โรงเรียนบ้านทุ่งตำเสา

อายุของดวงอาทิตย์ เหลือเวลาอีกไม่มากสำหรับดวงอาทิตย์ เหลือเวลาอีกเพียง 5 พันล้านปีเท่านั้น ทำไมดวงอาทิตย์ยังมีชีวิต มันไม่ใช่สิ่งมีชีวิต ใครว่าสารอนินทรีย์มีอายุขัยไม่ได้ อันที่จริงไม่เพียงแต่ดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่สสารทั้งหมดในเอกภพล้วนมีอายุขัย รวมทั้งเอกภพด้วย อย่างไรก็ตาม อายุขัยนี้ค่อนข้างแตกต่างจากอายุขัยที่เราเข้าใจ และเป็นตัวแทนของการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่ง

5 พันล้านปี ดวงดาวในจักรวาลแบ่งออกเป็นประเภท O,B,A,F,G,K และ M ตามสเปกตรัมจากร้อนไปเย็น แม้แต่ดาวประเภท M ที่เย็นที่สุดก็ยังมีอุณหภูมิพื้นผิวอยู่ที่ 2,400 ถึง 3,700 เคลวิน หรือประมาณ 2,000 ถึง 3,500 องศาเซลเซียสตามอุณหภูมิพื้นผิว ความสว่าง และขนาดของดวงอาทิตย์ดาวดวงนี้อยู่ในกลุ่มดาวประเภท G หรือที่เรียกว่าดาวแคระเหลือง

ดาวฤกษ์แต่ละประเภทมีอายุขัยต่างกัน อายุขัยเฉลี่ยของดาวแคระเหลืองคือประมาณ 1 หมื่นล้านปีและ อายุของดวงอาทิตย์ ในปัจจุบันประมาณ 4.6 พันล้านปี ถ้าดูในโลกมนุษย์นี่เป็นคนวัยกลางคน แต่สำหรับดวงดาวนี่ยังอยู่ในช่วงไพร์ม ซึ่งเรียกว่าช่วงดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก

ดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักปล่อยแสงและความร้อนออกมาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ดวงอาทิตย์มีสีเหลืองสดใส หากดวงอาทิตย์เข้าสู่วัยชราดวงอาทิตย์ที่เราเห็นจะเป็นสีแดงและในเวลานี้เรียกว่าดาวยักษ์แดง โดยที่ดาวยักษ์แดงจะมาพร้อมกับการขยายตัวด้วย เพราะในเวลานี้อะตอมของไฮโดรเจนบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ได้เสร็จสิ้น การหลอมนิวเคลียร์โดยพื้นฐานแล้ว และเริ่มเข้าสู่กระบวนการฟิวชันฮีเลียมขั้นต่อไป

แรงโน้มถ่วงภายในที่เกิดจากแก่นแท้เดิมไม่สามารถรักษาสมดุลของแรงขยายตัวภายนอกได้อีกต่อไป ทำให้ดวงอาทิตย์ขยายตัวในปีต่อๆมา การขยายตัวนี้น่าสะพรึงกลัวอย่างยิ่ง มันจะเริ่มกลืนกินดาวพุธจากนั้นจึงทำลายดาวศุกร์ โลก ดาวอังคารและในที่สุดก็ไปถึงขอบวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ซึ่งดาวพฤหัสบดีเองก็เป็นดาวเคราะห์ก๊าซ และมีความเป็นไปได้สูงที่จะถูกกำจัดในเวลานี้

แน่นอนว่าการขยายตัวมีจำกัด ในขณะที่ขยายตัวแกนกลางของดาวยักษ์แดงก็หดตัวเช่นกัน เมื่อไม่สามารถต้านทานแรงขยายตัวได้อีกต่อไปดาวยักษ์แดงจะยุบตัวลงจากภายใน กระบวนการนี้จะสร้างพลังงานจำนวนมหาศาล ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของอะตอมของคาร์บอนที่ดำเนินการไปแล้วกลายเป็นฟิชชัน ในเวลานี้พวกมันถูกพัดพาไปทุกที่ด้วยพลังงานของการล่มสลาย และพวกมันไม่ใช่ดาวฤกษ์อีกต่อไป แต่เป็นกระจุกของเนบิวลา

