Vývoj Slunce

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

Astronomie a řada jiných oborů (především kosmický výzkum, fyzika plazmatu, magnetohydrodynamika, jaderná fyzika a fyzika elementárních částic,...), jakož i moderní výpočetní technika nám dovolují nahlédnout do minulosti i budoucnosti Slunce. Jakožto obyčejná hvězda prodělává normální vývoj hvězd.

Pro přehlednost můžeme rozdělit život Slunce na tato období:

  1. příprava materiálu pro Slunce před 7 mld. let v jeho předchůdcích;
  2. sluneční globule - zárodek Slunce s obrovskou zásobou energie;
  3. Praslunce – gravitační smršťování sluneční globule,
  4. historie Slunce – období jaderných sil;
  5. historie slunečního magnetismu – změny sluneční činnosti;
  6. stárnutí a agonie Slunce – degenerace Slunce v trpaslíka a zánik Země.

Obsah

Rozdělení sluneční historie

Toto rozdělení sluneční historie do šesti období je založeno na charakteru sil, které utvářely beztvarou mezihvězdnou hmotu ve hvězdu zvanou Slunce a při tom z ní „ždímaly“ energii:

Příprava materiálu

Jaderná síla připravovala materiál po chemické stránce v mateřských hvězdách Slunce (podle kosmochemie přibližně před 7 mld. let). Byly složeny především z vodíku a malého množství helia. Jejich hmotnosti byla 1031–1032 kg (pro srovnání: dnešní hmotnost Slunce Mʘ = 2 × 1030 kg). Během jejich nedlouhého života a kratičké agonie (výbuch supernovy) došlo k vytvoření všech těch prvků, které zná dnešní chemie. Výbuchem supernovy se dostaly atomy vytvořené z vodíku do mezihvězdného prostoru. Mezihvězdný oblak (sluneční pramlhovina), v němž se o asi 2 mld. let později zrodilo Slunce a sluneční soustava, tak byl obohacen o těžké prvky (uhlík, dusík, kyslík atd.). Sluneční pramlhovina byla chemickou laboratoří. Z atomů se tvořily molekuly a z molekul zrnka mezihvězdného prachu. Na nich probíhaly rozmanité chemické reakce. Některé složitější molekuly sehrály pravděpodobně důležitou roli při vzniku života v mořích na planetě Zemi. Jako příklad uveďme aminokyseliny (strukturní jednotky bílkovin) a lipidy, důležité pro stavbu buněčných membrán;

Sluneční globule

Vlastní gravitací se sluneční pramlhovina smršťovala v tmavou chladnou globuli – zárodek Slunce. Globule byla obrovskou zásobárnou energie gravitační a jaderné.

Gravitační energie globule o hmotnosti M a rozměru r je řádově

–G M2/r, kde G je gravitační konstanta. Celkové zásoby jaderné energie globule byly přibližně

0,008 Mc2, kde c je rychlost světla a Mc2 je klidová energie globule. Faktor 0,008 vystihuje účinnost uvolňování („ždímání“) klidové energie hvězdy termonukleárními reakcemi.

Celý zivot Slunce – od sluneční globule az po bílého trpaslíka – je houzevnatým úsilím zbavit se energie do okolní mrazivé kosmické prázdnoty. V tom je podstata vývoje každé hvězdy, včetně té naší.

Praslunce

Ze zásob energie v globuli se nejprve odčerpávala její gravitační energie, a to v tmavě červeně žhnoucím Praslunci; Praslunce se pod vlastní gravitací smršťovalo, zahřívalo a při vzrůstající teplotě se v jeho nitru začala pozvolna uplatňovat jaderná síla: termonukleární reakce, při nichž se přeměnily v helium lehké prvky (deuterium, lithium, berylium a bor). Při teplotách nad 7 mil. K se vodík začal přeměňovat (proton–protonovým řetězcem) v helium. Jaderná síla (hoření vodíku) se uplatňovala s rostoucí teplotou stále větší měrou, až při 15 mil. K se stala přeměna vodíku v helium jediným zdrojem energie: Praslunce se stalo Sluncem. Vstoupilo mezi hvězdy na hlavní posloupnosti HR-diagramu. Tam je 90 % všech hvězd a Slunce tam je dodnes;

Historie Slunce

Ve Slunci přetvářejí jaderné síly každou sekundu 560 mil. t vodíku v helium a uvolňují 1026 W;

Historie slunečního magnetismu

Elektromagnetické síly se jednak projevují jako sluneční činnost, jednak oněm uvolněným („vyždímaným“ termonukleárními rekacemi) 1026 W dávají formu fotonů, které odnášejí energii z povrchu Slunce do mrazivého kosmického prostoru;

Stárnutí a agonie Slunce

Na stárnutí a agonii Slunce se budou za 7 mld. let střídavě podílet síly gravitační a jaderné, ale i slabé (emise neutrin) a elektromagnetické (fotonové záření).

Pozůstatkem Slunce bude bílý trpaslík, kolem něhož bude po několik tisíciletí zářit planetární mlhovina – jako věnec, který klade příroda odumřelým hvězdám. A v planetární mlhovině ze rozplynou planety a budou se v ní vznášet atomy, z nichž je nyní složen náš organismus.

Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Stránky
Nástroje
[CNW:Counter]