Koniec Słońca

This is the translation. The original web-page (oryginalna strona): http://faculty.wcas.northwestern.edu/~infocom/The%20Website/end.html

Błysk helowy
Początek końca dla czerwonego olbrzyma masa naszego Słońca występuje bardzo nagle. Ponieważ hel „popiół” nadal gromadzą się w środku, większa część z nich obracać elektronów zdegenerowane. Jest to dziwny paradoks: nawet jako zewnętrzne warstwy czerwonego olbrzyma rozwijają się w ogromne, ale rozrzedzonym chmury, jej wewnętrzny rdzeń kurczy się aż do utworzenia zakopane białego karła. Temperatura i ciśnienie w rdzeniu Słońca wzrosną do 10 razy ich aktualnej wartości. I około 1,2 miliarda lat po opuszczeniu głównego sekwencję, na wysokości swej okazałości jako czerwony olbrzym, centrum rdzenia helu Słońca staną się wystarczająco masywny, gęsty i gorący, że coś niezwykłego się stanie: w ciągu kilku minut, to zapalić i palić.

Kiedy temperatura rdzenia osiąga około 100 milionów stopni, hel zacznie fuzji do węgla w reakcji znanej jako proces potrójnej alfa, ponieważ przetwarza trzech jąder helu w jeden atom węgla. To generuje dużo ciepła. Jednak w odróżnieniu od kiedy Słońce był młody, a jego rdzeń zawierał normalnej materii, dodanie większej ilości ciepła do helu-zdegenerowanych elektronów nie powoduje to, aby rozwinąć i cool. Jak zauważył, kiedy omawiał mechanikę kwantową. Elektrony zdegenerowany względu zachowuje się jak ciecz niż gazu podczas jego podgrzewania: jej temperaturę szybko podnosi się, ale nie rozszerza. Innymi słowy, samoregulujący mechanizm utrzymuje Data głównej sekwencji tak stabilne (równowaga hydrostatycznego) jest wyłączona w elektrony zdegenerowany materii. Jeśli dodać ciepła do białego karła, to po prostu staje się cieplejsza.

Jak to się dzieje, to proces potrójne a wyjątkowo silnie zależne od temperatury: podwojenie temperatury reakcji powoduje uruchomienie około biliona razy szybciej! Tak, jak hel fuzję podgrzewa rdzeń, który nie może rozwinąć się ochłodzi, podwyższona temperatura powoduje, że fuzja helu nagle kontynuować miliony razy szybciej, co bardzo szybko nagrzewa rdzeń nawet więcej, co z kolei powoduje, że hel bezpiecznik drogę , sposób szybciej.

W skrócie, centrum eksploduje rdzeniowych hel. Około 6% rdzenia helu elektronów zdegenerowane, który teraz waży około 40% masy słonecznym jest połączony na węglu w ciągu kilku minut. (Odpowiada to spalanie około dziesięć mas ziemi helu na sekundę, jeśli utrzymując wynik). Z oczywistych powodów, astronomowie nazywają to lampa hel. W przybliżeniu czas potrzebny do toast obwarzanek, uwolnień flash, tyle energii, ile nasza obecna Słońce generuje 200 milionów lat. Na wysokości lampy błyskowej, rdzeń Słońca będzie bardzo krótko równać łączny blask wszystkich gwiazd w Drodze Mlecznej! Można sobie wyobrazić, że pożar tej wielkości będzie mieć ogromny wpływ na czerwonego olbrzyma – i tak, w pewnym sensie, ale nie aż tak nagle i gwałtownie, jak mogłoby się wydawać.

To dlatego, że mamy tendencję do niedoceniania grawitacji. W porównaniu do potęgi zastraszenia uzbrojenia jądrowego, energia generowana przez upuszczenie kilka skał nie wydaje się bardzo imponujące. Ale w rzeczywistości, grawitacyjna energia niezwykle gęste, bardzo dużych mas jest zaskakujące – to tylko nasze ludzkie uprzedzenia, wynikające z faktu, że żyjemy na małostkowy kamyk, który nie jest ani masywny ani gęsty, co sprawia nam myśleć inaczej.

Jednak jest to hel otaczającą rdzeń, który teraz dyktuje jak Słońce będzie ewoluować. Słońce bardziej lub mniej powtarza się co miało to miejsce w starzejącej gwiazdy głównej sekwencji, za wyjątkiem się z mieszanką dwutlenku węgla, hel rdzenia niż mieszanki helu i wodoru. Przez pewien czas osiąga względną stabilność i utrzymuje w równowadze hydrostatycznej nowym wcieleniu jako orangeish żółty „subgiant” gwiazdy. Zatem, gwiazdy w tej fazie ich istnienia są czasami mówi się o „helu ciągu głównego”. Od ulotnej perspektywy ludzkiego życia, subgiant gwiazdy wydają dość spokojny: znany jasna gwiazda Arcturus, którego światło użyto otworzyć Wystawa Światowa w Chicago 1933, jest taka gwiazda. To nie zmieniło się w każdym mierzalny sposób od czasu wynalezienia teleskopu.

Ale wysokie temperatury niezbędne do utrzymania spalanie helu oznacza, że słońce może spalić tylko hel jeden sposób: bardzo szybko. Gorący rdzeń dyktuje szybkiego spalania, jak również wodór. Kiedy to było na normalnym ciągu głównego, jasność Słońca odbyła dość blisko 1,0 LO do około dziewięciu miliardów lat przed rozjaśniające do około 2,7 LO na końcu. Na głównej sekwencji helu, jasność Słońca będzie posiadać około 45 LO przed rozjaśniające do około 110 LO na końcu. Nie tak imponujące jak w czerwonego olbrzyma, ale mimo to bardzo jasny.

