الفلك

مصير كوكب المشتري عندما تموت شمسنا

مصير كوكب المشتري عندما تموت شمسنا


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

بعد خمسة مليارات سنة من الآن ، ستكون الشمس قد نمت لتصبح نجمًا عملاقًا أحمر ، أكبر بمئة مرة من حجمها الحالي. في حين أن هذا التحول إلى نجم عملاق سيغير النظام الشمسي ، إلا أن العلماء غير متأكدين مما سيحدث للصخرة الثالثة من الشمس ، فنحن نعلم بالفعل أن شمسنا ستكون أكبر وأكثر إشراقًا ، ومن المحتمل أنها ستدمر أي شكل من أشكال الحياة على كوكبنا. ولكن من غير المؤكد ما إذا كان اللب الصخري للأرض سيبقى أم ​​لا. في نهاية تطورها ، بعد سبعة مليارات سنة من الآن ، ستصبح الشمس نجمًا قزمًا أبيض صغيرًا.

(بواسطة Leen Decin ، الأستاذ في معهد KU Leuven لعلم الفلك (مصدر))

عندما تمر شمسنا خلال مرحلتها الأخيرة من حياتها ، ستتوسع وستتدفق منها توهجات شمسية هائلة. ستنتهي الأرض بالخبز وستفقد غلافها الجوي.

كوكب المشتري هو كوكب غازي عملاق ، عملاق غازي. وبالتالي،

ماذا سيحدث في كوكب المشتري؟ هل سيتطور إلى نجم لاحتوائه على الهيدروجين والهيليوم؟ كيف سيتعامل الغلاف الجوي مع الحرارة الشديدة؟


لن يتطور كوكب المشتري إلى نجم ، فهو ليس كبيرًا بما يكفي. يجب أن يكون للجسم حوالي 80 ضعف كتلة المشتري حتى يحدث اندماج كبير في اللب. لن تغير نهاية حياة الشمس كتلة كوكب المشتري.

سيستمر كوكب المشتري في الدوران حول الشمس أثناء تطوره إلى عملاق أحمر. على الرغم من أن الرياح الشمسية ستكون أقوى بكثير ، إلا أنها لن يكون لها تأثير كبير على الكتلة الكلية لكوكب المشتري.

عندما تفقد الشمس طبقاتها الخارجية ، في المليون سنة الأخيرة أو نحو ذلك من عمرها ، ستفقد حوالي نصف كتلتها. سيكون لهذا تأثير كبير على مدار كوكب المشتري ، مما يتسبب في هجرة المشتري إلى الخارج. في حين أنه من المحتمل أن تصبح مدارات بعض الكواكب غير مستقرة ويتم طردها من النظام الشمسي ، فمن المرجح أن المشتري سيستقر في مدار جديد أوسع حول القزم الأبيض.


كيف سيتعامل الغلاف الجوي مع الحرارة الشديدة؟

باستخدام هذه المقالة كدليل

خلال معظم عمر العملاق الأحمر ، ستكون الشمس أكثر سطوعًا 30 مرة من حالتها الحالية. قرب نهاية مرحلة العملاق الأحمر ، ستنمو الشمس أكثر من 1000 مرة أكثر سطوعًا ، وفي بعض الأحيان تطلق نبضات من الطاقة تصل إلى 6000 مرة من السطوع الحالي.

كوكب المشتري يبعد عن الشمس بحوالي خمس مرات عن الأرض ، لذلك فهو يستقبل 1/25 من الطاقة الشمسية لكل منطقة. إذا كانت الشمس تبعث 30 ضعفًا من الطاقة خلال معظم طورها العملاق الأحمر ، وإذا افترضنا أن كوكب المشتري سوف يهاجر إلى الخارج ، فإن ذلك يضع المشتري (وأقماره) في مكان ما في المنطقة الصالحة للسكن أو بالقرب منها.

الهيدروجين والهيليوم خاملان إلى حد ما ، لكن كوكب المشتري لديه ما يكفي من الميثان وبخار الماء في غلافه الجوي العلوي لتجربة تأثير الاحتباس الحراري وتسخينه تدريجيًا ، لذلك من المحتمل أن يزداد سخونة مع الوقت الكافي ، حتى في ما قد نعتبره مسافة مريحة لمدة كوكب. ستدوم مرحلة العملاق الأحمر من الشمس بضع مئات من ملايين السنين والمشتري كبير جدًا وسيستغرق وقتًا طويلاً لاحتجاز ما يكفي من الطاقة الشمسية لبدء تسخينها حقًا ، لكنني أعتقد أن هذه هي النتيجة. سيكون مكانًا جيدًا لوضع الأرض خلال ذلك الوقت ، ولكن من المحتمل أن يصبح كوكب المشتري مصيدة حرارة أو كوكبًا بعيدًا عن الدفيئة في نقطة معينة.

