Het universum herbergt miljarden planetaire systemen. Ons planetenstelsel is ontstaan rond de ster 'zon' die ongeveer 4.5 miljard jaar geleden werd gevormd. Het zonnestelsel, gelegen in het buitenste gebied van de spiraalvormige schijf van de Melkweg, heeft verschillende stadia van de zon doorlopen om te vormen wat het nu is.
De geboorte van de zon:
De geboorte van de zon markeert een van de eerste stadia van de zon. De neveltheorie suggereert dat het zonnestelsel dat de zon en alle planeten omvatte, begon als een enorme wolk van moleculair stof en gas (in de zonne-nevel). Ongeveer 4.57 miljard jaar geleden stortte deze gigantische wolk in. De reden hiervoor kunnen schokgolven zijn van een supernova of een passerende ster die resulteren in instorting van de zwaartekracht.
Deze ineenstorting veroorzaakte een verzameling gas- en stofzakken in dichtere gebieden. Hierdoor werd meer en meer stof, gassen en materie in de dichtere gebieden getrokken en begonnen te roteren om te voldoen aan de behoud van Impuls. De rotatie verhoogde de druk en gekatalyseerde warmteontwikkeling. De meerderheid van de massa werd samengevoegd en vormde een massieve bal in het midden, terwijl de resterende materie eromheen cirkelde als een afgeplatte schijf.
De gigantische bal van materie in het midden van de zonnevel leidde uiteindelijk tot de vorming van de zon, terwijl de cirkelende platte schijf van materie de planeten, manen, asteroïdengordel, enz. Vormde. Gedurende ongeveer 100,000 jaar was de zon een ineenstorting. protoster; daarna namen de druk en temperatuur in het binnenste van de bal toe om de kern van de fusie te doen ontbranden.
Aanvankelijk was de zon een T Tauri-ster, dat wil zeggen een gewelddadig dynamische ster die een krachtige zonnewind uitstraalde. Het kostte de zon een paar miljoen jaar om tot rust te komen in zijn huidige vorm. Hier begonnen de levenscyclus en verschillende stadia van de zon.
De hoofdreeks:
Net als bij de meeste sterren, ondergaat de zon momenteel de belangrijkste sequenties van zijn levensfase en in de loop van de hoofdreeks vinden kernfusiereacties (versmelting van waterstof tot helium) krachtig plaats in de kern van de ster. Ongeveer 600 miljoen ton materie wordt omgezet in zonnestraling, neutrino's en 4 x 1027 W energie per seconde. De zon wekt nu al 4.57 miljard jaar energie op door dit proces.
Net als elk ander proces heeft ook dit een vervaldatum. De hoeveelheid waterstofgas in de kern van de zon is eindig en kan het proces daarom niet voor altijd van brandstof voorzien. Tot op heden heeft de zon ongeveer 100 keer de massa van de aarde omgezet in helium en zonnestraling. Naarmate dit proces vordert, wordt meer waterstof omgezet in helium, wat resulteert in het voortdurend krimpen van de kern van de zon. Hierdoor kunnen de buitenste lagen van de zon dichter bij het midden komen en worden ze geconfronteerd met een intense zwaartekracht.
Naarmate de nabijheid van de buitenste lagen toeneemt, wordt er meer druk uitgeoefend op de kern, die wordt afgestoten door een daaropvolgende toename van de versmeltingssnelheid. In wezen verwijst dit naar het feit dat de fusiesnelheid versnelt en de warmte-lichtopbrengst van de zon toeneemt naarmate de zon waterstofatomen verbruikt en dit proces resulteert in een toename van één procent in helderheid en warmteproductiecapaciteit van de zon elke 100 miljoen jaar en een stijging van 30 procent sinds de laatste 4.57 miljard jaar.
Ongeveer 1.1 miljard jaar vanaf vandaag is de zon waarschijnlijk 10% helderder en heter dan nu. Dit is vergelijkbaar met de op hol geslagen opwarming van Venus die de planeet in een helse omgeving veranderde.