Aby utrzymać swoją subgiant życia Słońce musi przedrzeć się przez paliwa w swej istocie helu 100 razy szybciej niż to miało miejsce z jego pierwotnego jądra wodoru. Po zaledwie stu milionów lat na głównej sekwencji helu, Sun po raz kolejny zacząć się wspinać ku sferze czerwonych olbrzymów, i z tych samych powodów, jak to miało miejsce wcześniej. Ale nie ma „błysk węgla” odpowiednik lampy helu, który wstrzymał Słońce po raz pierwszy. Temperatura i ciśnienie potrzebne do zapłonu połączenie węgiel-węgiel jest zbyt wielki dla Słońce osiągnąć bez względu na to, jak sprężone jego rdzeń staje się, więc węgiel tylko gromadzi i staje się coraz gęstsza. Tendencja że Słońce pokazał na swoim pierwszym biegu postaci czerwonego olbrzyma, gdy jego rdzeń został zgnieciony do białych karłów gęstościach nawet jako zewnętrzne warstwy billowed dziesiątki milionów kilometrów średnicy, jest już nie do powstrzymania. Jej zewnętrzna warstwa uderzenie dalej i dalej na zewnątrz, niż orbity Jupiter, jako jego rdzeń elektronów zdegenerowany szybko staje się bardziej masywne i w związku z tym mniejsze i bardziej gęste.

I w końcu nadejdzie dzień, kiedy firma dwuczęściowej. Ostateczne dni gwiazdy są niezwykle skomplikowane, ponieważ spalanie helu i wodoru muszle spalanie nie palą się w tym samym tempie. Im gorętszy, szybsze spalanie helu powłoka ma tendencję do wyścigu na zewnątrz i wyprzedzać skorupę spalanie wodoru, a gdy to się dzieje, nie ma więcej hel lewo spalić, więc powłoka hel fizzles zewnątrz. Ale olbrzymia gwiazda szybko gotuje się więcej hel, który następnie gromadzi się na biało-karzeł rdzenia aż nagle wybucha w helu zapłonu run-away, że jest coś takiego jak w wersji dla dzieci z lampą błyskową rdzeń hel. Hel zakłóca flare-up (wyłącza) spalanie wodoru przez krótki czas, i tak dalej. Na samym końcu, Słońce dosłownie kaszel się do śmierci wielu zapłonów jako paliwo i zagłuszyły-off zaniki fuzyjne zgrać poprzez swoją atmosferę.

W czterech lub pięciu wielkich wybuchów, oddalone około 100.000 rok od siebie, zewnętrzne warstwy Słońca będzie oddzielić od rdzenia i być całkowicie zszokowana. Będą one stanowić ogromny, rozszerzenie powłoki wokół układu słonecznego i przenieść na zewnątrz, aby przyłączyć się do międzygwiezdnego gazu. W przybliżeniu 45% masy Słońca będzie ucieczki w ten sposób. Pozostałe 55% masy Słońca wkrótce skompresowane do białości, ultra-gęsty rdzeń. Komuś oglądanie wschodu słońca z daleka, Słońce wydaje się gwałtownie zmieniać kolory od czerwonego do białego jako gazowego zasłoną otaczającą go podniósł. (Przez „szybko”, oczywiście, mam na myśli okres czasu, zaledwie kilka razy dłużej niż wiek piramid).

Odsłoniętą powierzchnię rdzenia piekący słoneczne będą więc gorąco, co najmniej 170.000 K°, które będą emitować więcej promieniowania rentgenowskiego niż światło widzialne. (Po czerwonych olbrzymie gwiazdy są gorące znanych gwiazd, z wyjątkiem Data neutronowych.) Jego jasność będzie znakomitym 4000 lO. Słońce będzie stały się źródłem promieniowania galaktycznego naprawdę postury, jej energia zapalanie gazu uciekającego wokół niego jak wielki neon. Takie chmury nazywane są mgławica planetarna, Mylące nazwy, ponieważ astronomowie 18th-century ledwo zobaczyć je z teleskopów czasu i myślę, że wyglądały jak planety. Są to jedne z najpiękniejszych zabytków w astronomii. Fotografia po prawej stronie, z mgławicy znany jako NGC 6751, jest jednym z moich ulubionych. Jasnym punktem w centrum jest post-czerwono-gigant gwiazdy macierzystej.

Co ciekawe, nie jest gwiazdą prawo w momencie wystrzelenia swoje zewnętrzne warstwy, które można dostrzec gołym okiem. Jest to Mira, „Amazing One”, nazwany tak przez arabskich astronomów w średniowieczu, ponieważ Mira raczej chaotycznie zmienia się na przestrzeni około 330 dni od bycia najjaśniejsza gwiazda w konstelacji (Cetus, wieloryb) do całkowitej niewidzialności. Mira jest tylko klasycznie nazwie gwiazda, że ​​nie można zobaczyć, dużo czasu. Nowoczesne instrumenty ujawniają, że Mira jest znacznie nadmiernie rozszerzony worek głęboko czerwony gazu, który nie jest jeszcze dokładnie kulisty, a które, przy 2000 K°, jest również jednym z najchłodniejszych znanych gwiazd. Jego atmosfera jest w trakcie skomplikowanych falowania i oscylacje jak spalanie jądrowej poniżej to jest rozpylony i wstrzymuje oddech. Stąd, jego zmienność. W marne 500.000 lat lub mniej, Mira będzie mgławicy planetarnej.