Bueno, hasta ahora nos ha ido bastante bien en la Tierra. Desde que nuestro Sol se formó hace 4.500 millones de años, nuestra proto-Tierra se formó en el sistema solar interior detrás de él, y la combinación de las condiciones iniciales y un intenso bombardeo tardío generó nuestros primeros océanos y atmósfera, nos sentimos bastante bien aquí. Durante más de cuatro mil millones de años, el Sol ha brillado constantemente y la vida ha florecido. Pero no durará para siempre. Un día el Sol se quedará sin combustible, lo que nos conducirá a la muerte.
Surge una pregunta interesante …
¿Está disminuyendo la energía nuclear del sol o se mantiene estable? ¿Cuánto tiempo podremos sobrevivir en la Tierra si el "potencial nuclear" del Sol se está consumiendo lentamente?
Suponiendo que no haya catástrofes causadas por la Tierra misma (por ejemplo, un supervolcán que cubrirá todo el planeta o destruirá la biosfera) o el Universo (un estallido esterilizante de rayos gamma o una explosión de supernova cercana), el Sol algún día destruirá toda la vida en la Tierra.
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Verás, las estrellas como nuestro sol viven por fusión nuclear: fusionando el elemento más ligero y abundante del universo (hidrógeno) en el segundo elemento más ligero y abundante (helio) en una reacción en cadena. Las reacciones en cadena por las que el sol recibe la mayor parte de su energía incluyen:
- la fusión de dos protones junto con la formación de deuterio, un positrón (que se aniquila con un electrón y produce fotones de alta energía), neutrinos y energía libre;
- luego la fusión del deuterio con un protón para formar helio-3, un fotón de alta energía y energía libre;
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- y luego la fusión de dos núcleos de helio-3 junto con la formación de helio-4, dos protones libres e incluso más energía libre.
Es la fuente de energía más común del Sol, donde un total del 0,7% de la masa original de cuatro protones se convierte en energía durante esta reacción de acuerdo con la fórmula de Einstein E = mc2. Cada segundo, 4 x 1038 protones sintetizan helio-4, liberando alrededor de 4 x 1026 vatios de energía de forma constante.
El sol es enorme y masivo y consta de aproximadamente 1057 partículas. Pero no importa cuán grande sea ese número, la cantidad total de combustible solar es limitada, y dale tiempo, se agotará. Un problema aún más acuciante es que el hidrógeno solo se fusiona en el núcleo del Sol, donde la temperatura es más alta. Los primeros protones no se sintetizan hasta que viajas más de la mitad del camino hacia el centro del Sol y detecta una temperatura de 4 millones de grados Celsius. Y solo en la parte más profunda del Sol, donde la temperatura alcanza los 10 millones (o incluso 15 millones) de grados, se produce el 99% de la energía solar.
Esto significa que con el tiempo, en las profundidades más profundas del sol, el combustible se agotará más rápido, porque es allí donde el hidrógeno se quema para formar helio. Podría pensar que con el tiempo, el Sol se oscurecerá a medida que se queme el combustible de su calor. Pero en ausencia de tales reacciones dentro del núcleo, comenzará a contraerse y la compresión gravitacional liberará aún más energía, lo que conducirá a un aumento de la temperatura interna. La síntesis comenzará a fluir más rápido y más amplio. Resulta que con el tiempo, la energía de salida del Sol aumentará. De hecho, esto ha estado sucediendo durante más de cuatro mil millones de años.
Cuando nuestro Sol era una estrella joven, ardía al 75-80% de su brillo actual. Gracias a la presencia de flora, fauna, océano y atmósfera en nuestro planeta, hemos podido adaptarnos a este constante aumento de temperatura. Pero todo el mundo tiene un límite: en algún momento, la luminosidad del Sol aumentará tanto que la Tierra, a su distancia actual del Sol, se calentará lo suficiente como para que los océanos hiervan. Cuando esto suceda, nuestro planeta sufrirá el destino de Venus - una gruesa capa de nubes lo envolverá - y la vida dejará de existir.
Es posible que algunas formas de vida aprendan a sobrevivir en las capas superiores de las nubes. También es muy posible que la humanidad pueda descubrir cómo sobrevivir en tales condiciones. Pero eso sucederá mucho antes de que el núcleo del sol se quede sin combustible de hidrógeno. Durante 5-7 mil millones de años, nuestro Sol pasará por las siguientes etapas:
- el hidrógeno se agotará en el núcleo;
- el sol se expandirá a una estrella subgigante muy brillante mientras el hidrógeno arde en una capa alrededor del núcleo;
- cuando la temperatura alcance un límite crítico, el helio se sintetizará en el núcleo;
- el sol se expandirá hasta convertirse en una verdadera gigante roja;
- y morirá, soplando sus capas externas en una nebulosa planetaria - y el núcleo se encogerá al estado de una enana blanca.
Pero después de uno a dos mil millones de años (según la mayoría de las estimaciones), el Sol estará lo suficientemente caliente como para vaporizar los océanos. Para entonces tendremos que encontrarnos un nuevo hogar. En última instancia, solo este calentamiento global tendrá sentido.
ILYA KHEL
