Me oleme täiesti sõltuvad oma tähest - Päikesest. Kui poleks päikest, poleks ka elu.
Mis tuli enne päikest? Kuidas see kujunes?
Viis miljardit aastat tagasi ei olnud ei Päikest ega teda ümbritsevaid üheksa planeeti.
Meie keha moodustavad aatomid lendasid tähtedevahelises ruumis gaasi- ja tolmupilvedes. Teadlaste arvates pöördus see peamiselt vesinikust koosnev gaasipilv ümber oma telje. Mida rohkem pilv tolmu ja gaasi kogus, seda rohkem see vähenes, see tähendab vähenes.
Pilve kahanemise põhjustanud jõud on gravitatsiooni jõud. Pilve sees on osakesed meelitatud, ühendades need omavahel. Järk-järgult hakkas pilv pöörlema sünkroonselt kõigi oma osadega üheaegselt.
Huvitav fakt: Päikese poolt kiirgava valguse võimsus on võrdne 4 triljoni lambipirni valgusega.
Päikese moodustumise näide
Selle juhtumise illustreerimiseks pakkus astronoom William Hartmann välja lihtsa katse. Raputage tassi kohvi. Tassis olev vedelik liigub juhuslikult. Kui tilgate tassi pisut piima, hakkavad kohviosakesed pöörlema ühes suunas. Midagi sellist. Seal oli ka pilv, milles vähehaaval asendati osakeste juhuslik liikumine nende korraldatud sünkroonse pöörlemisega ehk pilv hakkas täielikult pöörlema ühes suunas.
Teadlased on sellele loole lisanud dramaatilise keerdkäigu. Nad usuvad, et kui selle lähedale tekkis pilv, plahvatas täht. Samal ajal hajuvad võimsad mateeriavood eri suundades. Osa sellest ainest on segatud meie päikesesüsteemi gaasi-tolmupilve ainega. See viis pilve veelgi kiiremini kokkusurumiseni.
Mida rohkem pilv kokku tõmbus, seda kiiremini see pöörles nagu uisutaja, kes keerutamise ajal surub käed keha külge (ja hakkab ka kiiremini keerutama). Mida kiiremini pilv pöörles, seda enam selle kuju muutus. Keskel oli pilv kumer, kuna sinna kogunes rohkem ainet. Pilve perifeerne osa jäi tasaseks. Varsti meenutas pilve kuju pitsa kuju, mille keskel oli pall. See pall, jah, arvasite õigesti, seal oli meie laps - Päike. Gaasi kogunemine "pitsa" keskele ületas kogu päikesesüsteemi tänapäevase suuruse. Teadlased nimetavad vastsündinud Päikest protostariks.
Kuidas muutus päike gaasipallist täheks?
See juhtus tuhandeid ja tuhandeid aastaid väga, väga aeglaselt, samal ajal kui protostar ja seda ümbritsev pilv kahanesid jätkuvalt gravitatsioonijõudude mõjul. Pilve moodustavad aatomid põrkuvad, tekitades soojust. Pilve temperatuur kasvas, eriti tihedamas keskosas, kus aatomi kokkupõrgete sagedus oli kõrgem. Gaas protostaris hakkas hõõguma. Tekkiva päikese soolestikus tõusis temperatuur järk-järgult miljonite kraadideni.
Selliste hoomamatult kõrgete temperatuuride ja võrdselt kõrge rõhu korral hakkas aatomite pigistamise ja üksteise külge pressimise ajal juhtuma midagi uut. Vesinikuaatomid hakkasid omavahel kombineeruma, moodustades heeliumi aatomeid. Iga kord, kui vesinik muudeti heeliumiks, eraldus väike kogus energiat - soojust ja valgust. Kuna see protsess toimus kõikjal päikese tuumas, ujutas see energia kogu päikesesüsteemi valgusega. Päike süttis nagu hiiglaslik elektrilamp. Sellest hetkest sai Päikesest elav täht, sama, mida me näeme öötaevas.
Päikese tuumasüntees
Päike toodab energiat protsessis, mida nimetatakse tuumasünteesiks. Tuumasüntees on juhitav plahvatus päikese keskel, kus temperatuurid jäävad vahemikku 15 miljonit kuni 22 miljonit kraadi Celsiuse järgi. Iga sekund päikese sooles muundatakse heeliumiks 4 miljonit tonni vesinikku.Paisunud valgusvoo võimsus on võrdne 4 triljoni lambipirni võimsusega.
