. Po vyčerpání zásob vodíku a helia začnou procesy syntézy kyslíku z jader atomů uhlíku. Když se jádro hvězdy stane čistě kyslíkem, začíná syntéza neonů z jader kyslíku. Ostatní prvky jsou syntetizovány z neonů. Nakonec jsou jádra atomů železa syntetizována z prvků, jako je křemík. Postupem času se železné jádro hvězdy zmenšuje a zde se může stát obrovská exploze. Explodovaná hvězda zvaná supernova rozlévá veškerý její obsah do vesmíru.
Černá díra a hvězdy
Ještě mohutnější hvězdy se mohou smrštit do černé díry. V černé díře je gravitační síla tak velká, že ani paprsek světla nemůže vyjít z povrchu. Černá díra je jako vířivá sání v jakékoli záležitosti, která mu brání. V tomto případě černá díra roste.Někteří vědci považují černé díry za brány do jiných vesmírů, nebo černé díry mohou být použity k cestování po našem vesmíru, abych tak řekl, jako krátké pomlčky. Takže i když hvězdy umírají, některé z nich se znovu rodí jako nové, podivné a úžasné vesmírné objekty.
