एथन से पूछें: सूर्य पृथ्वी को निर्जन कब करेगा?

अब तक, हमारी पृथ्वी अच्छा कर रही है। चूंकि हमारा सूर्य लगभग 4.5 बिलियन साल पहले बना था, हमारे प्रोटो-अर्थ ने आंतरिक सौर मंडल में गठन किया है, टकराव ने पृथ्वी / चंद्रमा की जोड़ी को उत्पन्न किया है जिसे हम आज जानते हैं, और प्रारंभिक परिस्थितियों और देर से बमबारी के संयोजन से महासागरों और वायुमंडल की उपस्थिति हुई। 4 अरब से अधिक वर्षों की अवधि के लिए, सूर्य लगातार चमक रहा था, और जीवन का जन्म और उत्कर्ष हुआ था। लेकिन यह हमेशा के लिए नहीं जा सकता है! क्या सूर्य में ईंधन के विलुप्त होने से हमारी विलुप्ति हो जाएगी? इस सप्ताह हम इस मुद्दे पर चर्चा कर रहे हैं एक पाठक के लिए धन्यवाद जो पूछता है:

क्या सूर्य की परमाणु ऊर्जा कम या स्थिर रहती है? हमारे ग्रह पर जीवन के अस्तित्व के लिए कितना समय बचा है अगर सूर्य अपने परमाणु ईंधन को कम कर देता है?

यदि हम पृथ्वी द्वारा शुरू की जाने वाली संभावित तबाही (जैसे कि एक सुपरवॉल्केनो या जीवमंडल के विषाक्तता) या ब्रह्मांड को एक पूरे के रूप में (एक मजबूत टक्कर, एक स्टरलाइज़ गामा रे फट या पास में चमकने वाला सुपरोवा) को अनदेखा करते हैं, तो सूर्य अंततः पृथ्वी पर सभी जीवन को नष्ट कर देगा।


प्रोटॉन-प्रोटॉन श्रृंखला सूर्य की अधिकांश ऊर्जा के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है

हमारे सूर्य जैसे सितारे नाभिकीय संलयन पर काम करते हैं: एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के दौरान हल्के और व्यापकता (हीलियम) में दूसरा सबसे हल्का तत्व यूनिवर्स (हाइड्रोजन) के सबसे सामान्य तत्व से संश्लेषित होता है। श्रृंखला प्रतिक्रिया, जिसके कारण सूर्य अधिकांश ऊर्जा उत्पन्न करता है, में शामिल हैं:

• दो प्रोटॉन, ड्यूटेरियम का निर्माण करते हैं, एक पॉज़िट्रॉन (एक इलेक्ट्रॉन के साथ सत्यानाश और उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन का उत्सर्जन), न्यूट्रिनो और मुक्त ऊर्जा।
• प्रोटॉन वाला एक ड्यूटेरॉन हीलियम -3, एक उच्च-ऊर्जा फोटॉन और मुक्त ऊर्जा का उत्सर्जन करता है।
• दो हीलियम -3 नाभिक एक साथ फ्यूज करते हैं और हीलियम -4, दो मुक्त प्रोटॉन और इससे भी अधिक मुक्त ऊर्जा देते हैं।

यह सूर्य पर ऊर्जा का सबसे आम स्रोत है, और इस प्रतिक्रिया में चार प्रोटॉन के प्रारंभिक द्रव्यमान का 0.7% आइंस्टीन के E = mc ² के अनुसार ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। हर दूसरे, प्रोटॉन की एक बड़ी संख्या, 4 × 10 ³⁸ हीलियम -4 में बदल जाती है, जो लगभग 4 × 10 ²⁶ W ऊर्जा का उत्सर्जन करती है।



सूर्य भी विशाल और विशाल है, और इसमें लगभग 10 ⁵⁷ कण हैं। लेकिन, इतनी बड़ी मात्रा में होने के बावजूद, सूर्य की कुल ईंधन आपूर्ति सीमित है, और यदि आप लंबे समय तक प्रतीक्षा करते हैं, तो सूर्य अपने सभी ईंधन को जला देगा। इससे भी बड़ी समस्या यह होगी कि सूर्य अपने सभी हाइड्रोजन का उपयोग नहीं करता है - केवल वह जो उसके मूल में है, जहां तापमान सबसे अधिक है। बहुत पहले प्रोटॉन संश्लेषण में भाग नहीं लेंगे, जब तक आप आधी त्रिज्या से अधिक गहराई तक गोता नहीं लगाते हैं, जहां तापमान 4,000,000 K से अधिक होता है और केवल सूर्य की बहुत गहराई में, जहां तापमान 10,000,000 K से अधिक होता है और अधिकतम 15,000,000 K तक पहुंचता है 99% ऊर्जा का उत्पादन होता है।



