Tuesday, September 27, 2022
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एक तारे का जीवन चक्र: हमारा सौर मंडल कैसे समाप्त होगा?

सूर्य लगभग 4.6 अरब साल पहले बना था और अपनी वर्तमान स्थिति में, मोटे तौर पर, अगले 4.5-5.5 अरब वर्षों तक जीवित रहने के लिए तैयार है। और जब हम भविष्यवाणी नहीं कर सकते कि आने वाले अरबों वर्षों में क्या होगा, सितारों के विकास के ज्ञान ने खगोलविदों को मोटे तौर पर यह अनुमान लगाने में सक्षम बनाया है कि सूर्य का जीवन कैसे चलेगा। अधिक विशाल तारे सुपरनोवा के रूप में जाने जाने वाले विस्फोट में अपना जीवन समाप्त कर सकते हैं, लेकिन यह वह संभावित परिदृश्य नहीं है जो हमारे अपने इंतजार में है।

1. हाइड्रोजन-जलन चरण

हर पल सूरज 600 मिलियन टन हाइड्रोजन को चार मिलियन टन ऊर्जा में परिवर्तित करता है: शेष को हीलियम ‘राख’ में परिवर्तित किया जाता है। अपने पूरे जीवन में सूर्य के ऊर्जा उत्पादन में वृद्धि जारी है, और माना जाता है कि इसके बनने के 4.6 अरब वर्षों में यह 30 प्रतिशत तेज हो गया है। अगले अरब वर्षों में, जैसे ही अधिक हाइड्रोजन को हीलियम में परिवर्तित किया जाता है, सूर्य लगभग 10 प्रतिशत उज्जवल होने के लिए तैयार है, जिससे ऊष्मा ऊर्जा में वृद्धि होगी। अगर हम उस प्रभाव पर विचार करें जो मानव निर्मित जलवायु परिवर्तन हमारे ग्रह के मौसम के पैटर्न पर पहले से ही चल रहा है, इस तरह की वृद्धि के प्रभाव की कल्पना करें।

बढ़ती गर्मी के कारण ध्रुवीय बर्फ की टोपियां पिघलना शुरू हो जाएंगी और महासागर गर्म हो जाएंगे, जिससे हमारे वायुमंडल में जल वाष्प भेजा जाएगा। वह जल वाष्प अधिक गर्मी में फंस जाएगा, एक ‘नम ग्रीनहाउस’ प्रभाव पैदा करेगा जो वैश्विक तापमान को और भी अधिक बढ़ा देगा। आज से लगभग 3.5 अरब वर्ष बाद, सूर्य आज की तुलना में 40 प्रतिशत अधिक चमकीला होगा, जिससे हमारे महासागर उबलने लगेंगे, बर्फ की टोपियां पूरी तरह से पिघल जाएंगी और हमारा वातावरण छिन जाएगा। पृथ्वी जैसी हो जाएगी शुक्र: झुलसा हुआ, शुष्क और बेजान।

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2. सबजिएंट चरण

यह नजारा जितना भीषण है, यह तो केवल सूर्य के अस्त होने की शुरुआत है। अब से लगभग पाँच अरब वर्ष बाद, सूर्य अपने जीवन काल के मुख्य अनुक्रम के अंत तक पहुँच चुका होगा, और अपने मूल में सभी हाइड्रोजन का उपयोग कर चुका होगा।

कोई साथ संलयन प्रक्रिया के बल का मुकाबला करने के लिए गुरुत्वाकर्षण, कोर सिकुड़ना शुरू हो जाएगा और समय के साथ सघन हो जाएगा। जैसे ही यह ऐसा करता है, इसका तापमान बढ़ जाएगा और अंततः कोर के बाहर शेष हाइड्रोजन को प्रज्वलित कर देगा।

ईंधन का यह नया स्रोत भारी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करेगा जो बाहरी परतों को बाहर की ओर धकेलेगा, जिससे सूर्य अपने वर्तमान व्यास का दो से तीन गुना विस्तार करेगा, जिससे यह एक उप-तारे में बदल जाएगा।

