Panoráma csillagászat Meddig süt még a nap Panoráma - Társadalom - Tagesspiegel Mobil
Már aggódunk a meleg késő nyári napok, a fényes szeptember miatt. Sütjen újra a nap holnap, holnapután és holnapután is. Ez így folytatódhat az idők végezetéig. Nagyjából így lesz.
A csillagászati időjárási jelentés jót jelent számunkra, és napot ígér, amíg le nem esik. A következő ötmilliárd évben a szubtrópusi melegség fokozatosan utat fog szerezni Európában. Végül is a nap kétszer olyan fényes az égen, mint ma. Legkésőbb a következő kétmilliárd évben azonban az áldás az ellenkezőjévé válik, a Nap óriási mértékben kitágul, és felemészti a Merkúr és a Vénusz bolygókat. És akkor elkezdődik az utolsó grillparti a földkerekségünkön.
Az óceánok párologni kezdenek, és fokozatosan az egész víz kiszökik az űrbe. A biológiai időjárás rövid ideig legfeljebb a Jupiter holdjain marad elviselhető. De a földön a hőség minden élet végét jelenti. Több fényes fellángolás után a nap végre megpihen. Ahol egykor a bolygórendszer állt, színes gázköd fog ragyogni több tízezer évig. Végül azonban csak egy kicsi, forró golyó marad a közepén, nem nagyobb, mint a föld. Ez a gyűrött, kiégett nap végre kialszik, mint egy késő esti tábortűz parazsa.
Természetesen évtizedekig vannak hiányosságok a csillagászati időjárási jelentésben. Az egyik vagy másik meleg vagy jégkorszak itt nem számít. Kozmikus időskálán mérve felhőként mozog a földön. Ami viszont az elmúlt ötmilliárd évben ugyanaz maradt, és csillagászati szempontból aligha változik a következő ötmilliárd évben, az életbarát körülmények bolygónkon. És egy rendkívül barátságtalan univerzum közepette, amelyben a hőmérséklet előre-hátra ugrik millió fok és az abszolút hideg pont mínusz 273 fok között.
Nagy szerencsénk van az általános időjárási helyzettel. Az élet ezen nyarát a kozmoszban betöltött rendkívüli helyzetünknek és mindenekelőtt a nap kegyének köszönhetjük. Sok más sztárral ellentétben Nap Anya rendkívül jól tudja kezelni az energiáját. A fúziós tűz sűrű belsejükben az ókortól kezdve szinte ugyanazon a lángon lángolt. Néhány másodpercenként néhány millió tonna hidrogén ég a nap közepén. Ez az üzemanyag nagyrészt hatalmas golyóként tölti be a napot. Több millió tonna hidrogén másodpercenként - ez nagy mennyiségű energiának hangzik. De ha meggondoljuk, milyen messze van a föld a naptól, megint meglepőnek tűnik, hogy ennyi nyári meleg eljut hozzánk.
Ami az energiaforrást annyira produktívvá teszi, az a hatékony égéstípus: a magfúzió. A napon először kettő, majd három, majd négy hidrogénmag fokozatosan összeolvad, héliummagot alkotva. Ez a héliummag sokkal könnyebb, mint az összesített négy hidrogénmag. A tömeg többi része energiaként szabadul fel. Mindössze két gramm hidrogén annyi energiát bocsát ki, amikor a héliummá olvad össze, hogy szinte egy évig elfogyaszthatja azt anélkül, hogy meg kellene tennie a napi zuhany, az autóvezetés vagy a meleg étkezés nélkül. Sok kutató ezért arról álmodozik, hogy egy nap képes kiaknázni ezt a földi forrást. A magfúziós létesítmények építése azonban még nem haladt előre a kísérleti szakaszon túl.