حتى مع ارتفاع درجة حرارة كوكب المشتري ، فهو ضخم بما يكفي لدرجة أنه ربما لن يفقد الكثير من الهيدروجين.

النقطة الأخيرة التي يجب توضيحها هي أن المشتري ربما يمتص نسبة صغيرة من المادة التي تفقدها الشمس. تشير التقديرات إلى أن شمسنا تفقد حوالي 54٪ من كتلتها بحلول الوقت الذي تصبح فيه قزمًا أبيض ، وسيحدث الكثير من (بعض؟) فقدان هذه المادة خلال مرحلة العملاق الأحمر. هذا حوالي 560 كوكب المشتري.

معظم هذه المواد المقذوفة ستشكل سديمًا كوكبيًا أو تغادر النظام الشمسي. سوف يمتص المشتري نسبة ضئيلة منه. لا أتوقع أنه سيكون كثيرًا ، لكن من المحتمل أن يضيف كوكب المشتري بعض الكتلة خلال مرحلة العملاق الأحمر للشمس. لا أتوقع أنه سيكون قريبًا بما يكفي ليصبح نجمًا قزمًا بنيًا ، لكنني أعتقد أنه سيكون هناك بعض الهيدروجين والهيليوم المضافين خلال ذلك الوقت.

ستجعله الحرارة تتمدد قليلاً وربما تصبح أكثر قتامة. تفقد أحزمةها الفاتحة التي تكون أفتح لونًا بسبب الجليد. لكنه سيظل في الأساس كوكب المشتري. أكثر سخونة حول السطح ولكن لا تختلف كثيرًا.

ومع ذلك ، من المحتمل أن يصبح أوروبا قمرًا محيطيًا بدلاً من قمر جليدي ، على الأقل لفترة من الوقت.


https://en.wikipedia.org/wiki/Hot_Jupiter

بالنسبة لكوكب المشتري الأكثر سخونة ، تقدر خسارة الكتلة بنحو 5-7٪ على مدى عمر النجم. إن كوكبنا البارد نوعًا ما (حتى مع وجود الشمس كعملاق أحمر) ، حيث يتعرض للحرارة وقت أقل بكثير ، من المحتمل أن يخسر أقل بكثير.

من المحتمل ألا يحدث التقاط كمية كبيرة من المادة المقذوفة من الشمس. المادة ساخنة جدًا وسريعة جدًا ، لذا فإن النتيجة الصافية ستكون على الأرجح خسارة ثابتة للكتلة. النجوم الثنائية الملامسة تتبادل الكتلة ، لكن النجم المستقبِل أثقل بكثير ويدور حوله.


ماذا سيكون مصير كوكب المشتري وأقماره أثناء وبعد أن تصبح شمسنا عملاقًا أحمر؟ 23 تشرين الثاني (نوفمبر) 2011 الساعة 3:59 مساءً اشتراك

من أجل السياق ، كنت أعمل على حملة D & ampD بفيزياء واقعية وأود أن أقوم بحملة على أوروبا أو أحد أقمار المشتري الكبيرة الأخرى ، بعد انتقال شمسنا إلى حالتها العملاقة الحمراء. بالإضافة إلى الحاجة إلى حساب الشكل الذي سيبدو عليه علم الفلك (أنماط الشمس والمشتري والأقمار الأخرى في السماء) ، أحتاج أولاً إلى إيجاد مدارات معدلة معقولة نظرًا للنتيجة الرئيسية - & gt red عملاق الانتقال.

إليك ما جمعته معًا حتى الآن ، الرجاء مساعدتي عن طريق الإضافة إليه (أو اقتراح مراجع خاصة بالمشتري و / أو أقماره) أو تصحيح أفكاري الأولية أدناه. شكرا! :)

سيكون أول حدث رئيسي في الجدول الزمني لكوكب المشتري عندما تصبح الشمس عملاقًا أحمر. مع توسع الشمس ، ستفقد الكتلة ، وستزداد مدارات الكواكب كلها في المسافة من الشمس والطول المداري. المنطقة الصالحة للسكن (حيث توجد المياه السائلة) سوف تتحرك أبعد من ذلك بكثير.

يبدو أن معظم المراجع التي وجدتها تشير إلى أن الكواكب الداخلية هالكة ، لكن عمالقة الغاز لن تتأثر كثيرًا. هل ستنزعهم الرياح الشمسية من الغاز؟ هل سيذوب الماء على أوروبا ثم يتبخر سريعًا تمامًا؟ أنا متشكك في أن كوكب المشتري سوف يتحرك بعيدًا مثل الحافة الداخلية للمنطقة الجديدة الصالحة للسكن. ومع ذلك ، لا تشير معظم المراجع عبر الإنترنت إلى أنه سيتم تجريد عمالقة الغاز من غازاتهم.

