نحن نعتمد بشكل كامل على نجمنا - الشمس. لو لم تكن هناك شمس ، لما كانت هناك حياة.

ماذا قبل الشمس؟ كيف تشكلت؟

قبل خمسة مليارات سنة ، لم تكن هناك الشمس ولا الكواكب التسعة المحيطة بها.

طارت الذرات التي تشكل أجسامنا في الفضاء بين النجوم في سحب الغاز والغبار. يعتقد العلماء أن سحابة الغاز هذه ، تتكون بشكل أساسي من الهيدروجين ، تدور حول محورها. وكلما جمعت السحابة الغبار والغاز ، كلما تقلصت أكثر ، أي تقلصت.

القوة التي تسببت في انكماش السحابة هي قوة الجاذبية. داخل السحابة ، تنجذب الجسيمات إلى الجسيمات ، وتتصل معًا. بدأت السحابة تدريجيًا بتدوير جميع أجزائها بشكل متزامن.

حقيقة مثيرة للاهتمام: الضوء المنبعث من الشمس يساوي في الطاقة ضوء 4 تريليون من المصابيح الكهربائية.

مثال على تكوين الشمس

لتوضيح كيفية حدوث ذلك ، اقترح الفلكي وليام هارتمان تجربة بسيطة. هز فنجان من القهوة. يتحرك السائل في الكوب بشكل عشوائي. إذا أسقطت القليل من الحليب في الكوب ، ستبدأ حبيبات القهوة في الدوران في اتجاه واحد. شئ مثل هذا. كان هناك أيضًا سحابة تم فيها استبدال الحركة العشوائية للجسيمات بالتدوير المتزامن المنظم ، أي أن السحابة بدأت تدور بالكامل في اتجاه واحد.

أضاف العلماء لمسة دراماتيكية إلى هذه القصة. يعتقدون أنه عندما تشكلت سحابة بالقرب منه ، انفجر نجم. في الوقت نفسه ، تتدفق تدفقات قوية من المادة في اتجاهات مختلفة. يتم خلط جزء من هذه المادة مع مادة سحابة غبار الغاز في نظامنا الشمسي. هذا أدى إلى ضغط أسرع للسحابة.

كلما تعاقدت السحابة بشكل أكبر ، زادت سرعة تدويرها ، مثل المتزلج الذي يضغط على يديها أثناء الدوران أثناء الجسد (ويبدأ أيضًا في الدوران بشكل أسرع). كلما زادت سرعة دوران السحابة ، تغير شكلها. في المركز ، أصبحت السحابة أكثر محدبة مع تراكم المزيد من المواد هناك. ظل الجزء المحيطي من السحابة مسطحًا. سرعان ما كان شكل السحابة يشبه شكل بيتزا مع كرة في المنتصف. هذه الكرة ، نعم ، لقد خمنتها بشكل صحيح ، كان هناك طفلنا - الشمس. تجاوز تراكم الغاز في منتصف "البيتزا" الحجم الحديث للنظام الشمسي بأكمله. يطلق العلماء على حديثي الولادة الشمس بروتوستار.

كيف تحولت الشمس من كرة غاز إلى نجمة؟

حدث هذا ببطء شديد جدًا لآلاف وآلاف السنين ، في حين استمر البروستار والسحابة المحيطة به في التقلص تحت تأثير قوى الجاذبية. تتصادم الذرات التي تتكون منها السحابة وتولد الحرارة. نمت درجة حرارة السحابة ، خاصة في مركز أكثر كثافة ، حيث كان تكرار تصادمات الذرة أعلى. بدأ الغاز في البروستار يتوهج. في أحشاء الشمس الناشئة ، ارتفعت درجة الحرارة تدريجياً إلى ملايين الدرجات.

في مثل هذه درجات الحرارة المرتفعة بشكل لا يمكن تصوره والضغط المرتفع على قدم المساواة ، بدأ شيء جديد يحدث مع الضغط على الذرات والضغط على بعضها البعض. بدأت ذرات الهيدروجين تتحد مع بعضها لتشكل ذرات الهيليوم. في كل مرة يتم تحويل الهيدروجين إلى الهيليوم ، يتم إطلاق كمية صغيرة من الطاقة - الحرارة والضوء. نظرًا لأن هذه العملية حدثت في كل مكان في قلب الشمس ، فقد غمرت هذه الطاقة النظام الشمسي بأكمله بالضوء. الشمس تضاء مثل المصباح الكهربائي العملاق. منذ تلك اللحظة ، أصبحت الشمس نجمة حية ، كما نراها في سماء الليل.

الاندماج النووي للشمس

تنتج الشمس الطاقة خلال عملية تسمى الاندماج النووي. الاندماج النووي هو انفجار موجه في وسط الشمس ، حيث تتراوح درجات الحرارة من 15 مليون إلى 22 مليون درجة مئوية. في كل ثانية في أحشاء الشمس ، يتم تحويل 4 ملايين طن من الهيدروجين إلى الهيليوم.قوة تدفق الضوء المنبعثة تساوي قوة 4 تريليون من مصابيح الإضاءة.

حقيقة مثيرة للاهتمام: عندما كانت الشمس صغيرة ، كانت أكبر 20 مرة وأكثر إشراقًا 100 مرة من الآن.

