Điều gì sẽ xảy ra khi Mặt Trời đi hết vòng đời của mình?

Mặt trời của chúng ta trông giống như một quả cầu khí khổng lồ luôn cháy, nhưng điều đó không phải là mãi mãi, mọi thứ đều có giới hạn và Mặt trời cũng không ngoại lệ.

Nếu vòng đời của Mặt trời kết thúc, điều đó sẽ rất tệ cho sự sống trên Trái đất, mọi thứ hoặc sẽ tiến hóa để thích nghi với bóng tối hoặc sẽ diệt vong mãi mãi.

Bạn đang xem: Điều gì sẽ xảy ra khi Mặt Trời đi hết vòng đời của mình?

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, sau khi kết thúc vòng đời, Mặt Trời sẽ không còn cháy sáng như bây giờ nữa, thay vào đó hành tinh này sẽ biến thành một khối thạch anh khổng lồ, nhưng loại thạch anh này sẽ hoàn toàn khác so với những gì chúng ta thấy hàng ngày.

Trước khi thảo luận về tinh thể thạch anh trong ngôi sao siêu khổng lồ này, chúng ta cần hiểu những ngôi sao như Mặt Trời hoạt động như thế nào.

Mặt trời tạo ra năng lượng thông qua sự kết hợp các nguyên tử, và lực hấp dẫn cực lớn của nó ép và nén các nguyên tử hydro lại với nhau, ngưng tụ chúng thành các nguyên tử heli và giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ cũng như phát ra một lượng lớn ánh sáng và nhiệt.

Và miễn là có đủ nhiên liệu hydro để hỗ trợ quá trình này, kích thước và nhiệt độ của lõi Mặt trời sẽ vẫn giữ nguyên (khoảng 15 triệu Kelvin). Năng lượng được tạo ra từ phản ứng tổng hợp hạt nhân được bức xạ khắp hệ mặt trời và cuối cùng tạo ra sự tiến hóa của sự sống trên hành tinh của chúng ta.

Xem thêm : Tân Ỷ Thiên Đồ Long Ký chính thức ra mắt game thủ

Giai đoạn đốt cháy hydro này kéo dài khoảng 90% tuổi thọ của Mặt trời và các ngôi sao trong giai đoạn này được gọi là “sao dãy chính”. Mặt trời hiện đã trải qua 4,5 tỷ năm trong giai đoạn này – khoảng một nửa cuộc đời của nó.

Vậy điều gì sẽ xảy ra khi các nguyên tử hydro trên Mặt Trời dần cạn kiệt?

Nếu không có áp suất hướng ra ngoài của năng lượng được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp hydro, lực hấp dẫn của Mặt trời sẽ đè nặng lên lõi của nó, khiến lõi co lại và nhiệt độ tăng gấp mười lần. Các hạt nhân heli nặng hơn sẽ bắt đầu hợp nhất, một lần nữa tạo ra áp suất hướng ra ngoài để duy trì trạng thái cân bằng của Mặt trời. Người ta dự đoán rằng điều này sẽ bắt đầu xảy ra trong khoảng 5 tỷ năm nữa và sẽ được đánh dấu bằng một vụ nổ năng lượng đột ngột được gọi là “tia chớp heli”. Trong quá trình hợp nhất heli, cacbon và oxy được hình thành và nhiệt độ của lõi sẽ trở lại mức ban đầu.

Chẳng bao lâu nữa, các nguyên tố nặng hơn sẽ bắt đầu hợp nhất trở lại, khiến Mặt trời bắt đầu thay đổi diện mạo. Nó sẽ bắt đầu phình to, gió Mặt trời dữ dội sẽ quét qua không gian giữa các vì sao và các lớp bề mặt của hành tinh sẽ bắt đầu bong ra. Tuy nhiên, khối lượng của Mặt trời không đủ để nó phát nổ thành siêu tân tinh – một sự kiện thiên văn đột ngột, thảm khốc xảy ra ở giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa sao trong các ngôi sao lớn đánh dấu sự hủy diệt của ngôi sao đó. Thay vào đó, Mặt trời có thể mở rộng ra ngoài quỹ đạo của Trái đất và đốt cháy hành tinh của chúng ta.

Khí còn lại trong các lớp ngoài của ngôi sao sau đó sẽ bị gió mặt trời thổi vào không gian và ion hóa thành plasma mặt trời, tạo thành một tinh vân hành tinh tuyệt đẹp. Tinh vân này rất giàu các nguyên tố nặng mới hình thành và sẽ tiếp tục được sử dụng để tạo ra thế hệ sao và hành tinh tiếp theo. Sau khi các lớp ngoài bị tước đi, phần còn lại và lõi sẽ đủ nóng trong 5-10 nghìn năm và sẽ được gọi là sao lùn trắng. Đây là một ngôi sao nhỏ có mật độ cao và khối lượng rất nặng, nhưng sẽ dần mất nhiệt độ và nguội đi.

Sao lùn trắng sẽ chết và mờ dần trong hàng tỷ năm, nhưng đó không phải là kết thúc của câu chuyện. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Warwick, Vương quốc Anh, đã tình cờ phát hiện ra một bí mật ẩn giấu.

Ngay sau khi hình thành, các sao lùn trắng trở nên rất nóng, tỏa ra năng lượng mạnh mẽ từ lõi của các ngôi sao dãy chính trước đây của chúng. Trong hàng tỷ năm sau khi hình thành, các sao lùn trắng dần nguội đi, và tại một thời điểm nào đó, oxy và carbon bên trong chúng trải qua một sự thay đổi – tương tự như sự đóng băng của nước.

Pierre Emmanuel, trưởng phòng nghiên cứu và vật lý tại Đại học Warwick, cho biết: “Tất cả các sao lùn trắng đều sẽ kết tinh tại một thời điểm nào đó trong quá trình tiến hóa của chúng, và các sao lùn trắng có khối lượng lớn hơn sẽ trải qua quá trình này nhanh hơn”.

Nhóm của ông đã phân tích các quan sát và đo độ sáng và màu sắc của 15.000 sao lùn trắng trong phạm vi 300 năm ánh sáng của Trái Đất, cho thấy nhiều ngôi sao chỉ có một màu sắc và độ sáng. Họ nhận ra rằng nhóm sao lùn trắng này đại diện cho một giai đoạn tương tự trong quá trình tiến hóa của sao.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng một số ngôi sao này có tuổi thọ hơn 2 tỷ năm.

“Đây là bằng chứng trực tiếp đầu tiên về sự kết tinh của sao lùn trắng, hay sự biến đổi từ chất lỏng thành chất rắn”, Pierre Emmanuel nói thêm.

Sao lùn trắng tinh thể không chỉ là một ngôi sao. Khi vật chất của sao lùn trắng kết tinh, nó trở nên có tổ chức ở cấp độ lượng tử, với các hạt nhân nguyên tử được sắp xếp theo mạng lưới ba chiều, tạo thành lõi oxy kim loại và lớp ngoài giàu carbon.

Vì vậy, sau cái chết của các ngôi sao như Mặt trời, câu chuyện của chúng vẫn chưa kết thúc. Tất cả các sao lùn trắng sẽ trải qua giai đoạn kết tinh này, để lại rất nhiều mảnh vỡ giống sao trong thiên hà.

Nguồn: https://tuyengiaothudo.vn
Danh mục: Tin tức