|
می دانیم که ستارگان بعد از تولد و گذراندن مدتی از عمر درخشان خود ،در نهایت پف کرده و تبدیل به اجرام غول پیکر و سرد و البته منبسط شده ای می شود
خورشید هم یک ستاره است و از این قاعده مستثنا نیست . پس خورشید هم یک روز تبدیل به یک " غول سرخ " خواهد شد . هم اکنون خورشید اندکی در بالای رشته اصلی قرار دارد و حدود نیمی از عمر مفید خود را گذرانده است ( تقریبا 5/4 میلیارد سال ) عمر مورد انتظار برای خورشید در حدود 10،000،000،000 سال است . درنیمه دوم عمر خورشید نورانیت خورشید کم کم افزایش میابد و با بیشتر شدن سن به بالای رشته اصلی منتقل می شود.
مغز هلیومی
خورشید در چهار میلیارد سال بعدی به طور عادی به نور افشانی ادامه می دهد و البته مقداری هم به اندازه آن اضافه می شود . در مدت 5/4 میلیارد سال درخشندگی خورشید در حدود 50 درصد و اندازه آن 25 درصد افزایش می یابد و در این زمان است که خورشید همه ئیدروژن خود را مصرف میکند و در مرکز آن یک منطقه کوچک چگال از هلیوم باقی می ماند . در این مرحله این منطقه کوچک به بخش مهمی در خورشید تبدیل میشود و تاثیر آن بر روی تکامل خورشید سبب وقوع یک رشته رویداد های پی در پی میشود . میلیاردها سال بعد از این مرحله اندازه خورشید بزرگتر می شود و هنگامی که به سن 3/10 میلیارد سال می رسد اندازه آن ½ 2 بار بیشتر از اندازه کنونی میشود. با افزایش اندازه ، دما کاهش می یابد . درخشندگی تقربیا ثابت باقی می ماند ، و منبع جدید دیگری برای تولید انرژی در کار نیست . انتظار می رود مغز هلیومی در این موقع در حدود 40،000 کیلومتر قطر داشته باشد ، که تنها یک صدم اندازه خورشید در آن زمان است . سپس مغز هلیومی شروع به انقباض می کند و سرانجام به اندازه از مرتبه زمین می رسد . هنگامی که قطر آن تنها دو برابر قطر زمین است تقریبا یک میلیون بار پر جرمتر از زمین می شود . چگال گاز در مغزی حدود 50،000 برابر چگالی آهن است ، یعنی وزن یک انگشتانه پر از ماده آن به حدود یک تن می رسد .
پوسته ئیدروژن سوز
گاز پیرامون مغزی هلیومی هنوز مقادیر بسیار زیادی ئیدروژن دارد . هنگامی که خورشید در حالت عادی بسر میبرد فاصله این مقدار ئیدروژن از هسته خورشید آنقدر زیاد است که دمای کافی برای واکنش های همجوشی وجود ندارد . به هنگام انقباض هسته دمای آن قسمت برای همجوشی به اندازه کافی بالا می رود تا پوسته هیدروژنی شکل بگیرد . این پوسته ، به سرعت گسترش می یابد و با آهنگ سوزاندن ئیدروژن درخشندگی خورشید نیز به سرعت افزایش می یابد و در عرض 100 میلیون سال درخشندگی به هزار برابر مقدار کنونی می رسد . در این حال اندازه خورشید بزرگ می شود و قطر بیرو نی اش به 100 برابر قطر کنونی آن می شود . در این زمان است که می توانیم خورشیدرا با دمای 3500 کلوین یک غول سرخ بنامیم
اگر در آن زمان بتوانیم خورشید را ببینیم ، از زمین خورشید تحت زاویه 60 درجه به رنگ قرمز تیره دیده خواهد شد که به هنگام ظهر ، قطر آن حدود یک سوم کل آسمان را فرا گرفته .
محتملترین واکنشی در این زمان روی میدهد ، ترکیب دو هسته هلیوم است تا یک هسته بریلیوم به وجود آورد . اما بریلیوم شکل گرفته زیاد دوام نمی آورد و از هم می پاشد ( در حدود 10 به توان 12- ثانیه ) . اگر هیلیوم زیادی در محیط وجود داشته باشد هسته هیلیومی می تواند قبل از فرو ریختن هسته بریلیوم با انها ترکیب شود و یک هسته پایدار کربن را درست کند . از این رو به تدریج هلیوم موجود در مغزی جای خود را به عنصر سنگینتر ی به نام کربن می دهد . بعد از آن سوزاندن هلیوم به تدریج روی نمی دهد ، بلکه در طی یک روی داد انفجاری که درخشش هلیومی نام دارد ،واقع می شود . به یاد داشته باشید که این روی داد برای ستارگانی که هم جرم یا کم جرمتر از خورشید هستند روی می دهد .
اثرات این انفجار بلافاصله در سطح خورشید دیده نخواهد شد ولی درون ستاره دستخوش تغییراتی می شود . پوسته ئیدروژنی که تا پیش از انفجار منبع انرژی خورشید محسوب می شد ناپدید می شود . دمای مغزی ناگهان افت خواهد کرد و به همین طریق ، شدت پوسته ئیدروژن سوز نیز کاهش پیدا خواهد کرد. در نتیجه درخشش هلیومی به جای اینکه نورانیت خورشید را بیشتر کند از میزان نورانیت آن می کاهد و خورشید به حالت عادی خود باز می گردد اما این حالت بیشتر از چند میلیون سال طول نمی کشد و به سبب تمام شدن سوخت ، مغزی دوباره منقبض می شود و برای دومین بار خورشید با افزایش نورانیت و شعاع و کاهش در دما مواجه خواهد شد . تا کنون جزئیات فاز غول سرخی دوم در خورشید ناشناخته است زیرا خورشید در این حالت شرایط پیچده ایی را در پیش روی خود می بیند . اما در مدت کوتاهی خورشید درهم فرو خواهد ریخت . تا اینکه به یک " کوتوله سفید " تبدیل خواهد شد
|