ดวงอาทิตย์สีเหลืองสว่างในตอนเริ่มต้นได้หายไปนานแล้ว เหลือเพียงวัตถุท้องฟ้าสีขาวเย็นที่ล่องลอยอยู่ในเอกภพเรียกว่าดาวแคระขาว และเป็นแกนกลางของดวงอาทิตย์ ไม่มีระบบสุริยะอีกต่อไป และดาวเคราะห์มากกว่าครึ่งถูกกินไปแล้วเมื่อดาวยักษ์แดงขยายตัว ส่วนที่เหลือก็ถูกทำลายในการล่มสลายครั้งสุดท้าย และแตกออกเป็นเนบิวลาพร้อมกับสสารภายนอก

ดาวแคระขาวมีขนาดเล็ก มวลสูง และหนาแน่นอย่างน่าประหลาดใจและอุณหภูมิพื้นผิวของพวกมันอาจสูงถึง 8,000 เคลวิน อุณหภูมิเหล่านี้มาจากเศษที่เหลือจากการยุบตัวไม่ใช่ตัวดาวแคระขาวเอง ดังนั้นดาวแคระขาวจะค่อยๆเย็นลงและกระบวนการนี้ จะคงอยู่เป็นเวลานับพันล้านถึงล้านล้านปีเมื่อเย็นลง ถึงระดับหนึ่งแสงของดาวแคระขาวจะมองไม่เห็น และกลายเป็นดาวแคระดำ

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นหาในเอกภพและไม่พบร่องรอยของดาวแคระดำ และอุณหภูมิของดาวแคระขาวที่เย็นที่สุดยังคงสูงกว่า 1,000 เคลวิน สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าดาวแคระขาวที่วิวัฒนาการมาจากดาวฤกษ์ที่อยู่รอบๆ นับตั้งแต่การกำเนิดของเอกภพยังไม่เย็นลงอย่างสมบูรณ์ ในอีกประมาณ 5 พันล้านปี ดวงอาทิตย์จะเข้าร่วมกลุ่มดาวแคระขาวด้วย

ดาวแคระแดงที่มีอายุยืนยาว ดาวฤกษ์ประเภท O,B,A,F,G,K และ M มีกฎคือมวลจะลดลงและต่อมาดาวฤกษ์ยิ่งมีปริมาตรน้อยมวลยิ่งลด อุณหภูมิยิ่งลด และสีแดงขึ้น ดาวฤกษ์ 2 ประเภทสุดท้าย K และ M เรียกว่าดาวแคระแดงซึ่งเรามักเรียกว่าดาวฤกษ์มวลต่ำ มวลของดาวแคระแดงมีเพียง 80 เปอร์เซ็นต์ ถึง 45 เปอร์เซ็นต์ ของดวงอาทิตย์ แม้ว่าพวกมันจะเล็กแต่พวกมันล้วนเป็นดาวฤกษ์อายุมากมันไม่ใช่ปัญหาที่จะดำรงอยู่ในเอกภพเป็นเวลาหลายหมื่นล้านปี

กลุ่มแรกสุดของดาวแคระแดงในเอกภพยังมีอยู่ และพวกมันก็ยังอยู่ในช่วงเวลาของดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก นั่นคืออยู่ในช่วงปฐมวัยของชีวิต ในเวลาเดียวกัน พวกมันยังเป็นดาวฤกษ์จำนวนมากที่สุด ซึ่งคิดเป็นมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ ของทั้งหมด ในขณะที่ดาวประเภท G คล้ายกับดวงอาทิตย์มีสัดส่วนเพียง 3 เปอร์เซ็นต์ของเอกภพ

