|
2022-04-24 22:30:28, vasárnap
|
| |
| |
Így fog elpusztulni a Föld a pokoli forróságtól
Elter Tamás2022.04.24. 20:26
Az általánosan elfogadott csillagfejlődési modell szerint a Naphoz hasonló tömegű csillagok miután felélték a nukleáris fűtőanyaguk bázisát jelentő hidrogénkészletüket, az életük alkonyán vörös óriássá alakulnak, és jelentős térfogatnövekedésen esnek át. Ez a komoly változás éltető központi csillagunkat, a Napot is kikerülhetetlenül eléri. A térfogatnövekedés miatt a Nap forró légköre elnyelheti a Földet, de az élet már jóval ezt megelőzően el fog tűnni a kék bolygóról.
A naplégkör megállíthatatlanul elkezd majd a Föld felé nyomulni
Központi csillagunk, a Nap, egy olyan G2V színképosztályba sorolt csillag, amely jelenleg a tízmilliárd éves fősorozatbeli életének pont a felénél jár. Anyagának legnagyobb részét, 73,5%-át a hidrogén alkotja,
ami a Nap magjában zajló termonukleáris fúzió során héliummá alakul.
A fősorozatbeli állapot azt jelenti, hogy a Nap a belsejében zajló hidrogénfúzió miatt jelenleg stabil egyensúlyi állapotban van.
A Nap, egy G2V színképosztályba sorolt fősorozatbeli csillag Forrás: Spaceweather.com
Ez az állapot azonban nem tart örökké: a hidrogén mennyiségének lecsökkenése miatt a távoli jövőben meg fog bomlani a gáznyomás és a gravitáció évmilliárdos egyensúlya, a nyomás lecsökken, és a Nap elkezd összehúzódni. A gravitációs összehúzódás miatt a magban viszont ismét növekedni kezd a nyomás és a hőmérséklet, ami miatt beindul a hélium magfúziója. (A fúzió során a hélium szénné alakul.)
A Nap jelenleg életciklusának a felénél jár Forrás: Science Photo Library/MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Mark Garlick/Science Photo Libra
A felszabaduló energia, ami mintegy 100 milliárd fokra hevíti a magot, a nyomást is megnöveli és felfújja a Napot: így alakul ki a távoli jövőben a vörös óriás állapot. A vörös óriássá válás során a felfúvódás miatt a Nap felszíne jelentősen megnövekszik, ezért a magban termelődő termonukleáris energia sokkal nagyobb felületen fog szétoszlani, vagyis a napfelszín hőmérséklete alacsonyabb lesz a jelenlegi 5780 Kelvin foknál, ezért a fénye is gyengébbé, vöröses színűvé válik.
Életük alkonyán - bizonyos tömeghatár felett - a csillagok felfúvódva vörös óriássá alakulnak át Forrás: Sky Notes
A vörös óriássá válással a Nap kikerül a csillagfejlődés fősorozatbeli ágából. Miután elégette az összes termonukleáris tüzelőanyagát, leáll a belsejében a magfúzió, megszűnik a sugárnyomás, és a Nap megmaradt anyaga a gravitációs összeomlás miatt
egy nagyjából Föld méretű szupersűrű fehér törpévé fog összezsugorodni,
befejezve ezzel hosszúra nyúlt életét.
Tudományos igényű művészi fantáziarajz a fehér törpévé zsugorodott Napról Forrás: Adam Makrenko, W.M. Keck Observatory
De vajon mi lesz a Földdel, mi fog történni a szülőbolygónkkal, miután a Nap vörös óriássá kezd válni?
Bizonyosnak látszik, hogy a Nap elpusztítja a Földet
Több modellszámítás is létezik a Nap felfúvódásának méretére. Az egyszerűbb becslések szerint a naplégkör egészen a Mars jelenlegi pályájáig fog kiterjedni, vagyis elnyeli a Földet. A helyzet azonban mégsem annyira egyszerű, mint amilyennek látszik.