أيضًا ، هل من المحتمل أن تحافظ الأقمار على مداراتها شاملة كل هذا ، أم أن كوكب المشتري يتحرك سيطرح كل شيء؟

باختصار ، كيف ستكون التجربة من منظور كوكب المشتري ، أو إذا كان من الممكن معرفة ذلك ، من منظور قمر المشتري يوروبا.

ستفقد الشمس كتلتها في الواقع ، لأنها ستفجر طبقاتها الخارجية بفعل الرياح الشمسية القوية. بالمقارنة مع هذا الخسارة في الكتلة ، فإن الكواكب الأرضية هي عبارة عن فول سوداني.

إنه ليس شيئًا تم تصميمه بشكل قاطع ، على حد علمي - ما زالوا يناقشون ، على سبيل المثال ، ما إذا كانت الأرض ستبتلع بالفعل أم لا.

إذا اضطررت إلى التخمين ، فسأقول أن الرياح الشمسية لن تكون كافية لتجريد الكثير من الغاز من كوكب المشتري. سيحميه المجال المغناطيسي للمشتري من أسوأ ما في الأمر.

ومع ذلك ، فإن سطوع الشمس في ذروتها سيكون ما بين 1000 - 10000 مرة أكثر سطوعًا مما هي عليه الآن ، والمشتري يبعد 5 مرات فقط عن الأرض ، لذلك أفضل أن أكون حول نبتون ، حيث الشمس ، في ألمعها ، سيكون أكثر سطوعًا من 1 إلى 10 مرات فقط مما هو عليه الآن من الأرض - ولكن بعد ذلك لن يكون المجال المغناطيسي لنبتون بنفس قوة كوكب المشتري ، وقد تكون الرياح الشمسية مصدر قلق أكبر.
مرسلة بواسطة BrashTech في الساعة 4:14 مساءً في 23 تشرين الثاني (نوفمبر) 2011

سوف يستغرق الأمر من 4 إلى 5 مليارات سنة قبل أن تدخل الشمس مرحلة العملاق الأحمر (والتي قد تنجم أو لا تكون بسبب كتلتها الصغيرة).

قبل ذلك بوقت طويل ، قبل حوالي مليار سنة ، ستصطدم مجرة ​​أندروميدا أولاً مع درب التبانة. من المحتمل أن تؤدي تأثيرات الجاذبية الناتجة عن هذا الاندماج إلى تعطيل سحابة أورت بشدة (جنبًا إلى جنب مع باقي شموس المجرة) على أقل تقدير. هذا يعني أن الأشياء الكبيرة الموجودة على حواف النظام الشمسي ستدخل النظام وستتعطل جميع مدارات الكواكب بشدة. سيكون كوكب المشتري والكثير من الكواكب الحالية محظوظًا لعدم طرده من النظام تمامًا. من المحتمل ألا يبقى أي من الكواكب الموجودة في مداراتها الحالية.
إرسال Poet_Lariat الساعة 4:20 مساءً في 23 نوفمبر 2011 [3 المفضلة]

هل لديك اقتباس لذلك ، Poet_Lariat؟

لا شك في أن مجرة ​​درب التبانة خضعت لعمليات اندماج مع المجرات في الماضي (وإن لم تكن كبيرة مثل مجرة ​​المرأة المسلسلة) ولا تزال النجوم تمتلك كواكب.
مرسلة بواسطة BrashTech في الساعة 5:14 مساءً في 23 تشرين الثاني (نوفمبر) 2011 [مفضل واحد]

BrashTech: لم أقل أنه لن يكون للنجوم كواكب. لقد قلت إن اندماج مجرتنا مع مجرة ​​أكبر بكثير (تريليون شمس) سيؤدي إلى تعطيل هياكل كلتا المجرتين تمامًا (جوجل لمحاكاة ومشاهدة الاندماج). ليس من غير المعقول الاعتقاد بأن عددًا كبيرًا من أنظمة الكواكب بالإضافة إلى غيوم أورت الخاصة بها سوف تتعطل بشدة.

أيضًا ، اندمجت مجرتنا مع المجرات القزمية في الماضي فقط. لا يوجد دليل بنيوي تاريخي أو مجري في مجرتنا للاعتقاد بأنها قد اندمجت مع أي شيء مساوٍ للحجم عن بعد (على الأقل منذ أن ثبت الهيكل الحلزوني) لمجرة أندروميدا.
بقلم Poet_Lariat الساعة 7:32 مساءً بتاريخ 23 تشرين الثاني (نوفمبر) 2011

أفضل إجابة: في حين أن Poet_Lariat قد يكون صحيحًا ، إلا أنه ربما يكون مؤكدًا: المسافة بين النجوم هي واسع، حتى في دمج المجرات. يصعب حل مشاكل الأجسام الثلاثة: فليس من الواضح ما هي التفاعلات ، إن وجدت ، التي قد تحدث على نطاق كوكبي بسبب التفاعلات المجرية. وهو أمر يذهب بعيدًا ، في رأيي ، للتنبؤ بأي إعادة ترتيب على غرار فيليكوفسكي لنظامنا الشمسي.

