(تصاویر) عمر خورشید چقدر است و چقدر تا مرگ آن باقی مانده؟
از زمان‌های بسیار دور، خورشید نه‌تنها منبع اصلی نور و گرما برای زمین بوده، بلکه یکی از مهم‌ترین پرسش‌های ذهنی انسان نیز محسوب می‌شده است. عمر خورشید و مدت زمانی که این ستاره عظیم می‌تواند درخشان بماند و انرژی خود را تولید کند، موضوعی است که دانشمندان سال‌ها برای درک آن تلاش و تحقیق کرده‌اند. ما روی سیاره‌ای زندگی می‌کنیم که بقای آن وابسته به این ستاره است بدون آن نه‌تنها بر روی زمین، بلکه رو هیچ جایی از منظومه شمسی امکان‌پذیر نخواهد بود.
با این وجود این سوال اساسی مطرح می‌شود که خورشید چقدر عمر دارد؟ و مهم‌تر از آن، چقدر از عمرش باقی مانده است؟ در مقاله پیش‌رو از این می‌گوییم که عمر خورشید چقدر است، در چه مرحله‌ای از حیات خود قرار دارد و چه سرنوشتی در انتظار آن است. برای درک بهتر این موضوع، ابتدا باید به ماهیت خورشید، ساختار آن و فرآیندهای فیزیکی که درون آن رخ می‌دهند، نگاهی دقیق بیندازیم.
عمر خورشید چقدر است؟
خورشید یک ستاره از نوع کوتوله زرد (G-type main-sequence star) است که در مرکز منظومه شمسی قرار گرفته است. این ستاره غول‌پیکر بیش از ۹۹ درصد جرم کل منظومه شمسی را در خود جای داده و عامل اصلی حیات بر روی زمین محسوب می‌شود. اما چیزی که بسیاری از افراد نمی‌دانند، این است که خورشید نیز مانند هر ستاره‌ای دارای طول عمر مشخصی است و نمی‌تواند برای همیشه بدرخشد.
طبق محاسبات علمی، خورشید حدود ۴.۶ میلیارد سال سن دارد و در میانه‌ی عمر خود قرار دارد. این عدد از طریق بررسی ترکیب شیمیایی خورشید، سن‌سنجی ایزوتوپی شهاب‌سنگ‌ها و مقایسه با دیگر ستارگان موجود در کهکشان راه شیری به دست آمده است. دانشمندان تخمین زده‌اند که عمر خورشید حدود ۱۰ میلیارد سال است. این تخمین نیز براساس مدل‌های اخترفیزیکی و بررسی ستارگان مشابهی که در کهکشان راه شیری یافت می‌شوند، انجام شده است. خورشید از زمانی که شکل گرفته، همواره از طریق فرآیند همجوشی هسته‌ای در هسته خود انرژی تولید کرده و این فرآیند، کلیدی‌ترین عامل بقای آن محسوب می‌شود.
پس از این مرحله، خورشید وارد فاز جدیدی خواهد شد و لایه‌های بیرونی خود را به فضا پرتاب کرده و به یک سحابی سیاره‌ای تبدیل خواهد شد. در نهایت، هسته‌ی باقی‌مانده‌ی آن به یک کوتوله سفید تبدیل شده و به‌آرامی طی میلیاردها سال سرد خواهد شد.
چرخه‌ی عمر خورشید
خورشید نیز مانند تمام ستارگان، یک چرخه‌ی حیات مشخص دارد که در طی آن تغییرات زیادی را تجربه می‌کند. طول عمر یک ستاره وابسته به جرم آن است؛ ستاره‌های پرجرم‌تر، گرچه نورانی‌تر و قدرتمندتر هستند، اما سوخت خود را بسیار سریع‌تر از ستاره‌های کوچک‌تر مصرف می‌کنند و طول عمر کوتاه‌تری دارند. خورشید ما با توجه به جرم متوسطی که دارد، تقریباً ۱۰ میلیارد سال عمر می‌کند. این مدت زمان بر اساس مدل‌های تحلیل طیفی و شیمیایی ستارگان مشابه در کهکشان راه شیری محاسبه شده است.
