Panoráma Astronómia Ako dlho ešte bude svietiť slnko Panoráma - Spoločnosť - Tagesspiegel Mobil
Už teraz sa obávame teplých neskorých letných dní, jasného septembra. Nech zajtra a pozajtra slnko zasvieti znova a pozajtra. Takto to mohlo pokračovať až do konca času. Bude, vo všeobecnosti.
Správa o astronomickom počasí to pre nás myslí dobre a sľubuje slnko, kým neklesnete. V priebehu nasledujúcich piatich miliárd rokov si subtropické teplo postupne nájde cestu po celej Európe. Koniec koncov, slnko je na oblohe dvakrát tak jasné ako dnes. Najneskôr o ďalšie dve miliardy rokov sa však požehnanie zmení na jeho opak, slnko sa bude enormne rozširovať a požiera planéty Merkúr a Venuša. A potom sa na našej planéte začína posledná grilovačka.
Oceány sa začnú odparovať a postupne všetka voda uniká do vesmíru. Biologické počasie zostáva na krátky čas znesiteľné nanajvýš na mesiacoch Jupitera. Ale na zemi teplo znamená koniec všetkého života. Po niekoľkých jasných svetliciach sa slnko konečne zastaví. Tam, kde kedysi stál planetárny systém, bude farebná plynová hmlovina svietiť desaťtisíce rokov. Nakoniec však v jeho strede zostane iba malá, horúca guľa, ktorá nebude väčšia ako Zem. Toto scvrknuté vypálené slnko nakoniec zhasne ako žeravé uhlíky podvečerného táboráka.
V správe o astronomickom počasí sú samozrejme medzery desaťročí. Jedna alebo druhá teplá alebo doba ľadová tu nezáleží. Merané v kozmických časových mierkach sa pohybuje ako mrak po celej Zemi. Čo však na druhej strane zostalo rovnaké za posledných päť miliárd rokov a z astronomického hľadiska sa to v najbližších piatich miliardách rokov ťažko zmení, sú podmienky priateľské k životu na našej planéte. A to uprostred extrémne nehostinného vesmíru, v ktorom teploty skáču tam a späť medzi miliónmi stupňov a absolútnym studeným bodom mínus 273 stupňov.
Máme veľké šťastie z celkovej poveternostnej situácie. Za toto leto života vďačíme svojmu mimoriadnemu postaveniu vo vesmíre a predovšetkým priazni slnka. Na rozdiel od mnohých iných hviezd je Matka Slnko mimoriadne dobrá v správe svojej energie. Fúzny oheň v ich hustom interiéri žiari od pradávna takmer rovnakým plameňom. Niekoľko miliónov ton vodíka horí v strede slnka každú sekundu. Toto palivo do veľkej miery vypĺňa slnko ako obrovská plynová guľa. Niekoľko miliónov ton vodíka za sekundu - to znie ako veľké množstvo energie. Ale keď vezmete do úvahy, ako ďaleko je Zem od slnka, opäť sa zdá prekvapujúce, že toľko letného tepla k nám dorazí.
To, čo robí zdroj energie tak produktívnym, je efektívny typ spaľovania: jadrová fúzia. Na slnku najskôr dve, potom tri, potom štyri vodíkové jadrá postupne fúzujú a vytvárajú jadro hélia. Toto jadro hélia je oveľa ľahšie ako štyri jadrá vodíka dohromady. Zvyšok hmoty sa uvoľňuje ako energia. Iba dva gramy vodíka emitujú pri fúzii s héliom toľko energie, že by ste ich mohli spotrebovať takmer celý rok bez toho, aby ste sa museli zaobísť bez dennej sprchy, jazdy v aute alebo teplého jedla. Mnoho výskumníkov preto sníva o tom, že jedného dňa bude môcť preniknúť k tomuto zdroju na Zemi. Výstavba zariadení na jadrovú fúziu však zatiaľ nepokročila nad rámec experimentálnej fázy.