أكثر من ذلك ، كانت هناك بعض التخمينات بأن الشمس تتوسع إلى عملاق أحمر سيجعل أقمار المشتري وزحل صالحة للسكن. في الأساس ، يُعتقد أن الكواكب لن تتحرك في، لكن الغلاف الشمسي للشمس سيتحرك في الخارج ، إلى حيث توجد الأرض تقريبًا الآن ، ويزداد سخونة. أي قمر يشتبه في أنه غني بالمياه - إنسيلادوس ، تيتان ، يوروبا ، إلخ - قد يصبح صالحًا للسكن ، على الأقل من الناحية البشرية. (إنسيلادوس ليس كثيفًا بما يكفي للاحتفاظ بجوٍ ما ، لكن تيتان وأوروبا قد يكونان كذلك). الميثان على الأقمار ، المجمد حاليًا أو في حالة سائلة ، سوف يسخن إلى غاز ، مما قد يساهم في تأثير الاحتباس الحراري. لا يوجد شيء قرأته يشير إلى أن الرياح الشمسية - وهي حاليًا قوة مهمة ولكنها ضعيفة جدًا - ستفجر الغلاف الجوي للكواكب الخارجية. لا يزال قانون التربيع العكسي ساريًا ، وعمالقة الغاز بعيدة كل البعد عن الشمس ، حتى كعملاق أحمر منتفخ.

كل هذا سيحدث جدا ببطء ، على مدى مئات الملايين من السنين ، لذلك هناك احتمال ضئيل لطرد الأقمار من مداراتها. أفضل معالجة خيالية لهذه التغييرات ، سبعة مليارات سنة من الآن ، على الأقل أنا على دراية بها ، هي تيتان لستيفن باكستر ، وأعتقد أن الفصول القليلة الأخيرة من هذا الكتاب قد تكون أفضل مورد لك لغرض بناء العالم في لعبتك.
مرسلة بواسطة Bora Horza Gobuchul في الساعة 9:03 مساءً بتاريخ 23 تشرين الثاني (نوفمبر) 2011

رد الملصق: شكرًا للجميع! أعتقد أنني حصلت على الصورة الكبيرة: نحن لا نفهم حقًا ما قد يحدث في هذه المقاييس الزمنية. ولكن بفضل النصائح ، من الجيد أن يكون لديك فكرة عن نطاق التوقعات الحالية.

لذلك أعتقد أنني سأستخدم أوروبا كنموذج بعد كل شيء ، وأقفز إلى الأمام لمليارات السنين اللازمة لكثير من الأقمار الغازية العملاقة ليتم تغطيتها بالماء السائل. في حال كنت فضوليًا ، فإن فرضية حبكة السباق الملحمية هي أنه منذ آلاف السنين ، وقع سباق مستكشف خيّر (فكر في رحلة النجوم) في حرب بين المجرات. إنهم يحمون Lly (عالم ألعابي) عن طريق إخفاء مياهها في طائرة محمية بطريقة سحرية داخل الكوكب. في ذلك الوقت ، كان Lly عالمًا يتمتع بحياة ذكية صغيرة نسبيًا ، ولكنه كان في خطر لأن العدو بدأ في استهداف عوالم ضخمة وسحرية وتسعى للحصول على المياه. لكن هذا السباق الاستكشافي يخطئ في التقدير في أن Lly هي & quot؛ عالم حكيم & quot؛ وتتفاعل & quot؛ بشكل سيئ & quot؛ لاستنزاف المياه. ونتيجة لذلك ، بعد آلاف السنين ، تعافت الحياة ، ولكن لا يزال يتعين عليها مواجهة النقص الحاد في المياه. رغم ذلك ، في النهاية ، ربما سيعيد اللاعبون الماء إلى العالم. & quot :)


المستعرات الأعظمية ، مصير شمسنا ، وتوزيع العناصر الثقيلة في الأرض

& # 8220 إذن هل من الآمن افتراض أن كل وقود النجم المحتمل قد تم حرقه في وقت قصير جدًا (خلال مستعر أعظم) بدلاً من ملايين السنين؟

أيضًا ، هل يمكنك الإجابة على سؤالين آخرين من فضلك - عندما ينهار نجم مثل شمسنا على نفسه كعملاق أحمر ويشتت غلافه الخارجي / يصبح قزمًا أبيض ، هل لا يوجد نوفا (انفجار من الضوء) واندماج سريع قسري لـ الكتلة المتبقية مثل نجم ذو كتلة أكبر؟ أعتقد أنه يجب أن يكون هناك نوع من nova المصغر.