چرخه‌ی عمر خورشید به چندین مرحله تقسیم می‌شود:
- مرحله‌ی زایش (Nebular Phase): خورشید حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش از فروپاشی یک ابر گازی عظیم شکل گرفت.
- مرحله‌ی دنباله‌ی اصلی (Main Sequence): این همان دوره‌ای است که اکنون در آن قرار دارد و طی آن، از طریق همجوشی هیدروژن، انرژی تولید می‌کند. این فاز حدود ۱۰ میلیارد سال طول می‌کشد.
- مرحله‌ی غول سرخ (Red Giant Phase): پس از اتمام ذخایر هیدروژن، خورشید منبسط شده و تبدیل به یک غول سرخ می‌شود که چندین میلیون سال دوام خواهد آورد.
- مرحله‌ی کوتوله سفید (White Dwarf Phase): در پایان، خورشید تمام سوخت خود را از دست داده و تبدیل به یک کوتوله سفید کوچک و کم‌نور خواهد شد.
نکته‌ی مهم اینجاست که حتی قبل از پایان عمر خورشید، زمین شرایط زندگی خود را از دست خواهد داد. با افزایش سن خورشید، گرمای آن بیشتر شده و طی یک میلیارد سال آینده، شدت تابش آن به حدی خواهد رسید که اقیانوس‌های زمین تبخیر شده و شرایط برای زندگی غیرممکن خواهد شد. بنابراین، حتی پیش از اینکه خورشید به غول سرخ تبدیل شود، زمین دیگر زیست‌پذیر نخواهد بود و این احتمال وجود دارد که تمدن‌های آینده‌ی بشری مجبور شوند کهکشان‌های دیگر را برای ادامه‌ی حیات بررسی کنند.
عمر زمین بیشتر است یا خورشید؟
سوالی که ممکن است برای بسیاری پیش بیاید، این است که آیا زمین عمر بیشتری از خورشید دارد یا برعکس؟ پاسخ این است که خورشید از زمین قدیمی‌تر است.
مطالعات نشان می‌دهند که خورشید ۴.۶ میلیارد سال پیش شکل گرفته است، درحالی‌که زمین حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش به وجود آمده است. بنابراین، خورشید حدود ۱۰۰ میلیون سال قدیمی‌تر از سیاره ماست. با این حال، آینده‌ی زمین کاملاً وابسته به خورشید است. زمانی که خورشید شروع به پایان یافتن کند و وارد مرحله‌ی غول سرخ شود، زمین شرایط زیست‌پذیری خود را از دست خواهد داد.
دوره‌های کمینهٔ فعالیت خورشیدی و اقلیم
در تاریخ، دوره‌هایی از کاهش قابل‌توجه فعالیت خورشیدی ثبت شده است، مانند کمینهٔ موندر در قرن هفدهم، که با دوره‌ای از سرمای شدید در نیم‌کرهٔ شمالی، معروف به عصر یخبندان کوچک، هم‌زمان بود. این هم‌زمانی نشان می‌دهد که کاهش فعالیت خورشیدی می‌تواند با دوره‌های سرمایش جهانی مرتبط باشد.
محدودیت‌ها و پیچیدگی‌ها
با وجود این ارتباطات، تعیین میزان دقیق تأثیر فعالیت‌های خورشیدی بر آب‌وهوای زمین چالشی پیچیده است. عوامل متعددی، از جمله انتشار گازهای گلخانه‌ای، فعالیت‌های آتشفشانی و نوسانات اقیانوسی نیز بر سیستم آب‌وهوایی زمین تأثیر می‌گذارند. بنابراین، جداسازی تأثیرات خورشیدی از سایر عوامل نیازمند تحقیقات جامع و مدل‌سازی‌های پیچیده است.
در نتیجه، فعالیت‌های خورشیدی نقش مهمی در تغییرات آب‌وهوایی زمین ایفا می‌کنند، اما این نقش در تعامل با سایر عوامل اقلیمی است و نیاز به درک عمیق‌تری از این تعاملات دارد.
نقش خورشید در شکل‌گیری منظومه شمسی
حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش، منظومه شمسی ما از فروپاشی گرانشی بخشی از یک ابر مولکولی غول‌پیکر شکل گرفت. این فروپاشی منجر به تشکیل یک دیسک چرخان از گاز و غبار شد که خورشید در مرکز آن قرار گرفت. خورشید با جمع‌آوری حدود ۹۹.۸۶٪ از جرم این سحابی، به جرم غالب در منظومه شمسی تبدیل شد.
