Morgunblaðið - 12.04.1981, Blaðsíða 44

44
MORGUNBLAÐIÐ, SUNNUDAGUR 12. APRÍL 1981
HIMINN
og
JÖRÐ
Ágúst Guðmundsson
Ævisaga
sólarinnar
Líkt og mannfólkið fæðast sól-
stjörnurnar, lifa og deyja. Sólin er
þar engin undantekning. Talið er
að hún hafi myndast úr miklu
geimskýi, ásamt reikistjörnunum
og öðrum fylgihnöttum, fyrir tæp-
um 5000 milljónum ára, og eigi
eftir að lifa rólegu lífi í annan eins
tíma. Að þeim tíma liðnum tekur
sólin að þenjast út og verður að
rauðri risastjörnu, sem nær lang-
leiðina út að og jafnvel út fyrir
jarðbrautina. Risastigið verður þó
fremur skammvinnt, og að því
loknu dregst sólin saman i lítinn
hvítglóandi hnött; svo kallaðan
hvítan dverg. Á milljörðum ára
kólnar hvíti dvergurinn hægt
niður, þar til ekki verður annað
eftir af sólu en lítill ljóslaus
hnöttur; svartur dvergur.
FÆÐING SÓLAR
Sólin er aðeins ein af 100
þúsund milljón sólstjörnum Vetr-
arbrautarinnar. Hún er gul að lit,
með yfirborðshitastig um 6000°C
og að öllu leyti ósköp venjuleg
stjarna. Auk stjarna inniheldur
Vetrarbrautin gas og ryk: gasið er
aðallega vetni en rykið saman-
stendur af ýmsum föstum ögnum,
svo sem grafíti og kísilsambönd-
um. Gasið og rykið er að verulegu
leyti aðgreint í einstök ský eða
þokur innan Vetrarbrautarinnar.
Ein slík geimþoka er Sverðþokan
fallega í miðju sverði risans
Óríons. Sverðþokan er dæmigerð
fyrir geimský, sem stjörnur þétt-
ast úr, og því er rétt að líta aðeins
nánar á hana áður en rætt er um
myndun sólarinnar sjálfrar.
Sverðþokan er aðeins bjartasti
hluti mun stærri þoku, og stjörnu-
fræðingar hafa veitt henni sér-
staka eftirtekt nú síðari árin
vegna þess að í henni eru mjög
ungar stjörnur. Þessar ungu sól-
stjörnur eru ef til vill ekki nema
nokkur hundruð þúsund ára, sem
telst mjög ungt á stjarnfræðilegan
mælikvarða. En það eru ekki bara
þessar ungu stjörnur, sem vakið
hafa athygli stjörnufræðinga,
heldur virðist Sverðþokan einnig
innihalda gashnoðra, sem eru að
verða að stjörnum. Jafnvel telja
sumir stjörnufræðingar að ein-
stakir hnoðrar kunni að þróast í
raunverulegar stjörnur á næstu 20
árum! En þá megum við ekki
gleyma þvi, að það sem við sjáum
gerast í Sverðþokunni á næstu
áratugum eru í raun löngu liðnir
atburðir. Sverðþokan er 1500 ljós-
ár í burtu frá jörðu, en ljósár er sú
vegalengd sem ljósið fer á einu ári
(um 9,5 milljón milljón km). Af
þessu leiðir, að við sjáum Sverð-[
þokuna eins og hún leit út fyrir
1500 árum: ljósið sem sjónaukar
okkar nema lagði af stað frá
Sverðþokunni fyrir 1500 árum.
Sama er að segja um önnur
fyrirbæri himingeimsins: Þau eru
öll gömul í þeim skilningi, að þau
birtast okkur eins og þau litu út
þegar ljósið (eða önnur rafsegul-
Agúst Guðmundsson,
sem skrifar meðfylgj-
andi grein í flokki okkar
„Himinn og Jörö“, kenn-
ir störnu- og jaröfræði
við Menntaskólann við
Sund. Hann er einnig
ritari Stjörnuskoðunar-
félags Seltjarnarness.
geislun), sem tæki á jörðu nema í
dag, lagði af stað frá þeim. Og því
fjær sem fyrirbærin eru þeim mun
eldra er ljósið frá þeim, og því
aftar í tímann erum við að
skyggnast.
Með rannsóknum á geimskýjum
eins og Sverðþokunni, og með
tilraunum og reikningum, hafa
menn gert sér grein fyrir helstu
atriðum í myndunarsögu sólarinn-
ar. Hún er í stuttu máli þessi:
Geimský á sveimi í Vetrarbraut-
inni tekur að dragast saman vegna
þyngdaraflsins. Þegar samdrátt-
urinn hefur náð ákveðnu stigi,
leysist skýið upp' í aðgreinda
gashnoðra, líkt og er og hefur
verið að gerast í Sverðþokunni.
Fyrstu hnoðrarnir eru mjög stórir
og efnismiklir, en við aukinn
samdrátt brotna þeir niður í
sífellt smærri hnoðra; þar til
efnismagn eða massi þeirra er
orðinn áþekkur massa sólarinnar.