สำหรับดาวเคราะห์รอบดาวแคระแดงอุณหภูมิ ที่พวกมันได้รับนั้นไม่สูงเท่ากับอุณหภูมิของดวงอาทิตย์ แต่พวกมันสามารถรักษาสถานะนี้ไว้ได้นานหลายหมื่นล้านปี ซึ่งมีแนวโน้มดีกว่าโลกในระดับหนึ่ง เนื่องจากโลกจะถูกดาวยักษ์แดงที่กำลังขยายตัวกลืนกินภายในเวลาไม่ถึง 5 พันล้านปี สิ่งมีชีวิตและมหาสมุทรทั้งหมดจึงกลายเป็นโฟม และกลายเป็นส่วนหนึ่งของดาวยักษ์แดง

ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์บางคนจึงเชื่อว่าดาวเคราะห์รอบดาวแคระแดงคือความหวัง ดาวแคระแดงมีระบบดาวฤกษ์และเขตที่อยู่อาศัยเป็นของตนเองอย่าคิดว่า ดาวแคระแดงไม่สามารถขยายพันธุ์สิ่งมีชีวิตได้ เนื่องจากมีมวลน้อยและอุณหภูมิต่ำซูเปอร์เอิร์ธ หลายดวงที่มนุษย์ค้นพบมีดาวฤกษ์หลักเป็นดาวแคระแดง หากมนุษย์ต้องการกำจัดชะตากรรมของการถูกกลืนโดยดาวยักษ์แดง และกำจัดคำสาปของชีวิตที่เหลืออีก 5 พันล้านปี ของดวงอาทิตย์ดาวแคระแดงก็เป็นทางเลือกที่ดี

ดาวแคระแดงที่อยู่ใกล้เราที่สุดคือพร็อกซิมาคนครึ่งม้า ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 4.2 ปีแสง และหนึ่งในดาวเคราะห์ของมันคือพร็อกซิมาคนครึ่งม้าบี ซึ่งเชื่อกันว่ามีสิ่งมีชีวิตหรือเหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิต นี่อาจเป็นจุดแรกสำหรับการอพยพของมนุษย์ระหว่างดาวในอนาคตปัจจุบัน ยานสำรวจมนุษย์โวเอเจอร์ 1 และ 2 กำลังบินไปยังดาวดวงนี้

ดาวแคระแดงที่ใกล้ที่สุดอยู่ห่างจากเรา 4.2 ปีแสง ระยะทางนี้เป็นเพียงระยะทางสั้นๆในเอกภพ แต่จริงๆแล้วเป็นระยะทางในทางดาราศาสตร์สำหรับมนุษย์ ส่วนประกอบหลักของดาวฤกษ์คือก๊าซไฮโดรเจน และในระบบสุริยะส่วนประกอบที่ใกล้เคียงที่สุดคือดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นเทห์ฟากฟ้าในระบบสุริยะรองจากดวงอาทิตย์เช่นกัน

มวลของดาวพฤหัสบดีมีมากกว่าผลรวมของดาวเคราะห์อีก 7 ดวง ซึ่งทำให้มนุษย์เกิดความคิด ถ้าดาวพฤหัสบดีถูกจุดไฟแล้วปล่อยให้มันเผาไหม้มันจะกลายเป็นดาวแคระแดงหรือไม่ แนวคิดนี้ดีมากแต่เป็นไปไม่ได้ขนาดเทียบดาวพฤหัสกับดาวเคราะห์ ถ้าเทียบกับดาวจริงจะพบว่าดาวพฤหัสยังเป็นจุดเล็กๆ 2MASS J0523-1403 เป็นดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดที่มีรัศมีเล็กกว่าดาวพฤหัสบดี แต่มีมวล 77 ถึง 85 เท่า ของดาวพฤหัสบดี

นักดาราศาสตร์เชื่อว่ามวลนี้ควรเป็นมาตรฐานขั้นต่ำในการก่อตัวดาวฤกษ์นั่นคือมีมวลอย่างน้อย 77 ดาวพฤหัสบดีเพื่อกระตุ้นการหลอมไฮโดรเจนในตัวมันเอง แม้ว่าดาวพฤหัสบดีจะใหญ่แต่ก็อ้วน ดาวที่ตัดกันมีขนาดเล็กเกินไปและก๊าซไฮโดรเจนยังไม่ถึงระดับฟิวชันตามธรรมชาติ ดาวพฤหัสบดีจะต้องรับน้ำหนักตัวเองถึง 76 เท่า จะเห็นได้ว่าปริมาณไม่ใช่กุญแจสู่ดาว แต่คุณภาพต่างหาก ดาวพฤหัสบดีน่าจะเป็นดาวฤกษ์ที่ไม่ก่อตัวและกลายเป็นดาวเคราะห์

