L'Univers abrite des milliards de systèmes planétaires. Notre système planétaire est établi autour de l'étoile «Soleil» formée il y a environ 4.5 milliards d'années. Le système solaire, situé dans la région externe du disque en spirale de la Voie lactée, a traversé différentes étapes du Soleil pour former ce qu'il est aujourd'hui.
La naissance du soleil:
La naissance du Soleil, marque l'une des premières étapes du Soleil. La théorie nébulaire suggère que le système solaire comprenant le Soleil et toutes les planètes a commencé comme un énorme nuage de poussière moléculaire et de gaz (dans la nébuleuse solaire). Il y a environ 4.57 milliards d'années, ce nuage géant s'est effondré. La raison derrière cela peut être les ondes de choc d'une supernova ou d'une étoile qui passe, entraînant un effondrement gravitationnel.
Cet effondrement a provoqué une accumulation de poches de gaz et de poussière dans des régions plus denses. Avec cela, de plus en plus de poussière, de gaz et de matière ont été attirés dans les régions les plus denses et ont commencé à tourner pour satisfaire le conservation de l'élan. La rotation a augmenté la pression et catalysé la génération de chaleur. La majorité de la masse s'est accumulée ensemble, formant une boule massive au centre tandis que la matière résiduelle tournait autour d'elle comme un disque aplati.
La gigantesque boule de matière au centre de la nébuleuse solaire a finalement conduit à la formation du Soleil, tandis que le disque plat de matière en cercle formait les planètes, les lunes, la ceinture d'astéroïdes, etc. Pendant environ 100,000 XNUMX ans, le Soleil s'est effondré Protostar; puis la pression et la température à l'intérieur de la balle ont augmenté pour enflammer la fusion en son noyau.
Au départ, le Soleil était une étoile T Tauri, c'est-à-dire une étoile violemment dynamique qui soufflait un puissant vent solaire. Il a fallu quelques millions d'années au Soleil pour s'installer dans sa forme actuelle. Ici, le cycle de vie et les différentes étapes du Soleil ont commencé.
La séquence principale:
Semblable à la plupart des étoiles, le Soleil connaît actuellement les principales séquences d'étape de sa durée de vie et au cours de la séquence principale, des réactions de fusion nucléaire (fusion de l'hydrogène en hélium) se produisent vigoureusement dans le noyau de l'étoile. Environ 600 millions de tonnes de matière sont transformées en radiations solaires, neutrinos et 4 x 1027 W d'énergie par seconde. Le Soleil produit de l'énergie par ce processus depuis 4.57 milliards d'années maintenant.
Comme tout autre processus, celui-ci a également une date d'expiration. La quantité d'hydrogène gazeux dans le noyau du Soleil est limitée et ne peut donc pas alimenter le processus pour toujours. À ce jour, le Soleil a converti environ 100 fois la masse de la Terre en hélium et en radiations solaires. Au fur et à mesure que ce processus se poursuit, davantage d'hydrogène est transformé en hélium, ce qui entraîne le rétrécissement continu du noyau du Soleil. Cela permet aux couches externes du Soleil d'augmenter leur proximité vers le centre et de faire face à une intense attraction gravitationnelle.
Au fur et à mesure que la proximité des couches externes augmente, plus de pression est appliquée au noyau, qui est repoussé par une augmentation ultérieure de la vitesse de fusion. Essentiellement, cela se réfère au fait que le taux de fusion s'accélère et que la production de chaleur et de lumière du Soleil augmente à mesure que le Soleil consomme des hydrogènes et ce processus se traduit par une augmentation d'un pour cent de la luminosité et de la capacité de production de chaleur du Soleil chaque 100 millions d'années et une augmentation de 30% depuis le dernier 4.57 milliards d'années.
Dans environ 1.1 milliard d'années à partir d'aujourd'hui, le Soleil sera probablement 10% plus lumineux et plus chaud qu'aujourd'hui. Ceci est similaire au réchauffement galopant de Vénus qui a transformé la planète en un environnement infernal.
Après 3.5 milliards d'années, le Soleil deviendrait 40% plus lumineux et plus chaud qu'il ne l'est actuellement. Cette intensification de la chaleur et de la lumière ferait bouillir les océans, ferait fondre les calottes glaciaires de façon permanente et libérerait toute la vapeur d'eau de l'atmosphère dans l'espace. Dans ces états environnementaux, la vie sur Terre, comme nous le savons, cesserait de survivre. Cela transformerait notre Terre en un corps chaud et sec comme Vénus. La séquence principale est l'une des étapes les plus vitales du Soleil.
Épuisement de l'hydrogène du noyau:
La règle universelle «Une chose qui commence doit se terminer»; est vrai pour tout, même le système solaire. Cependant, éliminer quelque chose d'aussi énorme qu'un système planétaire implique des centaines de milliards d'années. Il est peu probable que la fin du soleil se produise à tout moment dans un proche avenir. Mais dans un avenir lointain, le Soleil brûlerait tout son hydrogène et ramperait progressivement vers la mort. Comme le Soleil existe, la séquence principale environ 5.4 milliards d'années plus tard, l'une des dernières étapes du Soleil commence.