أخيرًا ، أفهم أن جميع العناصر الأثقل تأتي من موت النجوم ، لكن هل يعرف أي شخص كيف تتشتت بشكل مثالي في جميع أنحاء الأرض؟ أعتقد أنه عندما تتشكل الأرض ويكون الجو حارًا جدًا ، يتراكم كل عنصر بشكل طبيعي في أماكن معينة بناءً على بنيتها. نوع من الإعجاب عندما يستقر كل شيء في أماكن مختلفة في الماء بناءً على مكياجهم. & # 8221

إجابه:

للإجابة على سؤالك الأول ، أعتقد أن الإجابة هي نعم ، حيث يتم استخدام كل الوقود النووي المتاح تقريبًا لتفاعلات الاندماج في النجم فجأة في تفاعلات الاندماج التي تحدث في انفجار المستعر الأعظم. للحصول على مثال محدد لحساب المستعر الأعظم من النوع Ia ، والذي ينتج عن دفع نجم قزم أبيض فوق حد كتلته الحرجة ، انظر إجابة Physics Stack Exchange الرائعة لهذا المثال المحدد.

فيما يتعلق بسؤالك الثاني حول مصير شمسنا ، فإن فهمنا الحالي لتطور النجوم مثل شمسنا هو أنها لن تنتج مستعرًا جديدًا. ترتبط أحداث نوفا بنجوم أضخم من شمسنا.

بالنسبة إلى سؤالك الثالث حول توزيع العناصر الثقيلة في الأرض ، أعتقد أنه تم تقديم إجابة مفصلة للغاية عن هذا السؤال في موقع Physics Stack Exchange. هناك بعض التكثيف للعناصر في مناطق محددة على الأرض (حيث نبني غالبًا مناجمًا لاستخراج تلك العناصر) ، ولكن بشكل عام ، تميل عملية التكوين والعمليات الجيولوجية اللاحقة إلى توزيع العناصر بشكل موحد إلى حد ما في جميع أنحاء الأرض.


ما هو مصير نجم مثل شمسنا

شمسنا نجم أصغر نسبيًا. لا يحتوي على ما يكفي من الوقود أو الكتلة للقيام بأي شيء رائع مثل المستعر الأعظم. ولكن هنا & # 039s المصير المحتمل لشمسنا. بمجرد نفاد وقود الهيدروجين ، فإن اللب سوف يضغط على نفسه بسبب الجاذبية الخاصة به. مع تقلص اللب وتسخينه ، ستتوسع الطبقات الخارجية للشمس ، مما يتسبب في تأثير Red Giant. ستكون الحافة الخارجية للشمس بعد ذلك خارج مدار الأرض. نظرًا لأن اندماج الهيدروجين ينتج الهيليوم ، فسيكون هذا هو الوقود التالي الذي سيستهلكه. سيصبح اللب في النهاية ساخنًا بدرجة كافية لتسبب في اندماج الهيليوم لتكوين الكربون. بمجرد نفاد وقود الهليوم ، سيتمدد اللب ويبرد ، تاركًا الطبقات الخارجية للتمدد وإخراج المواد. في النهاية سوف يبرد اللب ليصبح قزمًا أبيض ، ثم يتبعه قزم أسود.

ومع ذلك ، فإن الحقيقة الممتعة هي أن كمية حجم ملعقة صغيرة من مادة القزم الأبيض تزن حوالي 5.5 طن. هذا لأنه على الرغم من أن نصف قطر القزم الأبيض سيكون 1/100 تقريبًا من حجم النجم الذي كان عليه من قبل ، إلا أن كتلته لا تزال كما هي. كتلة عالية بحجم صغير = كثافة عالية.

تطور النجم: المرحلة التالية هي العملاق الأحمر - حيث سيدمر الأرض.


ما هو المصير النهائي لشمسنا؟

تشرق الشمس عن طريق تحويل الهيدروجين في لبها إلى هيليوم ، وفي هذه العملية تفقد الكتلة التي يتم تحويلها إلى طاقة عبر E = mc 2 لأينشتاين. لقد كانت تفعل ذلك منذ حوالي 4.5 مليار سنة ، ومن المتوقع أن تفعل ذلك لمدة 5 مليارات سنة أخرى. بعد ذلك الوقت ، سوف ينضب وقود الهيدروجين. مع إغلاق مصدر الطاقة الداخلي ، ستؤدي الجاذبية إلى انهيار اللب. سيؤدي هذا الانهيار إلى توليد حرارة كافية لتوسيع طبقاته الخارجية ، مما يحول شمسنا إلى عملاق أحمر سيتوسع خارج مدار الأرض. (لذا لا تضع أي خطط للعام 5،000،002،000).

