Strona głównaPytania → Ewolucja Słońca i przyszłość Ziemi

Ewolucja Słońca i przyszłość Ziemi

Pytanie

Pyta Bartłomiej

Od jakiegoś czasu oglądam w serwisie YouTube wykłady prof. Krzysztofa Meissnera. Od czasu do czasu profesor mówi o stygnięciu Słońca: za kilka miliardów lat Słońce stanie się czerwonym olbrzymem, temperatury na Ziemi przekroczą 373 K. Dalej można usłyszeć, że „[…] Słońce będzie w tym czasie tracić energię, czyli jego temperatura się zwiększy, bo w układach grawitacyjnych jest odwrotnie […]”. Co to znaczy, że jest „odwrotnie”? Czemu wraz z utratą energii Słońce będzie zwiększać temperaturę na Ziemi?

Odpowiedź

Odpowiada prof. Krzysztof Meissner

Układy czysto grawitacyjne tracąc energię, np. przez promieniowanie, zacieśniają swoje orbity, co oznacza, że ciała je tworzące poruszają się szybciej, czyli mają efektywnie większą temperaturę, i na ten fakt chcę zwrócić uwagę w czasie wykładów. Jednak robię pewien skrót myślowy, gdyż Słońce obecnie nie jest układem czysto grawitacyjnym i wzrost jego temperatury wynika głównie z innego powodu — równowaga między ciśnieniem grawitacyjnym i produkcją energii w jądrze Słońca (która zależy od wielu parametrów) stopniowo się przesuwa w kierunku wyższych temperatur. Kiedy za kilka miliardów lat Słońce wypali wodór w jądrze do helu, przez pewien czas będzie układem prawie czysto grawitacyjnym i wtedy będzie się podgrzewać zmniejszając swój rozmiar, aż osiągnie w jądrze temperaturę ,,zapłonu” helu do węgla i tlenu. Wtedy ponowny wzrost ciśnienia odrzuci zewnętrzne warstwy na ogromne odległości, prawdopodobnie aż do orbity Ziemi, i stanie się czerwonym olbrzymem. Po jakimś czasie, odrzucając zewnętrzne warstwy, Słońce stanie się białym karłem składającym się głównie z jąder węgla i tlenu i zdegenerowanego gazu elektronów, świecącym znowu czysto grawitacyjnie, czyli w porównaniu z reakcjami termojądrowymi bardzo słabo.