良い(?)ニュース:結局、太陽は死ぬと惑星状星雲を形成します!

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悪い知らせがあります。太陽はやがて死ぬでしょう。



それをいくらか軽減するのは、これが数十億年のように長い間起こらないという事実です。準備する時間があります。

一般的に、私たちは何が起こるかを知っています。太陽は、水素を核融合して大量のエネルギーを放出するヘリウムになっているため、輝いています。しかし、融合に利用できる太陽核の水素の量は限られています。詳細は少し複雑です(見る クラッシュコース天文学:低質量星 その情報のために、および/または(咳咳) 私は文字通りこのトピックに関する本を書きました …まあ、少なくとも1つの章)、しかし最終的には太陽はその外層を流し、太陽風のはるかに激しいバージョンでそれらを吹き飛ばします。熱くて密度の高いコアが明らかになります。これは、地球と同じくらいの大きさですが、太陽の半分の質量を持つコンパクトな白色矮星です。







しかし、この時点で、太陽が何をするかについての科学は少しぼんやりしています。星が太陽よりも重いため、残された白色矮星は熱くて明るいため、周囲の空間に大量の紫外線が溢れます(温度と光度は質量に大きく依存します)。これらの高エネルギー光子は、以前に放出された古い外層である周囲のガスに衝突します。ガスが点灯して光り、私たちが呼ぶものになります 惑星状星雲 、ゴージャスなネオンサインインスペース。

また、太陽よりもはるかに質量の小さい星は、これを行うのに十分な明るさ​​の死体を残さないこともわかっています。しかし、これらすべての物理学について私たちが知っていることから、 太陽自体 惑星状星雲を照らすのに十分なほど熱くて明るい白色矮星を残します。星がどのように死ぬかのモデルは、太陽のような星が惑星を作るのに十分な大きさではなかったことを示していますが、私たちは境界線に近いので、言うのは難しいです。

惑星状星雲になるかどうかわからないことに長い間注意を払ってきましたが、今では賭けをヘッジする必要がなくなったようです。 新しい研究は示しています 太陽は確かに惑星状星雲を形成します。かすかになりますが、そこにあります。

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壮観な亜鈴状星雲、今や輝きを放っている外層を脱ぎ捨てた死にゆく星。クレジット:ESO / I。 Appenzeller、W。Seifert、O。Stahlズームイン

壮観な亜鈴状星雲、今や輝きを放っている外層を脱ぎ捨てた死にゆく星。クレジット: ESO / I。 Appenzeller、W。Seifert、O。Stahl





作品は特に太陽に焦点を当てていませんでしたが、私たちが長い間知っていた謎に焦点を当てました。 楕円銀河 それらの中には古い星しかほとんどない傾向があります。巨大な星が最初に死ぬので、古い楕円銀河に残っているのは、太陽のようなかなり低質量の星だけです。私たちが惑星を作ることができないと思った星です。しかし、これらの銀河にはたくさんの惑星状星雲が見られます。逆説!

そして、天文学におけるほとんどの矛盾した証拠のように、それはより良いモデルによって解決されました。基本的に、私たちは星が年をとるにつれてどのように振る舞うか、そしてその振る舞いがどのような要因に依存するかをよく知っています(質量、ほとんどだけでなく、星に含まれる元素の組み合わせなど)。これらすべてを支配する方程式—私たちが恒星進化モデルと呼ぶもの—は最近改善されました。新しい研究では、これらのモデルを使用して、白色矮星が死んだときにさまざまな質量の星から残された白色矮星がどれほど熱く、どれほど明るいかを調べました。

彼らが見つけたのは、星の初期質量は、使用されている古いモデルよりも小さくても、惑星状星雲ができる可能性があるということです。それは太陽を含みます!下限に近づいていますが、それでもカウントされます。

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たまたま、惑星のガス中のいくつかの元素は他の元素よりもよく輝きます。最高の2つは、赤く光る水素(ガスの中で最も豊富な元素であるためです)と酸素です。 幽霊のような緑に光る 。それは、原子物理学と元素が紫外線に反応する方法と関係があります。太陽が死んでガスが膨張すると、科学者たちは、白色矮星が露出し始めてからわずか5、000年後に水素が最初に輝き始め、その後約7、500年後に酸素が楽しみに加わると予測しています。

それなら私たちはきれいになりませんか!失神しても。

そんなに長くない。かつて私たちの星であった白色矮星は、やがて冷えて、もう十分に熱くも明るくもなりませんが、それよりも重要なのは、ガスが膨張するにつれて、ガスがますます希薄になることです。惑星状星雲を形成してから約1万年後、太陽が死んだときに放出されたガスは非常に薄くなり、白色矮星からの光が太陽を通過する傾向があります。星雲は色あせて暗くなり、最終的には星の間のガスと混ざり合います。

そして、地球はどうですか?まあ、それはまだ明確ではありません。太陽が赤色巨星に拡大すると、水星と金星は消え、膨張する星によって消費されます。それらは気化するでしょう。地球は、同じ運命から逃れることができるほど遠くにあります(太陽がその外層を吹き飛ばすと、その質量が減少するため、重力がその保持を緩め、地球の軌道が拡大することを意味します)。

だから、ええ、私たちはetを取得しませんが、まあ、それは私たちがこれを無傷で通過するようなものではありません。空の半分を埋め尽くす巨大な赤色巨星は、この時期に地球がうまくフェアしないことを意味します。表面温度は岩を溶かすのに十分なほど高く、海は沸騰してから長い年月が経ち、人類が住む他のクレメントスポットを見つけたといいのですが。

結局のところ、私たちは今から60億年以上話しています。引っ越す新しい家を見つけるのに十分な時間。その間、私たちは常に最も近い星についてもっと学んでいます。将来がどうなるかを考えると、それはかなり良いことだと思います。