سيصبح القلب المنهار قزمًا أبيض ، يتكون من مادة متحللة مدعومة بعدم قدرة إلكترونين على شغل نفس المساحة. يصبح النجم الأكثر ضخامة من شمسنا في النهاية نجمًا نيوترونيًا عبر عملية مماثلة. النجوم الأكثر ضخامة تنهار لتشكل ثقوبًا سوداء.
أجاب: Paul Walorski، B.A. مدرس فيزياء بدوام جزئي

"الحكمة هي ابنة التجربة ، والحقيقة هي ابنة الزمن فقط."


1 فكر في & ldquo ماذا سيحدث للكواكب عندما تموت الشمس؟ & rdquo

لقد فكرت في هذه الفكرة من قبل ، ماذا سيحدث بعد غروب الشمس. لم أدرك أبدًا أنه سيعود بدرجة حرارة سطح باردة. في كل مرة يجد العلماء جزءًا صغيرًا (ربما) من الحياة على كوكب ما ، أعلم أن هناك أملًا لهذا الكون. على الرغم من أننا سنذهب جميعًا بحلول ذلك الوقت ، سيكون من الجيد معرفة أنه لا تزال هناك حياة هناك. جزء من سبب توقف الكواكب عن الجري هو التلوث. فكرة مثيرة للاهتمام هي التعتيم العالمي وهو انخفاض كميات الإشعاع الشمسي القادمة إلى سطح الأرض. اكتشف العلماء أن الهباء الجوي هو سبب هذا التعتيم العالمي.


نحن نجوم ونحن جميلون

لحل اللغز ، طور العلماء نموذجًا حاسوبيًا جديدًا للتنبؤ بدورات حياة النجوم.

وفقًا لحساباتهم الجديدة ، بمجرد قيام العمالقة الحمراء المتوسعة بإخراج الغبار والغاز الذي يتكون منه السديم ، فإنها تسخن أسرع بثلاث مرات من النماذج السابقة المقترحة. هذا التسخين المتسارع سيجعل من الممكن حتى للنجم ذي الكتلة المنخفضة ، مثل شمسنا ، إظهار سديم مرئي.

"لقد وجدنا أن النجوم التي تقل كتلتها عن 1.1 مرة كتلة الشمس تنتج سديمًا أكثر خفوتًا ، وأن النجوم التي تزيد كتلتها عن 3 كتل شمسية [تنتج] سديمًا أكثر إشراقًا" ، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة ألبرت زيلسترا ، أستاذ الفيزياء الفلكية في الجامعة مانشستر في المملكة المتحدة ، في بيان.

وأضاف زيجلسترا: "لكن بالنسبة للباقي ، فإن السطوع المتوقع قريب جدًا مما لوحظ". "حلت المشكلة بعد 25 سنة!"

نُشرت النتائج على الإنترنت يوم أمس (7 مايو) في مجلة Nature Astronomy.


تظهر الصور المقربة للنجم المحتضر مصير شمسنا

على بعد حوالي 550 سنة ضوئية من الأرض ، يتلوى نجم مثل شمسنا في أوج موته. تضخم حجم Chi Cygni ليصبح نجمًا عملاقًا أحمر كبير جدًا لدرجة أنه سيبتلع كل كوكب يخرج إلى المريخ في نظامنا الشمسي. علاوة على ذلك ، فقد بدأ ينبض بشكل كبير داخل وخارج ، وينبض مثل قلب عملاق. تُظهر الصور المقربة الجديدة لسطح هذا النجم البعيد حركاته النابضة بتفاصيل غير مسبوقة.

وقال المؤلف الرئيسي سيلفستر لاكور من مرصد باريس "هذا العمل يفتح نافذة على مصير شمسنا بعد خمسة مليارات سنة من الآن ، عندما تقترب من نهاية حياتها".

مع تقدم عمر نجم شبيه بالشمس ، يبدأ في نفاد وقود الهيدروجين في صميمه. مثل سيارة ينفد منها الغاز ، يبدأ "محركها" في الاهتزاز. في Chi Cygni ، نرى تلك الومضات على أنها إشراق وخافت ، ناتجة عن تقلص النجم وتمدده. تُعرف النجوم في هذه المرحلة من الحياة باسم متغيرات ميرا بعد المثال الأول ، ميرا "الرائعة" التي اكتشفها ديفيد فابريسيوس في عام 1596. وبينما ينبض النجم ينفث طبقاته الخارجية ، والتي في غضون بضع مئات الآلاف من السنين إنشاء سديم كوكبي لامع بشكل جميل.