Na 3.5 miljard jaar zou de zon 40% helderder en heter worden dan nu. Deze intensivering van warmte en licht zou de oceanen doen koken, de ijskappen permanent doen smelten en alle waterdamp in de atmosfeer naar de ruimte laten ontsnappen. Onder deze milieutoestanden zou het leven op aarde zoals we weten, ophouden te bestaan. Dit zou onze aarde veranderen in een heet en droog lichaam zoals Venus. De hoofdreeks is een van de meest vitale stadia van de zon.
Kern waterstof uitputting:
De universele regel 'Een ding dat begint, moet eindigen'; geldt voor alles, zelfs voor het zonnestelsel. Het elimineren van zoiets groots als een planetair systeem vergt echter honderden miljarden jaren. Het einde van de zon zal in de nabije toekomst waarschijnlijk niet plaatsvinden. Maar in de verre toekomst zou de zon al zijn waterstofbrandstof opbranden en geleidelijk de dood tegemoet kruipen. Aangezien de zon ongeveer 5.4 miljard jaar later de hoofdreeks vormt, begint een van de laatste stadia van de zon.
Zodra de waterstof in de kern van de zon is opgebruikt, zal de inerte heliumas die daar wordt gevormd instabiel zijn en onder invloed van zijn gewicht verslechteren. Hierdoor zou de kern opwarmen en dichter worden, wat resulteert in de groeiende omvang van de zon die leidt naar de Rode Reus-fase van zijn evolutie. Er wordt geschat dat naarmate de zon uitzet, hij groot genoeg zal worden om de baan van Mercurius, Venus en misschien zelfs de aarde te omarmen. Als de aarde de omhelzing toevallig overleeft, zou de extreme hitte van de rode zon de planeet verschroeien.
Laatste fase en dood:
De laatste stadia van de zon omvatten de Red-Giant-Branch (RGB) -fase en zodra de zon de RGB-fase raakt, heeft deze een actieve levensduur van ongeveer 120 miljoen jaar over. Maar deze fase zou getuige zijn van een reeks activiteiten. Ten eerste zal de met helium-as gevulde kern venijnig ontbranden in een heliumflits waarin ongeveer 40% van de massa van de zon en 6% van de kern binnen enkele minuten wordt omgezet in koolstof!
In zijn RGB-fase zal de zon waarschijnlijk krimpen tot ongeveer tien keer zijn huidige grootte en 50 keer zijn helderheid, met een aanzienlijk lagere temperatuur dan vandaag. Het helium dat in de kern van de zon aanwezig is, zal de komende 100 miljoen jaar blijven branden totdat het volledig is uitgeput. Na uitputting zou de zon zijn asymptotische-reuzentak (AGB) -fase ingaan, waar hij snel weer zou uitzetten en meer licht zou worden.
Uiteindelijk, in de komende 20 miljoen jaar, zou de zon instabiliteit beginnen te vertonen en een reeks thermische pulsen van massaverlies ondergaan en deze verschijnselen zullen naar verwachting elke 100000 jaar plaatsvinden, waardoor de grootte van de zon toeneemt tot meer dan 1AU-straal en helderheid om 5,000 keer helderder te zijn.
Deze fase van de expansie van de zon zal ofwel de aarde omarmen of haar voor het leven totaal onverenigbaar laten. Zelfs de planeten die aanwezig zijn in het buitenste zonnestelsel (voorbij de asteroïdengordel) zullen drastisch veranderen. Met een toename van de opname van energie van de zon, zullen het waterijs gaan sublimeren, een dikke atmosfeer en dichte oceanen aan het oppervlak vormen. Over 500,000 jaar vanaf dit stadium zal de huidige massa van de zon met de helft zijn verminderd en zal zijn buitenste omhulsel van gassen evolueren tot een planetaire nevel.
credit: Kurgus aangenomen (op basis van auteursrechtclaims)., Planetaire.Nevelvorming, Wikimedia Commons
De evolutie in het post-AGB-stadium van de zon zal relatief sneller zijn. Dit gebeurt wanneer de uitgestoten massa ioniseert om een planetaire nevel te vormen en de kale kern een temperatuur van 30,000 K bereikt. De eindtemperatuur van de blootgestelde kern zal meer dan 100,000 K bedragen, waarna het residu zal afkoelen om een witte dwerg te vormen. De gevormde planetaire nevel zal geleidelijk diffunderen in ongeveer 10,000 jaar, maar de witte dwerg zal triljoenen jaren blijven bestaan voordat hij afneemt tot zwart.