Ennek egyik oka az a magas hőmérséklet, amelyet el kell érni a hidrogénreakciók meggyulladásához: a Nap belsejében csaknem 16 millió fok van. Ilyen pokoli hőmérsékleten is nyugodtan ég a napsütés. Az üzemanyag néhány csendes korban eltart. Az asztrofizikusok becslése szerint a nap magjában lévő összes hidrogén ötmilliárd évig nem alakul át héliummá. A központi energiaforrás kialszik. A fény nem kialszik azonnal. Épp ellenkezőleg: A kifelé eső rétegekben a hidrogénégetés vidáman folytatódik. És minél tovább mozog kifelé a szolár tűz, annál jobban kitágul a gáz burkolata. A nap felfújja, a felületi hőmérséklet csökken. A nap már nem sárga, hanem vörös színű.
Vörös óriások és fehér törpék
A kutatók már ismerik a Naphoz hasonló csillagokat, amelyek már a fejlődés ezen szakaszában vannak, a "vörös óriások". Ide tartozik például a Betelgeuse az Orion csillagképben vagy az Antares csillag a Skorpióban. A nap is "vörös óriássá" válik. Ezerszer fényesebben fog megjelenni, mielőtt újabb milliárd év telik el. Végül "olyannyira kitágul, hogy szinte eljut a föld körüli pályára" - írják Peter Ward geológus és Donald Brownlee csillagász a Seattle-i Washingtoni Egyetemről nemrégiben megjelent "Magányos földünk" (Springer-Verlag) könyvükben, és tovább: "Az univerzum szegényebb lesz egy élő bolygó által."
De a földi élet vége is új kezdet lehet. Vörös óriásként a nap fontos szerepet játszik a kozmosz további fejlődésében. Csak a vörös óriások belsejében alakulhat ki szén, oxigén és szinte minden más kémiai elem, amelyek szintén fontosak voltak a földi élet fejlődése szempontjából. Az a tény, hogy 4,5 milliárd évvel ezelőtt annyi szén vagy oxigén volt a földön, csak annak tulajdonítható, hogy ez - beleértve a napot is - nagyon későn született. Földrajzi szélességeinken a vörös óriások vagy még nehezebb csillagok biztosan kikelték ezeket az elemeket, és sokkal korábban előkészítették számunkra az utat.
A nap a sziderális ideje végén egy ilyen szaporodási periódusba is belemerül, növekszik és növekszik, és eleinte energiáját nyeri el a tovább kifelé fekvő rétegek hidrogénégéséből. Magjában viszont az összes hidrogén már héliummá főtt, és a naptűz kialudt. A mag zsugorodik és a saját súlya alatt összehúzódik. Most, amikor a Nap magjából behatoló sugárzás nyomása gyorsan csökken, a gáztömegek már nem tarthatók. A zsugorodó héliummag sűrűbbé és forróbbá válik. Amíg hirtelen új fúziós reakció veszi kezdetét. 100 millió foknál a hélium hirtelen szénné olvadni kezd. Az ebből eredő robbanás szinte széttépi a napot. A hélium villanása akkora energiát szabadít fel, hogy a nap elveszíti tömegének jó részét. Az alábbiakban az élet turbulens szakasza következik, amelyben a nap mindent megtesz a szén és az oxigén inkubálásáért.
De a hélium sokkal gyorsabban fogy, mint a hidrogén. A mag ismét zsugorodik. Ezzel azonban már nem éri el a kellő hőmérsékletet a további nukleáris reakciók kiváltásához. A nap szíve nem dobog. Maradt egy nagyon sűrű, forró szén- és oxigéncsomó. Ahol ma a nap van, egy "fehér törpe" hétmilliárd év múlva ér véget. A volt Naprendszerben ezután egyre sötétebb lesz. Az a tél, amely aztán az ég ezen régiójában beáll, örökké tarthat.
Talán a mi naprendszerünk is új kozmikus újrahasznosítási folyamatba kezd: a maradék anyag keveredhet friss gázzal. Például amikor a Tejút ütközik a lassan közeledő szomszédos Andromeda galaxissal. Ebben az ütközésben szélességeinken is új, sűrű gázfelhő és végső soron új nap keletkezhet.