Une fois que l'hydrogène présent dans le noyau du Soleil est épuisé, les cendres d'hélium inerte qui y sont formées seront instables et se détérioreront sous l'influence de son poids. Pour cette raison, le noyau chaufferait et deviendrait plus dense, ce qui entraînerait la taille croissante du Soleil conduisant à la phase du Géant Rouge de son évolution. On estime qu'à mesure que le Soleil se dilate, il deviendra suffisamment grand pour embrasser l'orbite de Mercure, de Vénus et peut-être même de la Terre. Si par hasard la Terre survit à l'étreinte, la chaleur extrême du soleil rouge brûlerait la planète.
Phase finale et mort:
Les dernières étapes du Soleil impliquent la phase Red-Giant-Branch (RVB) et une fois que le Soleil touche la phase RVB, il aura une durée de vie active d'environ 120 millions d'années. Mais cette phase verrait une série d'activités. Tout d'abord, le noyau rempli de cendres d'hélium s'enflammera violemment dans un flash d'hélium dans lequel environ 40% de la masse du Soleil et 6% du noyau seront transformés en carbone en quelques minutes!
Dans sa phase RVB, le Soleil est susceptible de se réduire à environ dix fois sa taille actuelle et 50 fois sa luminosité, avec une température considérablement plus basse qu'aujourd'hui. L'hélium présent dans le noyau du Soleil continuera à brûler pendant les 100 millions d'années à venir jusqu'à ce qu'il soit complètement épuisé. Après l'épuisement, le Soleil entrerait dans sa phase de Branche Asymptotique-Géante (AGB), où il se dilaterait rapidement à nouveau et deviendrait plus lumineux.
Finalement, dans les 20 millions d'années à venir, le Soleil commencerait à démontrer une instabilité et subira un ensemble d'impulsions thermiques de perte de masse et ces phénomènes devraient se produire tous les 100000 ans, augmentant la taille du Soleil à plus de 1AU de rayon et luminosité pour être 5,000 fois plus brillante.
Cette étape de l'expansion du Soleil embrassera la Terre ou la laissera totalement incompatible pour la vie. Même les planètes présentes dans le système solaire externe (au-delà de la ceinture d'astéroïdes) se transformeront radicalement. Avec une augmentation de l'absorption d'énergie du Soleil, les glaces d'eau commenceront à se sublimer, formant une atmosphère épaisse et des océans de surface denses. Dans 500,000 XNUMX ans à partir de ce stade, la masse actuelle du Soleil sera réduite de moitié et son enveloppe extérieure de gaz évoluera en une nébuleuse planétaire.
crédit: Kurgus supposé (basé sur les revendications de droits d'auteur)., Planétaire.Nébuleuse.Formation, Wikimedia Commons
L'évolution post-AGB du Soleil sera comparativement plus rapide. Cela se produit lorsque la masse expulsée s'ionise pour former une nébuleuse planétaire et que le noyau nu atteint une température de 30,000 100,000 K. La température finale du noyau exposé sera supérieure à 10,000 XNUMX K, après quoi le résidu se refroidira pour former une naine blanche. La nébuleuse planétaire formée se diffusera progressivement dans environ XNUMX XNUMX ans, mais la naine blanche subsistera pendant des billions d'années avant de diminuer au noir.
Destin ultime de notre soleil:
Crédit: ESO / S. Steinhöfel, Diagramme de la vie des étoiles semblables au soleil, CC BY 4.0
Les étapes du Soleil ou de toute autre étoile se terminent par sa mort. Généralement, la mort des étoiles est associée à des supernovas massives et à la formation de trous noirs. Cependant, dans le cas du Soleil, de telles formations peuvent ne pas avoir lieu car le Soleil n'est pas assez massif pour subir de tels processus. Comparé à la Terre, le Soleil semble massif, mais c'est une étoile de masse relativement faible. Il y a des étoiles colossales de masse élevée dans l'Univers plusieurs fois plus grandes que le Soleil. Si le Soleil était dix fois plus massif, alors la dernière étape de sa durée de vie serait beaucoup plus explosive.
Dans un tel cas, le fer commencerait à se former au cœur de l'étoile. Lorsque le fer subit une fusion nucléaire, il ne dégage aucune quantité d'énergie considérable. Pour cette raison, l'étoile ne subit plus de pression vers l'extérieur dans son noyau et évite ainsi de s'effondrer vers l'intérieur.
Le Soleil est susceptible d'imploser de manière catastrophique avec une énorme quantité d'énergie lorsque du fer d'environ 1.38 fois sa masse est collecté au cœur. Cette quantité d'énergie insondable atteindrait la Terre en seulement huit minutes et la détruirait totalement avec tout le système solaire. Une nouvelle nébuleuse (similaire à la nébuleuse du crabe) pourrait se former et être visible depuis les systèmes stellaires voisins. Les derniers restes du Soleil pourraient être un trou noir stellaire ou une étoile à neutrons en rotation rapide.
Mais notre Soleil n'a pas ce destin en raison de sa masse. Le Soleil se brûlerait tout simplement en une étoile naine blanche. Et à ce moment-là, la vie serait éteinte depuis longtemps. Cela marque la fin des différentes étapes du Soleil.
Pour en savoir plus sur la visite du système solaire https://techiescience.com/milky-way-galaxy/
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