A grafika azt szemlélteti, hogy a Nap mérete, miután vörös óriássá alakul, egészen a Marsig fog kiterjedni Forrás: ESA
Mivel a Nap a vörös óriás állapotot hozzávetőleg 7 milliárd év múlva fogja elérni, a napszél, vagyis a Napból történt folyamatos anyagkiáramlás miatt addigra jelentős tömegveszteséget szenved el. Amikor a Nap térfogata elkezd növekedni, az anyagkiáramlás intenzitása is erősebbé válik.
Az erős napszél hatására viszont a bolygók elveszítik a pályastabilitásukat,
és ezek az égitestek, így a Föld is spirális pályán elkezdenek távolodni a felvúvódó Naptól.
A napszél a Napból felszabaduló töltött részecskék állandó áramlása
Forrás: https://www.science.org/content/article/earth-s-magnetic-field-helped-life-evolve
A Naphoz viszonylag közeli Föld esetében tehát az a kérdés, hogy vajon a felfúvódás, vagy pedig a távolodás sebessége lesz-e gyorsabb, azaz elkerülheti-e a Föld, hogy ,,felfalja" a Nap?
Két asztrofizikus, K. Schröder, az University of Sussex (Nagy Britannia), valamint R. Smith, az Universidad de Guanajuato (Mexikó) kutatói alapos modellszámítást végeztek a Nap életének végső szakaszára vonatkozóan. Számításaik szerint, amikor 7,56 milliárd év múva a Nap eléri a vörös óriás állapotot, a jelenlegi tömegének mintegy 67 százalékát fogja elveszíteni, miközben a mostanihoz képest 256-szorosára növekszik a mérete.
Művészi fantáziakép a vörös óriássá felfúvódott Napról, és a napközelség miatt izzani kezdő FöldrőlForrás: Phys.org
A számítások azt mutatják, hogy a felfúvódás első szakasza meglepően gyorsan, alig öt millió év alatt lezajlik, és ebben a fázisban a Nap elnyeli a hozzá legközelebb keringő belső bolygót, a Merkúrt. Szemléltetésképpen; a Merkúr Naptól való legkisebb távolsága 46 millió kilométer, legnagyobb távolsága pedig megközelítően 70 millió kilométer.
A Vénusz űrszonda felvételen. A sűrű légkör miatt nem látszanak a felszíni alakzatok, csak a felhősávok. A Vénuszt is el fogja nyelni a vörös óriássá növekedő Nap Forrás: ESO/M. Kornmesser & NASA/JPL/Caltech
Az ezt követő 130 millió év alatt tovább folytatódik a Nap tágulása,
aminek a Vénusz bolygó válik második áldozatául.
A felvúvódási modell szerint a Nap tágulása gyorsabb lesz mint a Föld távlodási sebessége, ezért a szülőbolygónk sem kerülheti el a végzetét.
Egy sivár és kihalt bolygót fog mindörökre elnyelni a Nap
Noha a Föld megsemmisülése csak jóval több mint 7 milliárd év múlva várható, a kék bolygó ennél már sokkal hamarabb kietelen és élhetetlen forró pusztasággá válik
.
Művészi fantáziarajz a Föld forró katlanná vált felszínéről, és a hatalmasra duzzadt Napról
Forrás: Pixels
A Föld jelenleg a Nap lakhatósági zónájának a legideálisabb helyén, a zóna közepén kering az anyacsillaga körül. (A lakhatósági zóna azt a térrészt jelöli ki egy csillag körül, ahol a környezeti feltételek, a hőmérséklet és az atmoszférikus nyomás potenciálisan alkalmasak az élet kialakulásához és fennmaradásához, illetve a víz tartósan folyékony halmazállapotban való megmaradásához.)
