Nå, indtil videre har vi gjort det rigtig godt på Jorden. Da vores sol dannede sig for 4,5 milliarder år siden, vores proto-jorden dannede sig i det indre solsystem bag sig, og kombinationen af de første betingelser og et sent tungt bombardement fødte vores første hav og atmosfære, har vi det godt her. I mere end fire milliarder år har solen skinnet kontinuerligt, og livet har blomstret. Men det vil ikke vare evigt. En dag vil solen løbe tør for sit brændstof, hvilket vil føre til vores død.
Et interessant spørgsmål opstår …
Er solens kerneenergi faldende eller forbliver stabil? Hvor længe kan vi overleve på Jorden, hvis solens "nukleare potentiale" langsomt brænder ud?
Forudsat at der ikke er nogen katastrofer forårsaget af selve Jorden (for eksempel en supervolcano, der vil dække hele planeten eller ødelægge biosfæren) eller Universet (et steriliserende gammastråle-udbrud eller en nærliggende supernovaeksplosion), vil Solen en dag ødelægge alt liv på Jorden.
Ser du, stjerner som vores sol lever af kernefusion: ved at smelte det letteste og mest rigelige element i universet (brint) til det andet letteste og mest rigelige element (helium) i en kædereaktion. De kædereaktioner, som solen får mest af sin energi på, inkluderer:
- fusion af to protoner sammen med dannelse af deuterium, en positron (som udslettes med en elektron og producerer højenergi-fotoner), neutrinoer og fri energi;
- derefter fusion af deuterium med en proton med dannelse af helium-3, en højenergifoton og fri energi;
Salgsfremmende video:
- og derefter fusionen af to helium-3 kerner sammen med dannelsen af helium-4, to frie protoner og endnu mere fri energi.
Det er den mest almindelige energikilde fra Solen, hvor i alt 0,7% af den oprindelige masse af fire protoner omdannes til energi under denne reaktion ved hjælp af Einsteins formel E = mc2. Hvert sekund syntetiserer 4 x 1038 protoner helium-4 og frigiver konstant 4 x 1026 watt energi.
Solen er enorm og massiv og består af omkring 1057 partikler. Men uanset hvor stort dette antal er, er den samlede mængde solbrændstof begrænset og giver det tid - det løber tør. Et endnu mere presserende problem er, at brint kun smelter sammen i solens kerne, hvor temperaturen er højest. De allerførste protoner er ikke syntetiseret, før du rejser mere end halvvejs til centrum af Solen og registrerer en temperatur på 4 millioner grader celsius. Og kun i den dybeste del af solen, hvor temperaturen når 10 millioner (eller endda 15 millioner) grader, produceres 99% af solens energi.
Dette betyder, at med tiden, i de dybeste dybder af solen, vil brændstoffet løbe hurtigere ud, fordi det er der brændstof brænder for at danne helium. Du tror måske, at med tiden solen bliver svag, da brændstoffet til dens varme brænder ud. Men i mangel af sådanne reaktioner, der forekommer inde i kernen, vil den begynde at trække sig sammen, og gravitationskompressionen frigiver endnu mere energi, hvilket vil føre til en stigning i den indre temperatur. Syntesen vil begynde at flyde hurtigere og bredere. Det viser sig, at med tiden solens outputenergi vil stige. Faktisk har dette sket i over fire milliarder år.
Da vores sol var en ung stjerne, brændte den med 75-80% af sin nuværende lysstyrke. Takket være tilstedeværelsen af flora, fauna, hav og atmosfære på vores planet har vi været i stand til at tilpasse os denne stadige temperaturstigning. Men alle har en grænse: På et tidspunkt vil Solens lysstyrke stige så meget, at Jorden i sin nuværende afstand fra Solen bliver varm nok til, at verdenshavene koger. Når dette sker, vil vores planet lide Venus 'skæbne - et tykt lag af skyer vil omslutte det - og livet ophører med at eksistere.
Det er muligt, at nogle livsformer lærer at overleve i de øverste lag af skyerne. Det er også meget muligt, at menneskeheden vil være i stand til at finde ud af, hvordan man overlever under sådanne forhold. Men det vil ske længe, før solens kerne løber tør for brintbrændstof. I 5-7 milliarder år vil vores sol gennemgå de følgende faser:
- brint vil løbe ud i kernen;
- solen vil udvide sig til en meget lys underliggende stjerne, mens brint brænder i en skal omkring kernen;
- når temperaturen når en kritisk grænse, syntetiseres helium i kernen;
- solen vil ekspandere til en rigtig rød kæmpe;
- og vil dø, og sprænge dets ydre lag ind i en planetarisk tåge - og kernen vil krympe til staten af en hvid dværg.
Men efter et til to milliarder år (ifølge de fleste skøn) vil solen være varm nok til at fordampe verdenshavene. På det tidspunkt bliver vi nødt til at finde os et nyt hjem. I sidste ende er det kun denne globale opvarmning, der giver mening.
ILYA KHEL