लगभग 5 अरब वर्षों में सूर्य के मरने के रूप में पृथ्वी से एक दृश्य का चित्रण © Detlev Van Ravensway/Science Photo Library

3. रेड जाइंट फेज

जैसे-जैसे सूर्य की सतह की परतों को और बाहर धकेला जाता है, वे इस निरंतर-विस्तारित खोल के भीतर गहरे दबे घने कोर से गर्मी को फँसाना जारी रखेंगे, और तारा एक विशाल, चमकदार वस्तु के रूप में विकसित होगा जिसे लाल विशालकाय कहा जाता है।

ये उम्र बढ़ने वाले तारे सूर्य के आकार के 100 से 1,000 गुना के बीच आकार तक पहुँच सकते हैं, और विस्तारित सतह क्षेत्र के कारण बाहरी परतों का तापमान लगभग 3,000 ° C (सूर्य की सतह आज लगभग 5,500 ° C) तक ठंडा हो जाएगा। ठंडे तापमान का मतलब है कि ये तारे रंग स्पेक्ट्रम के लाल भाग में चमकते हैं; इसलिए नाम ‘लाल विशाल’।

जैसे ही सूर्य इस प्रक्रिया से गुजरता है, वह आंतरिक ग्रहों बुध और शुक्र की कक्षाओं से आगे निकल जाएगा, उन्हें पूरी तरह से घेर लेगा, और यहां तक ​​कि पृथ्वी के कक्षीय पथ तक भी पहुंच सकता है। हालांकि, हमारा गृह ग्रह पूरी तरह से नष्ट नहीं हो सकता है, क्योंकि इस विस्तार के दौरान सूर्य द्रव्यमान खोना जारी रखेगा: कुछ अनुमान बताते हैं कि इसके सबसे बड़े स्तर पर, केवल 65-70 प्रतिशत शेष रह सकता है।

फलस्वरूप गुरुत्वाकर्षण बल कमजोर हो जाएगा और सौर मंडल के शेष ग्रहों की कक्षाएँ बाहर की ओर बहने लगेंगी। शायद पृथ्वी एक भाग्यशाली भाग निकलेगी। हर समय, सूर्य का कोर छोटा और गर्म होता जाएगा, इसके बनने के 12 अरब साल बाद तक, एक नई परमाणु प्रतिक्रिया होगी।

4. एक नया लाल विशाल

जब तक तापमान लगभग 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक नहीं पहुंच जाता तब तक कोर सिकुड़ता रहेगा – हाइड्रोजन की खपत के दौरान उत्पादित हीलियम को प्रज्वलित करने और इसे कार्बन और ऑक्सीजन में बदलने के लिए पर्याप्त गर्म। चूंकि घने कोर इस बढ़े हुए ऊर्जा उत्पादन की अनुमति देने के लिए विस्तार करने में असमर्थ होंगे, हीलियम तीव्र गति से जलेगा, जिससे एक संक्षिप्त विस्फोट होगा जिसे ‘हीलियम फ्लैश’ के रूप में जाना जाता है। यह कोर के घनत्व को कम करेगा और अस्थायी स्थिरता लाएगा, क्योंकि हीलियम अब अधिक नियंत्रित दर से जलने में सक्षम होगा।

हालाँकि, नए ईंधन स्रोत के उपयोग में आने में अधिक समय नहीं लगेगा; सिर्फ 100 मिलियन वर्ष या तो। जैसे-जैसे हीलियम जलता रहेगा, यह भयंकर ऊर्जा उत्पन्न करेगा और, हाइड्रोजन के जलने की तरह, इससे सूर्य एक बार फिर दूसरे लाल विशालकाय चरण में फैल जाएगा।

5. ग्रह नीहारिका

सभी विस्तार और संकुचन के बावजूद, द्रव्यमान की हानि और ईंधन की खपत के बावजूद, सूर्य का जीवन चक्र अभी समाप्त नहीं हुआ है। लाल विशालकाय हीलियम को कार्बन और ऑक्सीजन में बदलना जारी रखेगा, फिर भी उस कार्बन को प्रज्वलित करने के लिए आवश्यक 600 मिलियन ° C तक कोर कभी नहीं पहुंचेगा, इसलिए यह एक बार फिर सिकुड़ना शुरू हो जाएगा।