Ultieme lot van onze zon:
Krediet: ESO / S. Steinhöfel, Diagram van het leven van zonachtige sterren, CC BY 4.0
De stadia van de zon of een andere ster eindigen met zijn dood. Over het algemeen wordt de dood van sterren geassocieerd met enorme supernova's en de vorming van zwarte gaten. In het geval van de zon vinden dergelijke formaties echter mogelijk niet plaats omdat de zon niet zwaar genoeg is om dergelijke processen te ondergaan. In vergelijking met de aarde lijkt de zon enorm te zijn, maar het is een ster met een relatief lage massa. Er zijn enkele kolossale sterren met een hoge massa in het heelal die vele malen groter zijn dan de zon. Als de zon tien keer zo zwaar zou zijn, zou de laatste fase van zijn levensduur veel explosiever zijn.
In dat geval zou zich in de kern van de ster ijzer gaan vormen. Wanneer ijzer kernfusie ondergaat, geeft het geen aanzienlijke hoeveelheid energie af. Hierdoor ervaart de ster niet langer een naar buiten gerichte druk in zijn kern, en daarom wordt voorkomen dat hij naar binnen instort.
De zon zal waarschijnlijk catastrofaal imploderen met een enorme hoeveelheid energie wanneer ijzer van ongeveer 1.38 keer zijn massa wordt verzameld in de kern. Deze ondoorgrondelijke hoeveelheid energie zou de aarde in slechts acht minuten bereiken en samen met het hele zonnestelsel volledig vernietigen. Een nieuwe nevel (vergelijkbaar met de Krabnevel) kan zich vormen en zichtbaar zijn vanuit de nabijgelegen sterrenstelsels. Het laatste overblijfsel van de zon kan een stellair zwart gat zijn of een snel ronddraaiende neutronenster.
Maar onze zon heeft dit lot niet vanwege zijn massa. De zon zou zichzelf gewoon uitbranden tot een witte dwergster. En tegen die tijd zou het leven al lang uitgestorven zijn. Dit markeert het einde van de verschillende stadia van de zon.
Bezoek voor meer informatie over het zonnestelsel https://techiescience.com/milky-way-galaxy/
Lees ook:
- Is maakbaarheid een fysieke eigenschap?
- Voorbeelden van dynamisch evenwicht
- Neutraal evenwicht voorbeeld
- Voorbeelden van neutraal evenwicht
- Coulomb-wrijving versus stroperige wrijving
- Voorbeelden van spiegelreflectie
- Dynamisch evenwicht voorbeeld
- Gebruik van staafmagneet
- Amplitude
- Dopplereffect voor bewegende waarnemer
Hallo, ik ben Sanchari Chakraborty. Ik heb de master Elektronica gedaan.
Ik vind het altijd leuk om nieuwe uitvindingen op het gebied van elektronica te ontdekken.
Ik ben een leergierige leerling en investeer momenteel in het vakgebied Toegepaste Optica en Fotonica. Ik ben ook een actief lid van SPIE (International society for optics and photonics) en OSI (Optical Society of India). Mijn artikelen zijn bedoeld om kwalitatief hoogstaand wetenschappelijk onderzoek op een eenvoudige maar informatieve manier aan het licht te brengen. Wetenschap evolueert sinds mensenheugenis. Dus ik probeer mijn steentje bij te dragen aan de evolutie en deze aan de lezers te presenteren.
Laten we doorverbinden