gov-civil-vilareal.ptGute (?) Nachrichten: Die Sonne wird einen planetarischen Nebel bilden, wenn sie doch stirbt!
>Ich habe schlechte Nachrichten: Die Sonne wird irgendwann sterben.
Das etwas abzumildern ist die Tatsache, dass dies nicht für eine lange Zeit passieren wird, wie Milliarden von Jahren. Wir haben etwas Zeit, um uns darauf vorzubereiten.
Im Allgemeinen wissen wir, was passieren wird. Die Sonne scheint, weil sie in ihrem Kern Wasserstoff zu Helium verschmilzt, wodurch enorme Energiemengen freigesetzt werden. Aber die für die Fusion verfügbare Menge an Wasserstoff im Kern der Sonne ist begrenzt. Die Details sind etwas komplex (siehe Crashkurs Astronomie: Sterne mit geringer Masse für diese Info und/oder (Husten, Husten) Ich habe das Buch buchstäblich zu diesem Thema geschrieben … na ja, zumindest ein Kapitel), aber am Ende wird die Sonne ihre äußeren Schichten abwerfen und sie in einer viel heftigeren Version des Sonnenwinds wegblasen. Der heiße, dichte Kern wird enthüllt, ein kompakter weißer Zwerg von der Größe der Erde, aber mit der halben Masse der Sonne.
An diesem Punkt ist die Wissenschaft, was die Sonne tun wird, jedoch ein wenig verschwommen. Bei Sternen, die massereicher als die Sonne sind, ist der zurückgelassene Weiße Zwerg heiß und hell genug, um den Raum um ihn herum mit viel ultraviolettem Licht zu fluten (Temperatur und Leuchtkraft hängen zum großen Teil von der Masse ab). Diese hochenergetischen Photonen treffen auf das umgebende Gas, die alten äußeren Schichten, die zuvor ausgestoßen wurden. Das Gas leuchtet, glüht und wird zu dem, was wir nennen ein planetarischer Nebel , eine wunderschöne Leuchtreklame im Weltraum.
Wir wissen auch, dass Sterne mit viel geringerer Masse als die Sonne keine hell genug Leichen hinterlassen, um dies zu tun. Aber nach dem, was wir über die Physik von all dem wissen, ist es schwer zu sagen, ob die Sonne selbst hinterlässt einen weißen Zwerg, der heiß und hell genug ist, um einen planetarischen Nebel zu erleuchten. Modelle, wie Sterne sterben, zeigen, dass Sterne wie die Sonne nicht massiv genug waren, um Planetarien zu bilden, aber wir sind nahe an der Grenze, daher war es schwer zu sagen.
Ich habe lange darauf geachtet, dass wir nicht sicher sind, ob wir ein planetarischer Nebel werden oder nicht, aber es sieht so aus, als ob ich meine Wette jetzt nicht mehr absichern muss: Neue Forschung zeigt die Sonne wird tatsächlich einen planetarischen Nebel bilden. Es wird schwach, aber es wird da sein.
Der spektakuläre Hantelnebel, ein sterbender Stern, der seine äußeren Schichten abgeworfen hat, die jetzt leuchten. Kredit: ESO/I. Appenzeller, W. Seifert, O. Stahl
Die Arbeit konzentrierte sich nicht speziell auf die Sonne, sondern auf ein Geheimnis, von dem wir seit langem wissen. Elliptische Galaxien neigen dazu, fast nur alte Sterne in sich zu haben. Massereiche Sterne sterben zuerst, daher sind in einer alten elliptischen Galaxie nur noch relativ massearme Sterne wie die Sonne übrig – Sterne, von denen wir dachten, dass sie keine Planetarien bilden könnten. Dennoch sehen wir in diesen Galaxien viele planetarische Nebel. Paradox!
Und wie die meisten widersprüchlichen Beweise in der Astronomie wurde es durch bessere Modelle gelöst. Grundsätzlich wissen wir ziemlich gut, wie sich Sterne mit zunehmendem Alter verhalten und von welchen Faktoren dieses Verhalten abhängt (meistens Masse, aber auch welche Mischung von Elementen in ihnen enthalten ist und ähnliches). Die Gleichungen, die all dies regeln – was wir als stellare Evolutionsmodelle bezeichnen – wurden kürzlich verbessert. Die neue Forschung nutzte diese Modelle, um zu untersuchen, wie heiß und wie hell die Weißen Zwerge sind, die von Sternen unterschiedlicher Masse übrig bleiben, wenn sie sterben.
Sie fanden heraus, dass die Anfangsmasse des Sterns kleiner sein könnte als bei älteren Modellen, die immer noch einen planetarischen Nebel aufweisen. Dazu gehört auch die Sonne! Es ist nahe der unteren Grenze, aber es zählt immer noch.
Zufällig leuchten einige Elemente im Gas eines Planeten besser als andere. Die beiden besten sind Wasserstoff (was teilweise darauf zurückzuführen ist, dass es das häufigste Element im Gas ist), das rot leuchtet, und Sauerstoff die gespenstisch grün leuchtet . Es hat nur mit Atomphysik zu tun und wie die Elemente auf UV-Licht reagieren. Wenn die Sonne stirbt und sich das Gas ausdehnt, sagen die Wissenschaftler voraus, dass Wasserstoff erst 5.000 Jahre nach dem Auftauchen des Weißen Zwergs zu glühen beginnt, und Sauerstoff wird dann etwa 7.500 Jahre später mitmachen.
Werden wir dann nicht hübsch sein! Auch wenn schwach.
Aber nicht lange. Der Weiße Zwerg, der früher unser Stern war, kühlt irgendwann ab und wird nicht mehr heiß oder hell genug, aber was noch wichtiger ist, dass das Gas mit seiner Ausdehnung immer dünner wird. Ungefähr 10.000 Jahre nach der Bildung eines planetarischen Nebels wird das von der Sonne beim Absterben ausgestoßene Gas so dünn, dass das Licht des Weißen Zwergs dazu neigt, direkt durch ihn zu dringen. Der Nebel verblasst, wird dunkel und vermischt sich schließlich mit dem Gas zwischen den Sternen.
dr.seuss, wenn ich den Zoo führe
Und was ist mit der Erde? Nun, das ist noch nicht klar. Wenn sich die Sonne zu einem Roten Riesen ausdehnt, sind Merkur und Venus verschwunden, verzehrt vom anschwellenden Stern. Sie werden verdampft. Die Erde ist weit genug entfernt, um dem gleichen Schicksal zu entgehen (es hilft, dass ihre Masse abnimmt, wenn die Sonne ihre äußeren Schichten wegbläst, so dass ihre Schwerkraft ihren Halt lockert, was bedeutet, dass sich die Umlaufbahn der Erde ausdehnt).
Also juhu, wir werden es nicht schaffen, aber na ja, es ist nicht so, dass wir das unbeschadet überstehen. Ein riesiger roter Riese, der den halben Himmel füllt, bedeutet, dass es der Erde in dieser Zeit nicht gut gehen wird. Die Oberflächentemperatur wird hoch genug sein, um Gestein zu schmelzen, die Ozeane werden längst verkocht sein und hoffentlich hat die Menschheit einen anderen milden Ort zum Leben gefunden.
Immerhin sprechen wir von sechs Milliarden Jahren oder mehr. Genug Zeit, um sich ein neues Zuhause für den Umzug zu suchen. Und in der Zwischenzeit lernen wir ständig mehr über unseren nächsten Stern. Angesichts dessen, was die Zukunft für uns bereithält, finde ich das eine ziemlich gute Sache.