نبضات Chi Cygni مرة واحدة كل 408 أيام. في أصغر قطر له يبلغ 300 مليون ميل ، يصبح مرقشًا ببقع لامعة حيث تتطاير أعمدة ضخمة من البلازما الساخنة على سطحه. (هذه البقع تشبه الحبيبات الموجودة على سطح شمسنا ، لكنها أكبر من ذلك بكثير). ومع توسعها ، يبرد تشي Cygni ويخفت ، ويبلغ قطره 480 مليون ميل - كبيرة بما يكفي لابتلاع وطهي حزام الكويكبات لنظامنا الشمسي.

لأول مرة ، صور علماء الفلك هذه التغييرات الدراماتيكية بالتفصيل. أبلغوا عن عملهم في عدد 10 ديسمبر من مجلة الفيزياء الفلكية.

صرح لاكور: "لقد أنشأنا بشكل أساسي رسمًا متحركًا لنجم نابض باستخدام صور حقيقية". "تُظهر ملاحظاتنا أن النبض ليس فقط شعاعيًا ، ولكنه يأتي مع عدم تجانس ، مثل النقطة الساخنة العملاقة التي ظهرت عند نصف قطرها الأدنى."

يعتبر تصوير النجوم المتغيرة أمرًا صعبًا للغاية ، وذلك لسببين رئيسيين. السبب الأول هو أن هذه النجوم تختبئ داخل غلاف مضغوط كثيف من الغبار والجزيئات. لدراسة السطح النجمي داخل الغلاف ، يراقب علماء الفلك النجوم بطول موجي معين من ضوء الأشعة تحت الحمراء. تسمح الأشعة تحت الحمراء لعلماء الفلك برؤية قشرة الجزيئات والغبار ، مثل الأشعة السينية التي تمكن الأطباء من رؤية العظام داخل جسم الإنسان.

السبب الثاني هو أن هذه النجوم بعيدة جدًا ، وبالتالي تبدو صغيرة جدًا. على الرغم من أنها ضخمة مقارنة بالشمس ، إلا أن المسافة تجعلها لا تبدو أكبر من منزل صغير على سطح القمر كما يُرى من الأرض. التلسكوبات التقليدية تفتقر إلى الدقة المناسبة. وبالتالي ، لجأ الفريق إلى تقنية تسمى قياس التداخل ، والتي تتضمن الجمع بين الضوء القادم من عدة تلسكوبات للحصول على دقة مكافئة لتلسكوب كبير مثل المسافة بينهما.

استخدموا مصفوفة التلسكوب البصري بالأشعة تحت الحمراء التابع لمرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، أو IOTA ، التي كانت موجودة في مرصد ويبل في ماونت هوبكنز ، أريزونا.

قال المؤلف المشارك مارك لاكاس من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA): "لقد عرضت IOTA قدرات فريدة". "لقد سمح لنا برؤية التفاصيل في الصور التي تكون أصغر بنحو 15 مرة مما يمكن تحليله في الصور من تلسكوب هابل الفضائي."

أقر الفريق أيضًا بفائدة الملاحظات العديدة التي يساهم بها سنويًا علماء الفلك الهواة في جميع أنحاء العالم ، والتي قدمتها الرابطة الأمريكية لمراقبي النجوم المتغيرة (AAVSO).

في العقد القادم ، يثير احتمال الحصول على تصوير فائق الحدة بفضل قياس التداخل علماء الفلك. الأشياء التي ، حتى الآن ، تبدو وكأنها نقطة تكشف بشكل تدريجي عن طبيعتها الحقيقية. كانت الأسطح النجمية ، وأقراص تراكم الثقوب السوداء ، ومناطق تكوين الكواكب المحيطة بالنجوم الوليدة تُفهم جميعًا بشكل أساسي من خلال النماذج. يعد قياس التداخل بالكشف عن هوياتهم الحقيقية ، ومعهم بعض المفاجآت.


بقلم جوزيف لاتسيو [email protected]>

يوجد زوجان من الاحتمالات. قبل تشكيل السديم الكوكبي ،
نجم منخفض الكتلة (أي نجم له كتلة مماثلة لتلك الموجودة في الشمس)
يشكل عملاق أحمر. الكواكب القريبة من النجم غارقة في
يتمدد النجم ، حلزوني بداخله ، ويتم تدميره. في منطقتنا الشمسية
النظام ، عطارد والزهرة محكوم عليها بالفشل.

عندما يتمدد النجم ليشكل عملاقًا أحمر ، يبدأ أيضًا في فقدان كتلته.
كل النجوم تفقد كتلتها. على سبيل المثال ، الشمس تفقد كتلتها. ومع ذلك،
بالمعدل الذي تفقد به الشمس كتلتها حاليًا ، سيستغرق الأمر
أكثر من 1 تريليون سنة (أي 100 مرة أطول من عمر
الكون) لتختفي الشمس.