در مراحل اولیه، دمای بالای خورشید تازه‌متولدشده باعث ایجاد بادهای خورشیدی قوی شد که بخش زیادی از گازها و غبارهای باقی‌مانده در دیسک را به فضا پراکند. این فرآیند تأثیر قابل‌توجهی بر ترکیب و ساختار سیارات در حال شکل‌گیری داشت. سیارات داخلی، مانند عطارد، زهره، زمین و مریخ، عمدتاً از مواد سنگی تشکیل شدند، زیرا بادهای خورشیدی گازهای سبک‌تر را از نواحی نزدیک به خورشید دور کردند. در مقابل، سیارات خارجی مانند مشتری و زحل، که در فاصله دورتری قرار داشتند، توانستند گازهای بیشتری را جذب کرده و به غول‌های گازی تبدیل شوند.
در اوایل قرن بیستم، با کشف رادیواکتیویته و درک فرآیندهای هسته‌ای، ارنست رادرفورد نشان داد که انرژی خورشید نمی‌تواند تنها از انقباض گرانشی ناشی شود. بعدها، آرتور ادینگتون (Arthur Eddington) در دهه ۱۹۲۰ نظریه‌ی همجوشی هسته‌ای در ستارگان را مطرح کرد و پیشنهاد داد که همجوشی هیدروژن به هلیوم می‌تواند انرژی خورشید را تأمین کند. این نظریه، پایه‌ی محاسبات بعدی درباره‌ی عمر خورشید شد. این کشف منجر به تخمین دقیق‌تری از عمر خورشید شد که حدود ۴.۶ میلیارد سال است. بنابراین، درک ما از عمر خورشید نتیجه پیشرفت‌های علمی در زمینه‌های فیزیک، شیمی و زمین‌شناسی است که در طول دهه‌ها به‌دست آمده است.
تأثیر مرگ خورشید بر منظومه‌ی شمسی
خورشید، که قلب تپنده‌ی منظومه شمسی است، روزی به پایان عمر خود خواهد رسید. این رویداد نه‌تنها زمین را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه سایر سیارات این منظومه را نیز دستخوش تغییرات اساسی خواهد کرد. با خاموش شدن خورشید، منظومه شمسی از نظر ساختاری و پویایی دچار تغییراتی عظیم می‌شود که آینده‌ی هر سیاره را به‌گونه‌ای متفاوت رقم خواهد زد.
عطارد و زهره: سرنوشتی محتوم
اولین قربانیان مرگ خورشید، دو سیاره‌ی درونی عطارد و زهره خواهند بود. هنگامی که خورشید به غول سرخ تبدیل شود، حجم آن به‌قدری افزایش می‌یابد که احتمالاً این دو سیاره را در خود فرو خواهد برد. حتی اگر این اتفاق رخ ندهد، دمای شدید و تابش بی‌امان خورشید باعث تبخیر سطح آن‌ها شده و هرگونه ماده جامد روی آن‌ها را به گاز تبدیل خواهد کرد.
زمین: از بین رفتن حیات و نابودی جو
اگرچه زمین ممکن است از بلعیده شدن در امان بماند، اما افزایش شدید دمای خورشید جو آن را نابود کرده و تمامی اقیانوس‌ها را تبخیر خواهد کرد. حتی قبل از رسیدن خورشید به فاز غول سرخ، تابش شدید آن باعث خواهد شد زمین به یک بیابان متروک و غیرقابل‌سکونت تبدیل شود. در نهایت، بدون انرژی حیاتی خورشید، سیاره ما نیز به یک سنگ سرد و بی‌جان در فضا تبدیل خواهد شد.
مریخ: افزایش دما اما بدون حیات
مریخ که در حال حاضر یک سیاره‌ی سرد و خشک است، ممکن است در مراحل اولیه‌ی غول سرخ شدن خورشید، کمی گرم‌تر شود. برخی دانشمندان مطرح کرده‌اند که در یک بازه‌ی زمانی کوتاه، دمای مریخ ممکن است به حدی برسد که آب‌های یخ‌زده‌ی آن ذوب شوند. اما این مرحله موقتی خواهد بود، زیرا پس از آنکه خورشید به کوتوله سفید تبدیل شود، سیاره مریخ نیز مانند زمین، یک سیاره‌ی مرده و بی‌حرارت خواهد شد.