สิ่งที่น่ากลัวกว่าดวงอาทิตย์ที่มีอายุเหลืออีก 5 พันล้านปี คือการที่ดวงอาทิตย์เย็นลงอย่างกะทันหันหลายคนคิดว่า โลกจะตกอยู่ในความมืดมิดและหนาวเย็น หลังจากดวงอาทิตย์เย็นลง อันที่จริงเมื่อดวงอาทิตย์เย็นลงมนุษย์ สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่บนโลกได้อย่างปกติสุขเป็นเวลาหลายร้อยปี ดวงอาทิตย์เย็นลงนั่นคือปฏิกิริยาทั้งหมดบนดวงอาทิตย์หยุดลง โดยเฉพาะปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันซึ่งก่อให้เกิดพลังงาน

อย่างไรก็ตาม ไม่ควรประเมินอุณหภูมิที่เหลืออยู่ของดวงอาทิตย์ต่ำเกินไป มันสามารถรักษาความร้อนที่ลุกโชติช่วงได้นาน เพียงแค่อาศัยพลังงานที่สร้างขึ้นก่อนที่มันจะเย็นลง โลกยังคงมองเห็นแสงของดวงอาทิตย์และสัมผัสความร้อนของดวงอาทิตย์ได้ หลังจากที่ดวงอาทิตย์เย็นลงแล้วแต่จะค่อยๆลดลงเมื่อเวลาผ่านไป แสงออโรราในขั้วโลกเหนือและใต้เริ่มอ่อนลงเรื่อยๆและค่อยๆมองไม่เห็น อุณหภูมิในบริเวณเส้นศูนย์สูตรเริ่มลดลงอีกครั้ง และสีของดวงอาทิตย์ที่เราเห็นจะกลายเป็นสีแดงมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งสีแดงเริ่มเข้มขึ้นและเปลี่ยนเป็นสีดำแดดก็เย็นมากในเวลานี้

ดวงอาทิตย์หลังจากการเย็นลงอาจเป็นรุ่นขยายใหญ่ของดาวพฤหัสบดี พื้นผิวคือไฮโดรเจนและลมพัดทุกวันแกนกลางยังคงร้อนและอาจสูงถึง 7,000 ถึง 8,000 องศาเซลเซียส แต่อุณหภูมิก๊าซภายนอกต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส ในเวลานี้โลกจมดิ่งสู่ความมืดมิดและทั้งโลกเป็นเวลากลางคืน คุณสามารถดูดาวได้ทุกที่ทุกเวลา แต่คุณไม่สามารถมองเห็นดวงจันทร์ได้

เนื่องจากดวงจันทร์ไม่เปล่งแสง สิ่งที่เราเห็นบนดวงจันทร์คือแสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมา เมื่อดวงอาทิตย์เย็นลง ดวงจันทร์ก็ไม่มีแสงสะท้อนและมันก็มืดด้วย โลกเริ่มเปลี่ยนเป็นดาวพลูโต โลกทั้งใบเย็นลงอย่างมากและสิ่งมีชีวิตเริ่มสูญพันธุ์ มีเพียงสิ่งมีชีวิตบางชนิดเท่านั้นที่อาศัยอยู่ใกล้กับหลุมอุกกาบาตใต้ทะเล ส่วนมนุษย์นั้นต้องจากโลกไปก่อนที่โลกจะเย็นลงหากขาดไม่ได้ก็จะมีชีวิตอยู่ และตายไปกับธรรมชาติอย่างแท้จริง

บทความที่น่าสนใจ : ภูมิคุ้มกัน ภูมิคุ้มกันหมู่คืออะไรประสบความสำเร็จในประวัติศาสตร์