जैसे हीलियम का उपयोग किया जाता है, बाहरी परतों को और बाहर धकेला जाएगा और अंतरिक्ष में खो जाएगा, ताकि इसके बनने के लगभग 12.5 बिलियन वर्ष बाद, सूर्य का आधा द्रव्यमान बना रहे। विस्तारित बाहरी परतों को भीतर के गर्म कोर द्वारा प्रकाशित किया जाएगा, जिससे एक चमकते हुए ब्रह्मांडीय बादल का निर्माण होगा जिसे ‘ग्रहीय नीहारिका’ के रूप में जाना जाता है।

ये घटनाएँ खगोलविदों के लिए अच्छी तरह से जानी जाती हैं और हमारे सूर्य के द्रव्यमान के बारे में एक उम्र बढ़ने वाले तारे की खासियत हैं, लेकिन इनका ग्रहों से कोई लेना-देना नहीं है। उनका नाम केवल उनके गोल, फूला हुआ आकार का परिणाम है।

6. सफेद बौना

सूर्य की बाहरी परतों के अंतत: समाप्त हो जाने के बाद, जो कुछ बचा रहेगा वह एक गर्म, घना कोर है जिसे a . के रूप में जाना जाता है व्हाइट द्वार्फ. ये वस्तुएं ब्रह्मांड में सबसे घनी हैं, फिर भी आमतौर पर हमारे अपने ग्रह से थोड़ी ही बड़ी होती हैं। फिर भी, वे 100,000 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान तक पहुंच सकते हैं।

दक्षिणी वलय नेबुला के केंद्र में एक गर्म, घना सफेद बौना तारा है। जैसे ही यह एक सफेद बौने में बदल गया, तारा समय-समय पर द्रव्यमान को बाहर निकालता है – सामग्री के गोले जो आप यहां देखते हैं। © नासा/ईएसए/सीएसए/एसटीएससीआई

सूर्य की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान कोर में उत्पन्न होने वाली अधिकांश गर्मी इस तारकीय अवशेष के भीतर फंस जाएगी, और इसे ठंडा होने में दसियों या सैकड़ों अरबों साल लगेंगे।

7. काला बौना

सफेद बौना अवशेष अंततः अपनी सभी शेष गर्मी और प्रकाश ऊर्जा खर्च करेगा और (शायद सैकड़ों अरबों वर्षों में) अपने अंतिम चरण में फीका होगा: एक बेजान काले बौने की। वर्तमान में, काले बौनों की केवल परिकल्पना की जाती है क्योंकि 13.8 बिलियन वर्ष की आयु का ब्रह्मांड अभी भी इतना पुराना नहीं है कि कोई भी बनाया जा सके, लेकिन ऐसा माना जाता है कि यह हमारे सूर्य का अंतिम भाग्य होगा।

जैसे कि कहानी को और भी दुखद बनाने के लिए, हमारे एक बार के शक्तिशाली तारे के कम द्रव्यमान ने अपना अधिकांश गुरुत्वाकर्षण खिंचाव खो दिया होगा, जिससे ग्रह बाहर की ओर बहेंगे, जमी हुई, जली हुई चट्टानों से ज्यादा कुछ नहीं।

लेकिन, जैसे ही हमारे सौर मंडल के अवशेष अंतरिक्ष में खो जाते हैं, हमारे अपने मृत सूर्य के कण आपस में जुड़ सकते हैं और नए सिरे से तारा बनने की प्रक्रिया शुरू कर सकते हैं। इसके परिणामस्वरूप नए जीवन के लिए चट्टानी पिंडों, वायुमंडलों और तरल पानी वाले ग्रहों का निर्माण हो सकता है।

विभिन्न चरणों का चित्रण जिनसे हमारा सूर्य गुजरेगा

सूर्य के जीवनचक्र का एक चित्रण © मार्क गार्लिक / विज्ञान फोटो लाइब्रेरी

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