Doteraz sme na Zemi urobili celkom dobre. Pretože sa naše Slnko tvorilo pred 4,5 miliardami rokov, naša proto-Zem sa formovala vo vnútornej slnečnej sústave za ňou a kombinácia počiatočných podmienok a neskorého prudkého bombardovania spôsobila vznik prvých oceánov a atmosféry, cítime sa tu celkom dobre. Slnko svieti viac ako štyri miliardy rokov a život prekvitá. Ale nebude to trvať večne. Jedného dňa Slnko dôjde palivo, čo povedie k našej smrti.
Vzniká zaujímavá otázka …
Znižuje sa alebo zostáva stabilná jadrová energia Slnka? Ako dlho môžeme prežiť na Zemi, ak pomaly vyhorí slnečný „jadrový potenciál“?
Za predpokladu, že nenastane žiadna katastrofa spôsobená samotnou Zemou (napríklad supervolcano, ktoré pokryje celú planétu alebo zničí biosféru) alebo vesmír (sterilizačný výbuch gama žiarenia alebo výbuch blízkej supernovy), jedného dňa Slnko zničí všetok život na Zemi.
Vidíte, hviezdy ako naše Slnko žijú jadrovou fúziou: fúziou najľahšieho a najhojnejšieho prvku vo vesmíre (vodík) na druhý najľahší a najhojnejší prvok (hélium) v reťazovej reakcii. Reťazové reakcie, ktorými slnko prijíma väčšinu svojej energie, zahŕňajú:
- fúzia dvoch protónov spolu s tvorbou deutéria, pozitrónu (ktorý sa ničí elektrónom a vytvára vysokoenergetické fotóny), neutrína a voľnej energie;
- potom fúzia deutéria s protónom za vzniku hélia-3, vysokoenergetického fotónu a voľnej energie;
Propagačné video:
- a potom fúzia dvoch jadier hélia-3 spolu s tvorbou hélia-4, dvoch voľných protónov a ešte viac voľnej energie.
Je to najbežnejší zdroj energie od Slnka, pri ktorom sa celkom 0,7% pôvodnej hmotnosti štyroch protónov premení na energiu počas tejto reakcie pomocou Einsteinovho vzorca E = mc2. Každú sekundu syntetizuje hélium 4 x 1038 protónov a konštantne uvoľňuje asi 4 x 1026 wattov energie.
Slnko je obrovské a masívne a skladá sa z asi 1057 častíc. Ale bez ohľadu na to, aké veľké je toto množstvo, celkové množstvo solárneho paliva je obmedzené a dajte mu čas - dôjde. Ešte naliehavejším problémom je to, že vodík sa taví iba v jadre Slnka, kde je najvyššia teplota. Prvé protóny nie sú syntetizované, kým necestujete viac ako do polovice stredu Slnka a nezistíte teplotu 4 milióny stupňov Celzia. A iba v najhlbšej časti Slnka, kde teplota dosiahne 10 miliónov (alebo dokonca 15 miliónov) stupňov, sa vyrobí 99% slnečnej energie.
To znamená, že v priebehu času, v najhlbších hĺbkach slnka, bude palivo stekať rýchlejšie, pretože tam dochádza k horeniu vodíka za vzniku hélia. Môžete si myslieť, že v priebehu času bude slnko slabé, pretože palivo pre jeho teplo bude horieť. Ak sa však takéto reakcie nevyskytujú vo vnútri jadra, začne sa zmenšovať a gravitačné stlačenie uvoľní ešte viac energie, čo povedie k zvýšeniu vnútornej teploty. Syntéza začne prúdiť rýchlejšie a širšie. Ukazuje sa, že v priebehu času sa zvýši výstupná energia Slnka. V skutočnosti sa to deje už viac ako štyri miliardy rokov.
Keď bolo naše Slnko mladou hviezdou, horelo na 75-80% svojho súčasného jasu. Vďaka prítomnosti flóry, fauny, oceánu a atmosféry na našej planéte sme sa dokázali prispôsobiť tomuto neustálemu zvyšovaniu teploty. Ale každý má limit: v určitom okamihu sa jasnosť Slnka zvýši natoľko, že Zem bude v súčasnej vzdialenosti od Slnka dostatočne horúca, aby sa oceány uvarili. Keď sa to stane, naša planéta bude trpieť osudom Venuše - obalí ju hrubá vrstva mrakov - a život prestane existovať.
Je možné, že niektoré formy života sa naučia prežiť v horných vrstvách mrakov. Je tiež celkom možné, že ľudstvo bude schopné zistiť, ako v takýchto podmienkach prežiť. To sa však stane dlho predtým, ako sa slnečnému jadru vyčerpá vodík. Po dobu 5 až 7 miliárd rokov bude naše Slnko prechádzať nasledujúcimi fázami:
- v jadre dôjde vodík;
- slnko sa rozšíri na veľmi jasnú hviezdu podžiaria, zatiaľ čo vodík horí v škrupine okolo jadra;
- keď teplota dosiahne kritickú hranicu, v jadre sa syntetizuje hélium;
- slnko sa rozšíri na skutočný červený obr;
- a zomrie, vyfúknutím svojich vonkajších vrstiev do planétovej hmloviny - a jadro sa zmrští do stavu bieleho trpaslíka.
Ale po jednej až dvoch miliardách rokov (podľa väčšiny odhadov) bude Slnko dosť horúce na odparovanie oceánov. Dovtedy budeme musieť nájsť nový domov. V konečnom dôsledku bude mať zmysel iba toto globálne otepľovanie.
ILYA KHEL