عندما يدخل نجم مرحلة العملاق الأحمر ، معدل خسارته
يمكن أن تتسارع الكتلة. تحدد كتلة النجم مسافة الكوكب
يدور منه. وهكذا ، عندما تفقد الشمس كتلتها ، فإن مدارات الآخر
ستتوسع الكواكب. يكاد يكون من المؤكد أن مدار المريخ سيتوسع
أسرع من الشمس ، وبالتالي من المحتمل ألا يعاني المريخ من نفس الشيء
مصير مثل عطارد والزهرة. إنه حاليًا سؤال مفتوح بالنسبة لـ
ما إذا كانت الأرض ستنجو أم ستبتلع.

مدارات الكواكب البعيدة (كوكب المشتري ، زحل ، أورانوس ، نبتون ،
وبلوتو). ومع ذلك ، لن يتوسعوا كثيرًا
(أقل من ضعف الحجم) ، لذلك سيبقون في مدار حول الشمس
إلى الأبد ، حتى بعد انهياره ليشكل قزمًا أبيض.

(أي كواكب تدور حول نجم كبير الكتلة ستكون أقل حظًا. كتلة عالية
يفقد النجم جزءًا كبيرًا من كتلته بسرعة في انفجار هائل
المعروف باسم سوبرنوفا. ضاع الكثير من الكتلة لدرجة أن الكواكب لم تعد كذلك
لفترة أطول مرتبطة بالنجم ، وتطير في الفضاء.)

أما بالنسبة للمادة الموجودة في السديم الكوكبي ، فلن يكون لها سوى القليل
تأثير على الكواكب نفسها. الطبقات الخارجية من العملاق الأحمر
ضعيف للغاية وفقًا للمعايير الأرضية ، فهم لائقون إلى حد ما
مكنسة!


مصير كوكب المشتري عندما تموت شمسنا - علم الفلك

EnchantedLearning.com هو موقع مدعوم من قبل المستخدم.
على سبيل المكافأة ، يمكن لأعضاء الموقع الوصول إلى نسخة خالية من الإعلانات من الموقع ، مع صفحات قابلة للطباعة.
انقر هنا لمعرفة المزيد.
(هل أنت عضو بالفعل؟ انقر هنا.)

قد يعجبك ايضا:
ولادة الشمس - زووم علم الفلكالتوهجات الشمسية ، البروز ، والرياح الشمسيةالبقع الشمسيةدوران الشمس - زووم علم الفلكحجم الشمس - زووم علم الفلكالصفحة المميزة اليوم: اكتب أجزاء من الكلام: ورقة عمل قابلة للطباعة
جدول المحتويات التعلم المسحور
كل شيء عن علم الفلك
فهرس الموقع
نظامنا الشمسي النجوم قائمة المصطلحات الطابعات وأوراق العمل والأنشطة
الشمس الكواكب القمر الكويكبات حزام كويبر المذنبات الشهب علماء الفلك

الشمس
مقدمة عن الشمس هيكل الطاقة الشمسية الحجم والكتلة مشاعل ، بروز ولادة الشمس كسوف الشمس أنشطة،
روابط انترنت
دوران الشمس البقع الشمسية موت الشمس

موت الشمس

يبلغ عمر الشمس حوالي 4.5 مليار سنة. لقد استهلكت حوالي نصف وقودها النووي (الهيدروجين). بعد حوالي 5 مليارات سنة من الآن ، ستبدأ الشمس في الموت.

مع تقدم الشمس في العمر ، ستتوسع. مع نفاد الهيدروجين ثم الهيليوم من اللب ، سوف ينكمش اللب وتتوسع الطبقات الخارجية وتبرد وتصبح أقل سطوعًا. سوف تصبح نجمة حمراء عملاقة.

بعد هذه المرحلة ، ستستمر الطبقات الخارجية للشمس في التوسع. عندما يحدث هذا ، فإن اللب سوف ينكمش ذرات الهيليوم في اللب وسوف تندمج معًا ، وتشكل ذرات الكربون وتطلق الطاقة. سيكون اللب بعد ذلك مستقرًا لأن ذرات الكربون ليست قابلة للانضغاط بشكل أكبر.


سديم المسدس: سديم كوكبي في القوس.

سديم البيض: سديم كوكبي تشكل قبل بضع مئات من السنين.
ثم تنجرف الطبقات الخارجية للشمس إلى الفضاء ، وتشكل سديمًا كوكبيًا (لا علاقة للسديم الكوكبي بالكواكب) ، مما يؤدي إلى تعريض اللب.

ستذهب معظم كتلته إلى السديم. ستبرد الشمس المتبقية وتتقلص ، وسيكون قطرها في النهاية بضعة آلاف من الأميال!


شاهد الفيديو: وثائقي: ما بعد الكارثة - العملاق الأحمر (قد 2022).