Huvitav fakt: kui päike oli noor, oli see 20 korda suurem ja 100 korda heledam kui praegu.
Mis saab päikesest järgmisena?
Tasub meenutada, et päikese vesinikuvarud on piiratud. Aja jooksul muutub meie valgusti koostis. Kui oma ajaloo alguses koosnes päike 75 protsendist vesinikust ja 25 protsendist heeliumist, siis nüüd on vesiniku sisaldus langenud 35 protsendini. Nagu arvasite, saabub hetk, kui tähe soolestikust kaob vesinik. Nagu iga kütus, on vesinik lõpuks ammendatud. Päikesele pole uut vesinikku kuhugi viia. Tähe tuum koosneb nüüd heeliumist. Tuum on ümbritsetud õhukese vesiniku kestaga. Koore vesinik muutub jätkuvalt heeliumiks, kuid täht on juba langenud järjekorda.
Millal päike enam paistab?
Nagu inimesed, ka tähed sünnivad, vananevad ja surevad. Oma 4,6 miljardi aasta vanuselt on Päike keskealine täht. Teadlaste arvates jääb päike elama umbes 5-6 miljardit aastat. Vananedes kaob vesinik järk-järgult päikesesüdamikust. Tuumasünteesi protsess liigub pinnakihtidele lähemale. Kuid varem või hiljem peatub vesinikuaatomite tuumadest heeliumi tuumade süntees. Heeliumi tuuma suurus väheneb veidi ja algab uus protsess - heeliumi tuumasüntees.
Miljardid aastaid tagasi sünteesitud heelium hakkab kahanema ja heeliumi aatomid saavad kokku, kuni lõpuks sünteesitakse neist süsiniku aatomid. Päike paistab jätkuvalt. Kuid see muutub külmemaks ja suurema suurusega. Päikese pinnatemperatuur alates 5500 kraadi Celsiuse järgi, nagu see praegu on, langeb temperatuurini 3200 kraadi. Suurem ja külmem päike kiirgab punast valgust. Selliseid vananevaid tähti kutsume punasteks hiiglasteks.
Huvitav: tulevikus suureneb Päikese maht ja neelab Merkuuri ja Veenust.
Päike hakkab paisuma, kuni ta neelab Merkuuri ja Veenust. Kui Päikese pind läheneb Maale, tõuseb temperatuur sellel märkimisväärselt. Ookeanid keevad ära. Ja Maast saab kivine, kuiv, elutu planeet, nagu praegune Merkuur. Siis peavad inimesed ilmselt otsima sobivamat elupaika.
Kui kogu heelium on ammendunud, algab süsinikuaatomitega tuumasüntees. Kuid tuumasüntees ei saa kesta igavesti. Päike kaotab järk-järgult kosmose hajutamisel oma gaasikoore jäänused ja alles jääb vaid kuum päikesesüdamik. Punasest hiiglasest muutub Päike valgeks kääbuseks, kes kortsub, võib-olla Maa suurusele. Valge kääbus on väga tihe kosmiline keha, teelusikatäis valge kääbuse ainet kaalub umbes tonn. Miljoneid aastaid hiljem jahtub valge kääbus, endine Päike, ja muutub hunnikuks tumedaks tuhaks. Päikesest saab must kääbus.
Päikesest suuremad tähed lõpevad eluteed veidramal viisil. Pärast vesiniku ja heeliumi varude ammendumist algavad hapniku sünteesi protsessid süsinikuaatomite tuumadest. Kui tähe tuumast saab puhtalt hapnik, algab neooni süntees hapniku tuumadest. Muud elemendid sünteesitakse neoonist. Lõpuks sünteesitakse raua aatomid sellistest elementidest nagu räni. Aja jooksul tähe raudtuum kahaneb ja siin võib juhtuda tohutu plahvatus. Plahvatanud täht, mida nimetatakse supernoovaks, laseb kogu selle sisu kosmosesse.
Must auk ja tähed
Isegi massiivsemad tähed võivad kahaneda musta auku. Mustas augus on gravitatsioonijõud nii suur, et isegi valguskiir ei saa selle pinnalt maha tulla. Must auk on nagu mullivann, mis imeb sisse ükskõik milliseid asju, mis talle ette tulevad. Sel juhul kasvab must auk.Mõned teadlased peavad mustad augud väravateks teistesse universumitesse või mustade aukude abil saab meie Universumist läbi sõita, nii öelda, lühikeste kriipsudena. Ehkki tähed surevad, on mõned neist uuestisündinud kui kummalised ja suurepärased kosmoseobjektid.