Slunce je nejbližší hvězda, hlavní zdroj světla a tepla pro celý život na Zemi. Víte však, že Slunce má limitní životnost? Jak dlouho vydrží jeho hlavní sekvence na Hertzsprung-Russell grafu?
Po většinu svého života je Slunce v hlavní posloupnosti, jejíž jas a velikost jsou určeny fyzickou rovnováhou mezi tlakem jádra a gravitací hvězdy. Během této doby slunce přeměňuje vodík na helium ve svém jádru a tato reakce jaderné fúze jej dodává energii.
Ale jak dlouho bude toto jaderné palivo trvat? Podle předpovědí astronomů žije slunce již asi 4,6 miliardy let a zbývá mu asi tolik času, kolik již zažilo. Jednoho dne se vodík v jádru vyčerpá a slunce začne měnit svůj charakter. Stane se červeným obrem a jeho velikost se výrazně zvýší tím, že dosáhne oběžné dráhy Marsu nebo dokonce vzdálenosti Země-Venuše.
Životnost slunce na hlavní posloupnosti
Slunce však nebude existovat věčně. Stejně jako ostatní hvězdy na GP má omezenou životnost. S blížícím se koncem svého života projde různými fázemi evoluce, které povedou k jeho ochlazení a zvětšení velikosti.
Podle výpočtů astronomů je Slunce na GP již zhruba v polovině svého života. Očekává se, že zůstane na GP dalších asi 5 miliard let.
Po této době se zásoby vodíku v jádru slunce vyčerpají a začne proces jaderného spalování helia. Během této doby se slunce promění v rudého obra, zvětší se a stane se mnohem světlejším. Dostává se do takové fáze, že je větší než oběžná dráha Země a jejího povrchu.
Poté, když se také vyčerpá helium, slunce se stane bílým trpaslíkem – malou a matnou hvězdou složenou převážně z uhlíku a kyslíku. Jeho rozměry budou ve srovnání s fází červeného obra výrazně sníženy.
Životnost slunce, stejně jako jiných hvězd, závisí na jejich hmotnosti. Hvězdy o hmotnosti větší než přibližně 1,5-1,7 hmotnosti Slunce mohou projít jinou evoluční cestou a stát se supernovami. Tyto jasné výbuchy vznikají při fúzi jaderných energetických reakcí ve hvězdě.
Slunce, které je na hlavní posloupnosti, má tedy omezenou životnost. Očekává se, že zůstane na GP asi dalších 5 miliard let, po které uplyne fáze červeného obra a bílého trpaslíka, než vychladne a zmizí.
Předpovědi životnosti slunce
Jednou z hlavních příčin zrychleného stárnutí Slunce je jaderná fúze, ke které dochází v jeho centru. S každou ujetou miliardou let se množství spotřebovaného paliva zvyšuje, což vede ke zvýšení svítivosti Slunce a postupnému zvyšování jeho velikosti.
| Věk | Fáze životního cyklu slunce |
|---|---|
| 0-4 miliardy let | Slunce je na hlavní sekvenci provádějící jadernou fúzi vodíku |
| 4-5 miliard let | Rychlost jaderné fúze se zvyšuje, velikost slunce roste |
| 5-7 miliard let | Slunce se stává červeným obrem, pohlcuje planety Venuše a Merkur |
| 7-8 miliard let | Vnější vrstvy Slunce se otevírají a tvoří planetární mlhovinu |
| 8-10 miliard let | Zbývající jádro slunce slábne, vzniká bílý trpaslík |
Podle předpovědí bude slunce na hlavní posloupnosti dalších asi 5 miliard let, než začne jeho transformace na rudého obra. Poté se z ní stane planetární mlhovina a její život skončí v podobě bílého trpaslíka.
Předpovědi tedy naznačují, že máme ještě dost času prozkoumat a připravit se na testy související s evolucí slunce. Znalost životního cyklu Hvězdy nám umožňuje hlouběji porozumět našemu místu ve vesmíru a posunout se vpřed ve výzkumu a vývoji vesmíru.