इसका मतलब यह है कि समय के साथ, सूर्य के अंतरतम हिस्से तेजी से सभी ईंधन जलाएंगे। हम उम्मीद कर सकते हैं, जैसा कि हमारे पाठक ने लिखा है, इसका मतलब सूर्य की चमक में धीरे-धीरे कमी होगी। लेकिन इन प्रतिक्रियाओं के बिना, कोर वास्तव में कोर के अंदर सिकुड़ना शुरू कर देगा, और यह गुरुत्वाकर्षण संपीड़न और भी अधिक ऊर्जा जारी करेगा, जिससे तापमान में वृद्धि होगी। इसके बाद, संश्लेषण पहले की तुलना में तेजी से और सूर्य की एक बड़ी मात्रा में जाना शुरू कर देगा। दूसरे शब्दों में, समय के साथ, सूर्य का ऊर्जा उत्पादन बढ़ेगा, और यह चार अरब वर्षों की अवधि में होगा!



जब सूर्य एक नवजात तारा था, तब उसका ऊर्जा उत्पादन आज का लगभग 75-80% था। हमारे ग्रह के वनस्पतियों, जीवों, महासागरों और वायुमंडल के लिए धन्यवाद, हम सौर मंडल के पूरे इतिहास में सूर्य के लगातार बढ़ते तापमान के अनुकूल होने में सक्षम थे। लेकिन हर चीज की एक सीमा होती है: किसी समय, सूर्य की चमक इतनी बढ़ जाएगी कि पृथ्वी, उससे उतनी ही दूरी पर होगी जितनी अब है, इतनी गर्म हो जाएगी कि उसके महासागर उबल जाएंगे। उसके बाद, एक ग्रीनहाउस चेन रिएक्शन, जो शुक्र पर हुई थी, के समान है - जहां बादलों की एक मोटी परत ग्रह को घेरती है - पृथ्वी पर होगा, और इसकी सतह पर सभी जीवन गायब हो जाएगा।



यह संभव है कि बादलों में कुछ जीवन रूपों का अस्तित्व अधिक होगा, और यह मानवता यह पता लगाने में सक्षम होगी कि ऐसी स्थितियों में कैसे जीवित रहें, अगर यह अभी भी मौजूद है। लेकिन ऐसा तब होगा जब सूर्य के मूल में हाइड्रोजन ईंधन खत्म हो जाएगा। वास्तव में, हमारा सूर्य 5-7 अरब वर्षों की अवधि में निम्नलिखित बदलावों से गुजरेगा:

• कोर में हाइड्रोजन का निकास करता है।
• हाइड्रोजन जब कोर के चारों ओर खोल में जलता है, तो एक बहुत ही चमकीले उपमहाद्वीप में फैलता है।
• कोर में हीलियम का संश्लेषण तब शुरू होता है जब तापमान एक महत्वपूर्ण बिंदु पर पहुँच जाता है।
• लाल विशाल का विस्तार करें।
• परिणामस्वरूप, वह बाहरी परतों को गिराकर, एक ग्रह नीहारिका में बदलकर मर जाएगा, और कोर एक सफेद बौना को सिकुड़ जाएगा।



लेकिन केवल 1-2 बिलियन वर्षों में, सूर्य इतना गर्म हो जाएगा कि महासागर उबलने लगेंगे। इस बिंदु पर, हमें एक नया घर ढूंढना होगा, क्योंकि पृथ्वी की सतह निर्जन हो जाएगी। नतीजतन, यह एकमात्र महत्वपूर्ण ग्लोबल वार्मिंग होगा, और सौर प्रणाली के बड़े और अंतिम ठंड से पहले सूर्य बहुत गर्म हो जाएगा। हम पहले से ही अधिकांश समय अवधि पार कर चुके हैं, जिस पर पृथ्वी का निवास है, इसलिए हमारे साथ शेष समय से सब कुछ संभव लेने की कोशिश करना बेहतर है!