در فرهنگ مایاها، خورشید بخشی از یک چرخه بزرگ کیهانی بود که در فواصل معینی تغییر می‌کرد. آن‌ها اعتقاد داشتند که خورشید در پایان یک دوره‌ی مشخص، جای خود را به خورشیدی جدید خواهد داد، و در نتیجه، تمدن‌ها نابود و باززایی خواهند شد. تقویم مایایی نشان می‌دهد که خورشیدهای مختلفی در طول تاریخ وجود داشته‌اند و هرکدام عمر محدودی داشته‌اند. در اساطیر ژاپنی، الهه‌ی خورشید آماتراسو (Amaterasu) یکی از مهم‌ترین ایزدبانوان محسوب می‌شد. در یکی از داستان‌های مشهور ژاپنی، او برای مدتی در غاری پنهان شد و جهان را در تاریکی فرو برد. این داستان نشان می‌دهد که حتی در این فرهنگ نیز امکان خاموشی خورشید در نظر گرفته شده بود.
در ایران باستان، خورشید یکی از نمادهای مهم در آیین زرتشت بود. نور و روشنایی خورشید نشانه‌ی اهورامزدا، خدای خیر و نیکی بود و در مقابل، تاریکی نماد نیروهای شر بود. خاموش شدن خورشید در این باورها معادل سلطه‌ی نیروهای تاریکی و پایان جهان تلقی می‌شد.
مرگ خورشید در باورهای دینی و مذهبی
در بسیاری از مذاهب، خورشید به‌عنوان یکی از نشانه‌های قدرت الهی در نظر گرفته شده است. اما در برخی متون دینی نیز به نابودی یا تغییرات عظیم خورشید در پایان جهان اشاره شده است.
در ادیان ابراهیمی، مانند اسلام و مسیحیت، در روز قیامت خورشید تغییراتی اساسی خواهد کرد. در قرآن، اشاره شده است که در پایان دنیا، خورشید تاریک خواهد شد و نور خود را از دست خواهد داد. در انجیل نیز نشانه‌های آخرالزمان با دگرگونی‌های شدید در خورشید همراه است، جایی که گفته می‌شود: «خورشید تاریک خواهد شد، ماه نور خود را از دست خواهد داد و ستارگان از آسمان فرو خواهند ریخت.»
در آیین هندوئیسم، خورشید (Surya) یکی از خدایان اصلی است و در متون مقدس اشاره شده است که در پایان جهان کنونی (Kali Yuga)، خورشید دچار تغییر شده و جهان به یک چرخه‌ی جدید وارد خواهد شد. در آیین بودیسم، ایده‌ی ناپایداری همه چیز (Anicca) شامل خورشید نیز می‌شود. طبق آموزه‌های بودایی، خورشید نیز مانند سایر موجودات، تحت تأثیر تغییرات قرار دارد و در نهایت نابود خواهد شد.
سخن آخر
خورشید، به‌عنوان مهم‌ترین ستاره در منظومه شمسی، تأثیر مستقیمی بر حیات روی زمین دارد. این ستاره تقریباً در نیمه‌ی عمر خود قرار دارد و حدود ۵ میلیارد سال دیگر همچنان خواهد درخشید. اما پس از پایان سوخت هیدروژنی، وارد فاز غول سرخ شده و در نهایت به یک کوتوله سفید تبدیل خواهد شد. با افزایش سن خورشید، دمای آن افزایش می‌یابد و در طول زمان، زمین نیز تحت تأثیر این تغییرات قرار خواهد گرفت. در آینده‌ای بسیار دور، شرایط زندگی بر روی زمین غیرممکن شده و در نهایت، خورشید به پایان عمر خود خواهد رسید. این پدیده نشان می‌دهد که حتی ستارگان نیز یک چرخه‌ی حیات مشخص دارند و بار دیگر اثبات می‌شود که هیچ چیز در جهان ابدی نیست.
منبع: خبرآنلاین
منبع: faradeed-227482