Jedným z dôvodov je vysoká teplota, ktorá sa musí dosiahnuť, aby sa zapálili vodíkové reakcie: vo vnútri slnka je takmer 16 miliónov stupňov. Aj pri týchto pekelných teplotách horí slnečný oheň pokojne. Palivo vydrží po nejaký pokojný vek. Podľa odhadov astrofyzikov bude všetok vodík v jadre slnka prevedený na hélium až za päť miliárd rokov. Centrálny zdroj energie zhasne. Svetlo nezhasne okamžite. Naopak: Vo vrstvách ďalej pokračuje veselo spaľovanie vodíka. A čím ďalej sa slnečný oheň pohybuje smerom von, tým viac sa rozširuje plynová obálka. Slnko sa nafúkne, povrchová teplota klesá. Slnko sa už nezdá žlté, ale červené.
Červení obri a bieli trpaslíci
Vedcom je dnes známe množstvo hviezd podobných slnku, ktoré sú už v tomto štádiu vývoja, „červení giganti“. Medzi ne patrí Betelgeuse v súhvezdí Orion alebo hviezda Antares v Škorpiónovi. Slnko sa tiež zmení na „červeného obra“. Už sa objaví tisíckrát jasnejšie, než uplynie ďalšia miliarda rokov. Nakoniec sa „rozšíri tak ďaleko, že takmer dosiahne obežnú dráhu Zeme“, píšu geológ Peter Ward a astronóm Donald Brownlee z washingtonskej univerzity v Seattli vo svojej nedávno publikovanej knihe „Our lonely earth“ (Springer-Verlag) a ďalej: „Vesmír bude chudobnejší o jednu živú planétu.“
Ale koniec života na zemi môže byť tiež novým začiatkom. Ako červený gigant hrá slnko dôležitú úlohu v ďalšom vývoji kozmu. Iba vo vnútri červených velikánov sa môže vytvárať uhlík, kyslík a takmer všetky ostatné chemické prvky, ktoré boli tiež dôležité pre rozvoj pozemského života. Skutočnosť, že na Zemi bolo toľko uhlíka alebo kyslíka pred 4,5 miliardami rokov, možno pripísať iba skutočnosti, že - vrátane slnka - sa narodila veľmi neskoro. V našich zemepisných šírkach museli tieto prvky vyliahnuť červení obri alebo dokonca ťažšie hviezdy a pripraviť nám cestu oveľa skôr.
Slnko je tiež ponorené do takéhoto obdobia rozmnožovania na konci svojho hviezdneho času, bude rásť a rásť a spočiatku bude získavať energiu spaľovaním vodíka svojich vrstiev ďalej. V jadre je naopak všetok vodík už varený na hélium a slnečný oheň zhasol. Jadro sa zmenšuje a sťahuje pod svojou vlastnou váhou. Teraz, keď tlak žiarenia prenikajúceho zo slnečného jadra rýchlo klesol, už nie je možné zadržiavať plynné hmoty. Zmenšujúce sa héliové jadro je hustejšie a horúcejšie. Až zrazu nastane nová fúzna reakcia. Pri 100 miliónoch stupňov sa hélium náhle začne topiť na uhlík. Výsledná explózia takmer roztrhne slnko. Héliový blesk uvoľní také množstvo energie, že slnko stratí značnú časť svojej hmoty. Nasleduje turbulentná fáza života, v ktorej sa slnko snaží inkubovať uhlík a kyslík.
Ale hélium sa spotrebuje oveľa rýchlejšie ako vodík. Jadro sa opäť zmenšuje. Pritom však už nedosahuje dostatočné teploty na spustenie ďalších jadrových reakcií. Srdce slnka prestáva biť. Zostáva veľmi hustá, horúca hrudka uhlíka a kyslíka. Tam, kde je dnes slnko, sa „biely trpaslík“ dočká svojho konca o sedem miliárd rokov. V bývalej slnečnej sústave bude potom čoraz tmavšie a tmavšie. Zima, ktorá potom nastúpi v tejto oblasti oblohy, môže trvať večne.
Možno aj naša slnečná sústava vstupuje do nového procesu vesmírnej recyklácie: zvyšná hmota by sa mohla zmiešať s čerstvým plynom. Napríklad keď sa Mliečna cesta zrazí s pomaly sa blížiacou susednou galaxiou Andromeda. Pri tejto zrážke by sa aj v našich zemepisných šírkach mohol vytvoriť nový hustý oblak plynu a nakoniec nové slnko.