Bild der Sonne vom ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory. (SOHO Instrument Consortium) Eines Tages wird unsere Sonne sterben.
Da wir zufällig Bewohner des Planetensystems der Sonne sind, ist die Frage, wann und wie dies geschehen wird, für uns von großem Interesse.
Sicherlich werden wir wahrscheinlich nicht da sein, um es zu sehen … aber wissen Sie, es ist unser Zuhause. Wir wollen wissen, was letztendlich daraus wird. Abgesehen von reiner Neugier können uns Modelle der Sternentwicklung helfen, den Kosmos und unseren eigenen Platz darin zu verstehen.
„Wenn wir unsere eigene Sonne nicht verstehen – und es gibt viele Dinge, die wir nicht über sie wissen – wie können wir dann erwarten, alle anderen Sterne zu verstehen, aus denen unsere wundervolle Galaxie besteht?“ sagte der Astronom Orlagh Creevey des Observatoriums de la Côte d'Azur in Frankreich.
Wir wissen bereits im Detail, was in der Zukunft unserer Sonne passieren wird. Es wird in den nächsten Milliarden Jahren immer heißer werden und irgendwann wird ihm der Wasserstoff ausgehen, der es in seinem Kern verschmelzen lässt.
Der Kern beginnt sich zusammenzuziehen, ein Prozess, der mehr Wasserstoff in die Region unmittelbar um den Kern bringt und eine Wasserstoffhülle bildet. Dieser Wasserstoff beginnt dann zu verschmelzen und gibt Helium in den Kern ab, ein Prozess, der als Hüllenverbrennung bezeichnet wird.
Dabei dehnt sich die äußere Atmosphäre der Sonne stark aus, vielleicht sogar bis zur Umlaufbahn der Sonne Mars und verwandelte es in einen roten Riesen. Irgendwann wird ihm der Wasserstoff und das Helium ausgehen, die gesamte äußere Materie wird ausgestoßen, um einen planetarischen Nebel zu bilden, und der Kern wird zu einem Weißen Zwerg zusammenfallen, dessen vollständige Abkühlung Billionen von Jahren dauern könnte.
Der Zeitpunkt des Endes der Hauptreihe hängt jedoch von den individuellen Eigenschaften jedes Sterns ab. Was unsere eigene Sonne betrifft, könnte die grobe Schätzung, wann es bergab gehen wird, immer mehr Beweise gebrauchen.
Der beste Weg, dies herauszufinden, besteht darin, die Milchstraße nach sonnenähnlichen Sternen in verschiedenen Phasen ihres Lebens zu durchsuchen und sie dann in eine Zeitleiste einzubinden, die die Vergangenheit und Zukunft unseres eigenen Sterns modelliert.
Mit der neuesten Veröffentlichung von Daten der Europäischen Weltraumorganisation Gaia Mit dem Projekt zur Kartierung der Milchstraße verfügen wir nun über die bisher detaillierteste Zeitleiste des Lebens der Sonne.
Gaias Hauptaufgabe besteht darin, die Milchstraße mit der bisher höchsten Präzision zu kartieren, und das Unternehmen ist für diese Aufgabe mit einer Reihe von Instrumenten ausgestattet. Es verfolgt die Positionen und Bewegungen der Sterne am Himmel und macht gleichzeitig detaillierte Beobachtungen der Helligkeit und Helligkeit jedes einzelnen Sterns Spektralklassifizierung .
Mithilfe dieser Werte können Faktoren wie die chemische Zusammensetzung und die Temperatur bestimmt werden. Sie können auch in einem Diagramm dargestellt werden, das als a bezeichnet wird Hertzsprung-Russell-Diagramm , was eine Schätzung des Alters des Sterns liefert.
Sie sehen, die Masse eines Sterns ändert sich mit zunehmendem Alter nicht wirklich. aber seine Temperatur tut es, ganz erheblich, basierend auf der Kernfusion Dies geschieht im Sternkern und wird als Helligkeitsänderung beobachtet.
Unsere Sonne wird als klassifiziert Hauptreihenstern vom Typ G oder Gelber Zwerg (obwohl er eigentlich nicht gelb ist) und ist ein ziemlich typisches Beispiel seiner Art.
Es ist etwa 4,57 Milliarden Jahre alt, also etwa in der Mitte seiner Hauptreihenlebensdauer. Es ist auch zur thermonuklearen Kernfusion fähig und erzeugt eine Oberflächentemperatur von 5.772 Kelvin. Das bedeutet, dass die Betrachtung anderer G-Sterne uns eine ziemlich gute Vorstellung davon geben sollte, wie unsere Sonne weiterhin Treibstoff verbrennen könnte und wann dieser möglicherweise verpufft.
Creevey und ihr Team begannen zunächst mit der Durchsicht der Gaia-Daten, weil sie präzise Beobachtungen von Sternen mit relativ „kühleren“ Temperaturen zwischen 3.000 und 10.000 Kelvin wollten. Das liegt daran, dass Sterne mit niedriger Temperatur tendenziell kleiner sind und länger leben als die heißeren Sterne; Der Blick auf kühlere Sterne kann daher möglicherweise mehr über die Geschichte und Sternentwicklung der Milchstraße und des weiteren Universums verraten.
Da dieser Temperaturbereich Sterne wie die Sonne umfasst, könnten die Daten verwendet werden, um Sterne mit einer ähnlichen Masse und chemischen Zusammensetzung wie die Sonne zu ermitteln. Dies führte zu 5.863 sonnenähnlichen Sternen im gesamten Hertzsprung-Russell-Diagramm, von sehr jung bis sehr alt.
Indem Creevey und ihre Kollegen nur die sonnenähnlichsten Sterne identifizierten, konnten sie den Zeitpunkt ihres Untergangs bestätigen.
Im Großen und Ganzen im Einklang mit früheren Prognosen zur Lebensdauer der Sonne wird ihre Temperatur im Alter von etwa 8 Milliarden Jahren ihren Höhepunkt erreichen. Er wird sich im Alter von etwa 10 bis 11 Milliarden Jahren in einen Roten Riesenstern verwandeln.
Das Leben auf der Erde hat, um es festzuhalten, nur noch etwa eine Milliarde Jahre, es sei denn, wir tun etwas katastrophal Dummes oder uns passiert etwas Katastrophales. Das liegt daran, dass die Helligkeit der Sonne um ca. zunimmt 10 Prozent alle Milliarde Jahre ; was bedeutet, dass auch die Temperatur zunimmt. Diese Veränderung klingt klein, aber sie wird die Erde für das Leben, wie wir es kennen, unbewohnbar machen.
Das ist also fröhlich. Aber es gibt noch viel zu tun. Der neue Gaia-Katalog sonnenähnlicher Sterne könnte uns mehr darüber verraten, wie und warum wir überhaupt hier sind. Wir können beispielsweise herausfinden, ob sich sonnenähnliche Sterne alle gleich verhalten. Und was noch wichtiger ist: Suchen Sie nach weiteren Planetensystemen, die dem Sonnensystem ähneln.
Im Moment haben wir kein System gefunden, das in der Lage zu sein scheint, das technologisch fortgeschrittene Leben, wie wir es kennen, zu beherbergen. Aber die Antworten liegen da draußen. Wenn wir sie finden können.