태양이 꺼질까요?

태양이 꺼질까요?

태양

매일 태양은 지구 표면을 비춥니다. 별은 시간이 지남에 따라 변하지만 태양은 지구의 하늘에서 일정하게 보입니다. 태양은 약 45억 년 전에 형성되었으며 모든 행성은 그 직후에 형성되었습니다. 45억 년은 긴 시간이며, 천문학자들은 태양의 수명이 그 절반에 불과하다고 추정합니다. 약 40억년에서 50억년 후에 태양은 생애의 마지막 단계에 들어갈 것입니다.

제한된 수소

우리 태양을 포함한 우주의 모든 별은 핵융합으로 구동됩니다. 태양 핵의 온도와 압력은 너무 높아서 수소 핵이 서로 융합하여 헬륨 핵을 형성합니다. 그러나 핵융합 과정에서 모든 수소가 헬륨으로 바뀌는 것은 아닙니다. 전체 질량의 일부는 태양의 핵에서 바깥쪽으로 흐르는 에너지의 형태로 손실됩니다. 이 에너지는 태양의 중력장에 대항하며, 그렇지 않으면 저절로 붕괴될 것입니다. 이 두 가지 반대되는 힘은 태양이 수십억 년 동안 지속될 수 있도록 평형 상태를 유지합니다.

태양에는 많은 수소 연료가 포함되어 있지만 여전히 제한된 양입니다. 어느 날 태양은 연료가 고갈되기 시작하고, 그렇게 되면 균형이 무너지고 중력이 차지하기 시작합니다. 태양의 중력이 원자력 에너지의 외부 흐름을 압도하기 시작하고 붕괴되기 시작할 것입니다. 그러나 태양이 무너지면서 핵 내부의 온도와 압력이 치솟기 시작했습니다. 더 높은 온도와 압력은 태양이 더 무거운 원소를 함께 융합할 수 있게 하여 많은 에너지를 생성할 것입니다. 그 후, 에너지의 외부 흐름은 중력을 초과하여 태양의 붕괴에 대응하고 태양이 원래 크기보다 여러 번 팽창하게 만듭니다. 이 시점에서 태양은 적색 거성으로 알려진 별이 됩니다. 그러나 다른 원소들도 고갈되기 시작하고 태양은 다시 쇠퇴하기 시작하여 더 무거운 원소들이 형성되고 에너지를 위해 융합되도록 할 것입니다. 태양은 연료가 고갈되기 전에 팽창과 수축의 여러 주기를 거칩니다.

언제 태양이 다 타버릴까요?

태양이 수명의 마지막 단계에 들어갈 때를 결정하는 매우 간단한 과정이 있습니다. 태양에 얼마나 많은 수소 연료가 있는지 파악한 다음 태양의 핵에서 핵융합 속도를 결정하는 것입니다. 태양은 1초마다 약 6억 2천만 톤의 수소를 헬륨으로 전환하며, 천문학자들은 지금부터 40 - 50억 년 후에 태양의 수소 연료가 고갈되기 시작할 것으로 추정합니다.

결과로

적색거성 단계에서 태양의 전체 표면적은 크게 증가하지만 태양의 질량은 증가하지 않습니다. 따라서 태양 자체의 중력은 전체 구조를 함께 유지할 수 없습니다. 시간이 지남에 따라 태양은 외부 층을 우주로 날려 보냅니다. 폭발 층은 행성상 성운이라고 불리는 태양 주위에 항성 물질의 껍질을 형성할 것입니다. 그러나 태양의 핵은 자체 중력에 의해 붕괴되어 백색 왜성으로 알려진 조밀한 별의 잔해를 형성합니다. 백색 왜성은 계속해서 소량의 빛을 방출할 것이며, 적색거성 단계에서 살아남은 행성들은 수백억 년 후에 타버릴 때까지 백색 왜성을 계속 공전할 것입니다.