ماذا سيحدث للشمس بعد ذلك؟

تجدر الإشارة إلى أن احتياطيات الهيدروجين في الشمس محدودة. بمرور الوقت ، يتغير تكويننا اللامع. إذا كانت الشمس في بداية تاريخها تتكون من 75 في المائة هيدروجين و 25 في المائة هيليوم ، فقد انخفض محتوى الهيدروجين الآن إلى 35 في المائة. كما خمنت ، تأتي لحظة يختفي الهيدروجين في أحشاء النجم. مثل أي وقود ، في النهاية ، يتم استنفاد الهيدروجين. لا يوجد مكان لأخذ الهيدروجين الجديد إلى الشمس. يتألف قلب النجم الآن من الهيليوم. النواة محاطة بقشرة هيدروجينية رفيعة. يستمر هيدروجين القشرة في التحول إلى الهيليوم ، لكن النجم قد دخل بالفعل في ترتيب الانخفاض.

متى ستتوقف الشمس عن التألق؟

مثل البشر ، تولد النجوم وتتقدم في العمر وتموت. في سن 4.6 مليار سنة ، تكون الشمس نجمة في منتصف العمر. يعتقد العلماء أن الشمس لا تزال تعيش حوالي 5-6 مليار سنة. مع تقدمك في العمر ، سيختفي الهيدروجين تدريجيًا من النواة الشمسية. ستقترب عملية الاندماج النووي من الطبقات السطحية. ولكن عاجلاً أم آجلاً ، ستتوقف عملية تخليق نوى الهيليوم من نوى ذرات الهيدروجين. سيقلل حجم الهيليوم قليلاً ، وستبدأ عملية جديدة - الاندماج النووي للهليوم.

الهليوم ، الذي تم تصنيعه قبل مليارات السنين ، سيبدأ في الانكماش ، وستلتقي ذرات الهيليوم معًا حتى يتم تصنيع ذرات الكربون منها أخيرًا. ستستمر الشمس في التألق. لكنها ستصبح أكثر برودة وأكبر حجما. ستنخفض درجة حرارة سطح الشمس من 5500 درجة مئوية ، كما هي الآن ، إلى 3200 درجة مئوية. ستصدر الشمس الأكبر والأبرد ضوءًا أحمر. هذه النجوم المتقادمة نسميها عمالقة حمراء.

مثير للإعجاب: في المستقبل ، ستزيد الشمس في الحجم وتمتص الزئبق والزهرة.

ستبدأ الشمس في الانتفاخ حتى تمتص عطارد والزهرة. عندما يقترب سطح الشمس من الأرض ، سترتفع درجة الحرارة عليها بشكل كبير. المحيطات تغلي. وستصبح الأرض كوكبًا صخريًا وجافًا بلا حياة ، مثل كوكب عطارد الحالي. ثم ، على ما يبدو ، سيتعين على الناس البحث عن موطن أكثر ملاءمة.

عندما يتم استنفاد جميع الهليوم ، سيبدأ الاندماج النووي الذي يتضمن ذرات الكربون. لكن الاندماج النووي لا يمكن أن يستمر إلى الأبد. ستفقد الشمس تدريجيًا من التشتت في الفضاء بقايا قشرة غازها وستبقى فقط النواة الشمسية الساخنة. من العملاق الأحمر ، ستتحول الشمس إلى قزم أبيض ، يتجعد ، وربما بحجم الأرض. القزم الأبيض هو جسم كوني كثيف جدًا ، تزن ملعقة صغيرة من مادة قزم بيضاء حوالي طن. بعد ملايين السنين ، سوف يبرد القزم الأبيض ، الشمس السابقة ، ويتحول إلى مجموعة من الرماد البارد الداكن. ستصبح الشمس قزمًا أسود.

النجوم الأكبر من الشمس تنهي رحلاتها بطريقة أكثر غرابة. بعد استنفاد احتياطيات الهيدروجين والهيليوم ، تبدأ عمليات تخليق الأكسجين من نوى ذرات الكربون. عندما يصبح قلب النجم أكسجينًا بحتًا ، يبدأ تخليق النيون من نوى الأكسجين. يتم تصنيع عناصر أخرى من النيون. وأخيرًا ، يتم تصنيع نوى ذرات الحديد من عناصر مثل السيليكون. بمرور الوقت ، يتقلص النجم الحديدي للنجم ، وهنا يمكن أن يحدث انفجار ضخم. نجم متفجر ، يدعى مستعر أعظم ، ينسكب كل محتوياته في الفضاء الخارجي.

الثقب الأسود والنجوم

يمكن أن تتقلص النجوم الضخمة إلى ثقب أسود. في الثقب الأسود ، تكون قوة الجاذبية كبيرة جدًا لدرجة أنه حتى شعاع الضوء لا يمكن أن يخرج من سطحه. يشبه الثقب الأسود دوامة تمتص أي مادة تأتي في طريقه. في هذه الحالة ينمو الثقب الأسود.يعتبر بعض العلماء أن الثقوب السوداء هي بوابات إلى أكوان أخرى ، أو يمكن استخدام الثقوب السوداء للتنقل عبر كوننا ، إذا جاز التعبير ، على شكل شرطات قصيرة. على الرغم من أن النجوم تموت ، إلا أن بعضها يولد من جديد كأجسام فضائية جديدة وغريبة ورائعة.