Þótt massi hnoðrans, sem
myndar sólu, sé á þessu stigi litlu
meiri en núverandi massi sólar, þá
er stærðin svo mikil að allt
sólkerfið gæti rúmast inni í hon-
um. Nú tekur sjálfur hnoðrinn að
dragast saman og þéttist hraðast í
miðjunni. Miðjan aðgreinist síðan
smám saman og verður að frum-
sól. Við samdráttinn eykst snún-
ingshraði hnoðrans og hann flest
út í disk. Einnig hitnar hann
vegna þess að hreyfiorkan breytist
í varma, og hann hitnar mest í
miðjunni því þar er þéttingin
örust. Þegar miðhlutinn, þ.e.
frumsól, nær hitastiginu 10 millj-
ón gráður í kjarna sínum, tekur
frumefnið vetni að breytast eða
brenna yfir í frumefnið helíum í
miklu magni. Við þetta efnahvarf
losnar varmi, sem eykur þrýsting-
inn inni í frumsól þar til hann
vegur upp á móti þyngdarkraftin-
um, en þá hættir hún að dragast
saman. Þegar þessu stigi er náð,
telst frumsól orðin að raunveru-
legri sólstjörnu, þ.e. núverandi sól
er fædd. Allt fósturstig sólar, frá
því samdrátturinn í gasskýinu
hófst og þar til honum lauk með
myndun sólar, hefur að líkindum
tekið tæp 30 milljón ár. Þegar hér
er komið sögu hefst eiginlegt líf
sólar, sem nú skal vikið að.
LÍF SÓLAR
Næstu 10 ármilljarðana lifir
sólin rólegu lífi: hún hefur þegar
lifað um helming þess tíma, og er
því miðaldra. Allan þennan tíma
hefur hún þó verið að stækka og
hitna: radíusinn var skömmu eftir
fæðingu 4% minni en í dag,
yfirborðshitastigið 10% minna, og
birtan frá sólu 38% minni. Að
auki var hitastigið í kjarna sólar
„aðeins" 10 milljón gráður, en er í
dag 14 milljón gráður. Sólin var
því kaldari (rauðari), minni og
daufari þegar hún fæddist en hún
er í dag. Þessi þróun mun halda
áfram: eftir nokkra ármilljarða
mun sólin verða stærri og heitari
en hún er í dag, og þar af leiðandi
Sveröþokan í atjörnumerkinu Oríon. í geimþokum aem þeaaari
myndaat aólatjörnurnar. i Sveröþokunni eru nýmyndaöar atjörnur, og
aö auki eru þar gaahnoörar, aem viröaat vera aö þróaat í atjörnur.
SUN
<864,000 MILE8)
WHITK OWMtF
í-10,000 MLE8)
8E0 QUNT
(200,000j000 MILE8)
Myndin sýnir sólina eins og hún er í dag, og til samanburðar
stærð hennar þegar hún ar orðin að rauöum risa, og svo loks
þegar hún hefur dregist saman í hvítan dverg. Eins og sést er
stæröarmunurinn gífurlegur, en efnismagniö helst svipað.
Plónetuþoka í Vatnaberanum. Á þennan hótt mun aólin enda líf sitt:
þeyta fró aór ystu lögunum og dragast siöan saman ( hvítan dverg.
Hvíti dvergurinn í miöjunni er afar heitur, en lítió staarri en jörðin.
Þokur eine og þessi leysast upp ó nokkrum tugum órþúaunda.
mun bjartari. Vegna hærra yfir-
borðshitastigs verður hún ekki
lengur gul eins og í dag, heldur
gulhvít.
Þann tíma sem hún lifir rólegu
lífi brennir hún stöðugt vetni yfir
í helíum í kjarna sínum. Kjarninn
breytist því smám saman úr vetni
yfir í helíum, nema yst þar sem
vetni verður enn til staðar. Þar
sem hitastigið í kjarnanum er ekki
nógu hátt til að brenna helíum
yfir í þyngri frumefni, verður
engin orkuframleiðsla í honum.
Þegar tekur fyrir orkulosunina í
kjarnanum dugar innri þrýstingur
hans ekki lengur til að vega upp á
móti þyngdarkraftinum, svo hann
dregst saman. Við samdráttinn
hitnar kjarninn og einnig vetn-
isskelin í kringum hann, og
brennsla vetnis í skelinni verður
því mun hraðari en áður. Sú mikla
umframorka sem þannig losnar
veldur því, að innri þrýstingur
sólar vex mjög og þenur hana út í
risastjörnu; rauðan risa.
RAUÐUR RISI
Sólin þenst út þar til þvermál
hennar er álíka og þvermál braut-
ar reikistjömunnar Merkúr, en
þar stöðvast útþenslan þegar hita-
stig kjarnans nær 100 milljón
gráðum og brennsla á helíum
hefst. Við brennslu helíums mynd-
ast smám saman nýr kjarni úr
I