Még jóval azt megelőzően, hogy a Nap vörös óriássá válna, a központi csillag megnövekedett felszíni hőmérséklete miatt az óceánok elpárolognak, és száraz kietlen hellyé fog válni a "kék bolygó" ( az ábra művészi illusztráció) Forrás: Afp
A számítások azt mutatják, hogy a Nap még jóval a vörös óriássá válása előtt, a fősorozatbeli léte alatt fogja elérni a legmagasabb felszíni hőmérsékletét. Schröder és Smith arra az eredményre jutottak, hogy egymilliárd év múlva a Nap felszíni hőmérséklete 5820 Kelvin fokra emelkedik. Ez első ránézésre nem tűnik túl soknak, mivel ,,csak" 50 K-el magasabb a jelenlegi értéknél, csakhogy ez azt jelenti, hogy a Nap energiakibocsátása kereken 26 %-kal fogja meghaladni jelenlegi energiakibocsátási szintjét. Ez pedig rendkívül jelentős hőmérsékletemelkedést okoz majd a Földön.
A felfúvódó Nap elviselhetetlen, pokoli forróságot okoz majd a Földön Forrás: Pixels
A világtenger és az összes felszíni víz elpárolog,
a Föld pedig gyakorlatilag ismét ugyanolyan olvadt állapotba fog kerülni, mint kialakulásának kezdetén. Amikorra a Nap eléri a vörös óriás állapotát, a Föld már 1,5 Csillagászati Egység (CSE) távolságra lesz tőle, az előzőekben vázolt folyamat eredményeként. (Egy CSE egyenlő a Nap-Föld közepes távolsággal, ami 149,9 millió kilométer.) A számítások arra utalnak, ez a távolság sem lesz elegendő ahhoz, hogy a Föld megmenküljön a Nap halálos szorításából.
A Föld a napba zuhanva fog végleg megsemmisülni ( művészi illusztráció) Forrás: Astro-Junkies
Amikor felfúvódó Nap külső légköre eléri a Földet, a csillag sűrűbb atmoszférikus gázába került bolygó kifelé tartó spirálozó mozgása az impulzusnyomaték-vesztés miatt irányt változtat, és a Nap irányába fordul. Ez a halálos, befelé tartó spirálozó mozgás hozza el a Föld végzetét, és anyabolygónk végső pusztulását. Élet ekkor már legalább hatmilliárd éve nem lesz a Földön; egy teljesen halott bolygót fog örökre elnyelni a Nap.
Link
|
|
| |
|
0 komment
, kategória: Tragédiák - katasztrófák |
|
|
|
Címkék: impulzusnyomaték, csillagfejlődési, szülőbolygónkkal, tömegveszteséget, halmazállapotban, színképosztályba, modellszámítást, fennmaradásához, csillagfejlődés, összezsugorodni, elviselhetetlen, megmaradásához, életciklusának, kialakulásának, modellszámítás, felfúvódásának, termonukleáris, megsemmisülése, anyagkiáramlás, kialakulásához, fősorozatbeli, szülőbolygónk, hidrogénfúzió, mennyiségének, földrőlforrás, megsemmisülni, atmoszférikus, megnövekedett, tüzelőanyagát, gyakorlatilag, asztrofizikus, potenciálisan, hőmérsékletét, legideálisabb, eredményeként, csillagászati, pokoli forróságtól, általánosan elfogadott, nukleáris fűtőanyaguk, életük alkonyán, komoly változás, térfogatnövekedés miatt, tízmilliárd éves, hidrogén alkotja, fősorozatbeli állapot, belsejében zajló, állapot azonban, hidrogén mennyiségének, távoli jövőben, gravitáció évmilliárdos, nyomás lecsökken, gravitációs összehúzódás, Elter Tamás2022, Science Photo Library, MARK GARLICK, SCIENCE PHOTO LIBRARY, Mark Garlick, Science Photo Libra, Napról Forrás, Adam Makrenko, Keck Observatory, Nagy Britannia, Merkúr Naptól, Földön Forrás, Csillagászati Egység,
|
|
Offline
