Как появилась наша звезда, и что её ждёт в будущем
Солнце — вполне обычная для нашей галактики звезда. Относится к классу желтых карликов. Если бы Солнце было бы человеком, то сейчас ему было бы около 30 лет. Он бы жил в каком-нибудь крупном провинциальном городе, далеком от столичной суеты и лоска.
1.
Таких людей очень много в России. Таких звезд, как Солнце, очень много в галактике. И они весьма комфортны для создания условий для появления жизни.
Если представить Москву центром, то наш герой жил бы и работал в Белгороде или Курске. На какой-нибудь очень надежной работе. Полагаю, был бы чиновником среднего ранга. Звезд с неба, простите за каламбур, он был не хватал. Но жил бы чуть лучше большинства россиян.
Солнце входит в 15% наиболее ярких звезд в нашей галактике, хотя и сильно уступает лидерам. 85% звезд Млечного пути приходится на других различных карликов: красных, коричневых, белых, которые светят гораздо более тускло.
2.
Красным кругом обведено место Солнца в нашей галактике Млечный путь.
Солнце находится на периферии нашей галактики Млечный путь. Подальше от высокой концентрации звезд и массивной черной дыры в ядре галактики. Максимально комфортно и безопасно.
Что такое «жизнь звезды» и сколько проживет Солнце
Формально, небесный объект типа «звезда» может существовать триллионы лет. Просто переживает ряд трансформация — из газового облака в молодую звезду, затем полноценная «взрослая» жизнь. И под конец превращение, в зависимости от собственной массы — в белого карлика, нейтронную звезду или черную дыру.
Однако в астрофизике принято считать жизнью звезды время, когда она подпитывается внутренними ядерными реакциями. Это становится единственным источником энергии звезды и причиной излучения.
Поэтому жизнь Солнца ориентировочно продлится 10 миллиардов лет. Это жизнь в статусе белого карлика. А период до рождения звезды и после уже, как таковой, жизнью Солнца не считается.
Как появилось Солнце
Как и любая другая звезда — из газа. Этот газ появился после взрыва нескольких сверхновых звезд. Так гибель первых крупных звезд в нашей галактике дала новую жизнь нашему светилу.
Звёзды образуются из разреженных облаков межзвёздного газа. В основном, этот газ состоит из водорода и гелия. Поначалу это холодные облака очень низкой плотности, но довольно обширные.
В них есть перекосы материи — где-то вещества чуть больше, где-то меньше. Возникает гравитационной неустойчивость и начинается сжатие. Процесс длится до тех пор, пока не соберется так называемся протозвезда. В ее основе — сильно разогретый газ. В недрах протозвезды запускаются термоядерные реакции синтеза гелия из водорода. Так и рождается новая звезда.
Процесс этот может длиться по-разному, что сильно зависит от массы будущей звезды. Крупная звезда может образоваться очень быстро по меркам космоса — за несколько миллионов лет.
Совсем маленьким звездам типа красных и коричневых карликов может потребоваться до 10 миллиардов лет, чтобы из газа получилась звезда.
Диапазон получившихся звезд варьируется от гигантов в 150 солнечных масс до маленьких звезд с массой всего 7% от солнечной.
Из чего состоит Солнце
Первоначально — водород и гелий, как и у большинства звезд. В дальнейшем, в результате термоядерных реакций, в недрах Солнца стали возникать более тяжелые элементы.
Сейчас Солнце на 73% состоит из водорода и на 25% из гелия. Оставшиеся 2% приходятся на (в порядке убывания концентрации): кислород, углерод, неон, азот, железо, магний, кремний и т д.
Из сюрпризов — у Солнца высокая, по сравнению с другими звездами, концентрация золота и урана. Это подтверждает гипотезу, что Солнце возникло из газа, оставшегося после взрыва сверхновых.
Интересный факт. Наша планета возникла из протопланетного диска, который вращался вокруг Солнца. Это также газ, оставшийся после взрыва сверхновой. Поэтому на Земле в целом больше золота, по сравнению с другими космическими объектами. Плюс позднейшая метеоритная бомбардировка занесла на нашу планету еще часть этого драгоценного металла.
Кстати, Солнце довольно плотное по нашим меркам. Интуитивно большинство людей считает, что оно газообразное и, если бы не сверхвысокая температура, то можно было бы легко поводить рукой, как по облаку или воздуху.
На самом деле плотность Солнца составляет 1,4 г/см³. Это в 1,4 раза больше чем у воды. Поэтому, не будь солнечное вещество таким раскаленным, плавать в нем было бы довольно интересно — человеку бы пришлось прикладывать куда меньше усилий, чтобы держаться на поверхности. А вот нырять было бы трудно.
Желтые карлики — не желтые
Желтые карлики — это весьма распространенный тип звезд. Они имеют массу от 84% до 115% от массы Солнца.
Свет желтых карликов — белый. Почему же Солнце для нас светит то желтым, то оранжевым на рассвете и алым на закате? Все дело в рассеивании частиц атмосферой.
Белый свет, как мы помним из курса школьной физики — это смешение всех цветов, что хорошо видно по радуге.
Белый свет, испускаемый Солнцем, рассеивается по разному в зависимости от его положения на горизонте.
Синие фотоны рассеиваются быстрее. И когда Солнца находится низко над горизонтом, синие фотоны не проходят атмосферу. И Солнце кажется нам красным.
Что ждет Солнце в будущем
Живут желтые карлики в среднем 10 миллиардов лет. После чего превращаются в красных гигантов. Резко увеличиваются в габаритах и сбрасывают лишнее вещество.
Крупные звезды делают это эффектно — резкой вспышкой. Такие астрономические события называются «взрыв сверхновой». Происходит резкий всплеск светимости и после этого оболочка сбрасывается, а в этом месте возникает туманность.
Солнцу не хватает массы, чтобы взорваться, как сверхновая, поэтому отход оболочки произойдет более спокойным путем. Солнце потеряет до 28% своей массы и станет белым карликом. По факту, на этой стадии «жизнь звезды» по терминологии астрофизиков прекращается.
На белых карликов приходится до 10% от общего числа звезд в нашей галактики.
Масса белых карликов сравнима с солнечной, только они очень компактны — их радиус почти в 100 раз меньше, чем радиус нашего Солнца. Вещество получается плотным.