Noh, seni on meil Maa peal päris hästi läinud. Kuna meie Päike tekkis 4,5 miljardit aastat tagasi, moodustus meie proto-Maa sisemises Päikesesüsteemis ning koos algtingimuste ja hilise raske pommitamisega sündisid meie esimesed ookeanid ja atmosfäär, tunneme end siin üsna hästi. Rohkem kui neli miljardit aastat on Päike pidevalt paistnud ja elu on õitsenud. Kuid see ei kesta igavesti. Ühel päeval saab Päike oma kütuse otsa, mis toob kaasa meie surma.
Tekib huvitav küsimus …
Kas päikese tuumaenergia väheneb või püsib stabiilsena? Kui kaua me suudame Maal elada, kui Päikese "tuumapotentsiaal" aeglaselt läbi põleb?
Eeldades, et pole katastroofe, mida põhjustavad Maa ise (näiteks supervulkaan, mis katab kogu planeedi või hävitab biosfääri) või Universum (steriliseeriv gammakiirguse purunemine või läheduses asuv supernoova plahvatus), hävitab Päike ühel päeval kogu elu Maal.
Näete, sellised tähed nagu meie Päike elavad tuumasünteesi teel: sulandades universumi kergeima ja rikkalikuima elemendi (vesinik) ahelreaktsiooni teiseks kergemaks ja külluslikumaks elemendiks (heeliumiks). Ahelreaktsioonid, mille kaudu päike võtab suurema osa oma energiast, hõlmavad:
- kahe prootoni liitmine koos deuteeriumi, positroni (mis hävib elektroniga ja tekitab suure energiaga footoneid), neutrinode ja vaba energia moodustumisega;
- siis deuteeriumi liitmine prootoniga, moodustades heelium-3, suure energiaga footoni ja vaba energia;
Reklaamvideo:
- ja siis kahe heelium-3 tuuma sulandumine koos heelium-4, kahe vaba prootoni ja veelgi suurema vaba energia moodustumisega.
See on kõige tavalisem päikeseallikas, kus nelja prootoni algsest massist 0,7% muundatakse selle reaktsiooni käigus energiaks, kasutades Einsteini valemit E = mc2. Iga sekundiga sünteesivad 4 x 1038 prootonit heelium-4, vabastades pidevalt umbes 4 x 1026 vatti energiat.
Päike on tohutu ja massiivne ning koosneb umbes 1057 osakestest. Kuid olenemata sellest, kui suur see arv on, on päikesekütuse üldkogus piiratud ja andke sellele aega - see saab otsa. Veelgi pakilisem probleem on see, et vesinik sulandub ainult Päikese tuuma, kus temperatuur on kõrgeim. Esimesi prootoneid ei sünteesita enne, kui te sõidate Päikese keskpunkti rohkem kui poolel teel ja tuvastate temperatuuri 4 miljonit kraadi Celsiuse järgi. Ja ainult Päikese sügavaimas osas, kus temperatuur ulatub 10 miljoni (või isegi 15 miljoni) kraadini, toodetakse 99% Päikese energiast.
See tähendab, et aja jooksul kulub kütus päikese sügavaimas sügavuses kiiremini, sest just seal põleb vesinik heeliumi moodustamiseks. Võite arvata, et aja jooksul muutub Päike tuhmiks, kuna selle soojusenergia kütus põleb ära. Kuid kui tuuma sees selliseid reaktsioone ei toimu, hakkab see kokku tõmbuma ja gravitatsiooniline kokkusurumine vabastab veelgi rohkem energiat, mis põhjustab sisetemperatuuri tõusu. Süntees hakkab voolama kiiremini ja laiemalt. Selgub, et aja jooksul suureneb Päikese väljundenergia. Tegelikult on seda juhtunud juba üle nelja miljardi aasta.
Kui meie Päike oli noor täht, põles see 75-80% ulatuses oma praegusest heledusest. Tänu taimestiku, loomastiku, ookeani ja atmosfääri olemasolule meie planeedil oleme suutnud kohaneda selle püsiva temperatuuritõusuga. Kuid kõigil on oma piir: mingil hetkel suureneb Päikese heledus nii palju, et Maa praegusel kaugusel Päikesest muutub piisavalt kuumaks, et ookeanid keeksid. Kui see juhtub, kannatab meie planeet Veenuse saatus - paks pilvekiht ümbritseb seda - ja elu lakkab olemast.
Võimalik, et mõned eluvormid õpivad pilvede ülemistes kihtides ellu jääma. Samuti on täiesti võimalik, et inimkond suudab välja mõelda, kuidas sellistes tingimustes ellu jääda. Kuid see juhtub kaua enne seda, kui päikese südamik saab vesinikkütuse otsa. 5-7 miljardit aastat läbib meie Päike järgmisi etappe:
- tuum saab otsa vesinikku;
- päike paisub väga heledaks subgnaarseks täheks, samal ajal kui vesinik põleb südamiku ümbruses;
- kui temperatuur jõuab kriitilise piirini, sünteesitakse südamikus heelium;
- päike laieneb tõeliseks punaseks hiiglaseks;
- ja sureb, puhudes oma välimised kihid välja planetaarses udus - ja tuum kahaneb valge kääbuse olekusse.
Kuid ühe kuni kahe miljardi aasta pärast (enamiku hinnangute järgi) on Päike ookeanide aurustamiseks piisavalt kuum. Selleks ajaks peame leidma endale uue kodu. Lõppkokkuvõttes on mõttekas ainult sellel globaalsel soojenemisel.
ILYA KHEL
