Warto przeczytać

Obserwacje nieba zawsze ciekawiły ludzi. Przez wieki uważano, że Ziemia znajduje się w centrum Wszechświata. Dzieło Mikołaja Kopernika „O obrotach ciał niebieskich”, z pierwszej połowy XVI wieku (więcej na ten temat w e‑materiale „Kim był Mikołaj Kopernik?”), w którym występował on przeciwko ideom geocentrycznym, pobudziło ówczesnych astronomów do rozważań o powstawaniu otaczającego nas kosmosu. Nieco później, bo na początku XVII wieku, pojawiły się pierwsze próby wyjaśnienia tego, jak powstawał Układ Słoneczny. Teoria heliocentryczna ostatecznie została potwierdzona w XVIII wieku. Ze względu na ogromne odległości gwiazd i niedostateczne narzędzia obserwacyjne, przeszło 200 lat zajęło ludzkości zrozumienie i potwierdzenie tych przełomowych teorii.

Jedną z pierwszych naukowych koncepcji kosmogonicznychKosmogoniakosmogonicznych zawdzięczamy Kartezjuszowi. Model Kartezjusza, datowany na pierwszą połowę XVII wieku, zakładał, że przestrzeń wypełnia eter i materia, których ruch powoduje powstawanie wirów. Wspomniane wiry, zbierając materię i dzieląc się na mniejsze, skutkują powstawaniem planet. Z biegiem czasu, hipotezy Kartezjusza okazały się być nieprawdziwe, ale sama teoria wirów miała ogromne znaczenie w późniejszych rozważaniach na temat powstania Układu Słonecznego.

Hipoteza katastroficzna

W połowie XVIII wieku, Georges Buffon sugerował, że planety Układu Słonecznego powstały wskutek oderwania się od Słońca, po uderzeniu weń komety. W tych czasach uważano komety za ogromne ciała niebieskie. W XIX wieku spekulowano, zgodnie z hipotezą Buffona, że planety są obiektami oderwanymi od Słońca, ale nie przez kometę, lecz przez inną gwiazdę. Pole grawitacyjne gwiazdy miałoby wywołać pływy materii Słońca, której część mogłaby się od Słońca oderwać. Hipotezę katastroficzną odrzucono, ponieważ:

- zderzenia rozważane przez Buffona są rzadkością w przestrzeni kosmicznej,

- strumień materii wyrzuconej ze Słońca miałby za mały moment pęduMoment pędumoment pędu, aby utworzyć tak duży układ planetarny jak nasz (tzn. moment pęduMoment pędumoment pędu, przekazany strumieniowi materii, pozwoliłby na utworzenie planet w odległości zaledwie kilku promieni słonecznych),

- jest mało prawdopodobne, by materia ze Słońca (gorący gaz słoneczny) została tak silnie skondensowana, aby utworzyć planety skaliste,

- dzięki wielu badaniom geologicznym wiadomo, że materiał planetarny nie mógł wcześniej przebywać w wysokich temperaturach, jakie panują we wnętrzu Słońca.

Hipoteza mgławicy

W XVIII wieku Immanuel Kant i Pierre Simon de Laplace stworzyli teorię, która  całkowicie odbiegała od teorii katastroficznych i była zgodną z myślą kopernikańską. Mówiła ona o kolapsie mgławic pyłowych. Rozważania te oparte były na obserwacji nocnego nieba, na którym dostrzegano „obłoki” - mgławice, nieraz spiralne. Obecnie wiemy, że były to głównie galaktyki, rzadziej mgławice. Kant uważał, że w dyskach pyłowych następuje kolaps grawitacyjny, w wyniku którego tworzą się planety. Laplace nadał tej filozoficznej teorii bardziej naukowy kształt. Uważał, że równocześnie z grawitacyjnym zapadaniem się, mgławica zaczyna się rozkręcać, odrzucając materię w postaci pierścieni. W środku takiego układu wytwarza się gwiazda, a w otaczających ją pierścieniach powstają planety. Hipotezę Kanta i Laplace'a porzucono na wiele lat, ponieważ z zasady zachowania momentu pędu dla układu ciał wynika, że planety powinny krążyć znacznie wolniej niż to obserwujemy.

Hipotezy współczesne

Pod koniec XX wieku, dzięki ogromnemu postępowi technologicznemu, dokonano wielu obserwacji dalekich gwiazd znajdujących się w różnych stadiach ewolucyjnych. Odkryto tysiące układów planetarnych. Kiedy dokładnie zbadano ewolucję gwiazd, powrócono do teorii powstania Układu Słonecznego z mgławicy, poprawiając niektóre jej elementy. Ważne jest to, że teorię tę można również odnieść do innych układów planetarnych. Według tej teorii, ewolucję Układu Słonecznego można podzielić na pięć etapów (stadiów):

Pierwsze stadium (czas trwania to około 10Indeks górny 5⁵ lat)

Kulisty obłok pyłowy obraca się z niewielką prędkością kątową. Następnie, pod wpływem własnej grawitacji zaczyna się on kurczyć. Obłok ma pewien moment pęduMoment pędumoment pędu, który musi być stały, bo nie ma warunków, które by go zmieniły. Wraz ze zmniejszaniem się promienia, wzrasta prędkość kątowa obłoku. Fragmenty obłoku znajdujące się blisko osi obrotu zapadają się szybciej, gdyż działa na nie jedynie siła grawitacji. Wraz ze wzrostem odległości od osi obrotu, coraz większą rolę zaczyna odgrywać siła odśrodkowa, która przeciwdziała sile grawitacji, ale jej nie równoważy. W płaszczyźnie równikowej na fragmenty masy obłoku działa największa siła odśrodkowa prawie równoważąc siłę grawitacyjną, dlatego też kolaps następuje głównie w kierunku płaszczyzny równikowej (patrz Rys. 1. a‑b).

R1QagihFhOJId

Rys. 1. Ilustracja podzielona na cztery części przedstawia kolejne etapy zapadania się mgławicy. W części opisanej małą literą a pokazano obrys kuli, której obwód w płaszczyźnie ekranu narysowano czarną przerywaną linią. Z obwodu wychodzą czarne strzałki skierowane do wnętrza kuli. Obwód w płaszczyźnie poziomej narysowany został czarną linią. Środek kuli narysowano w postaci czarnego punktu. Na rysunku zaznaczono osie symetrii kuli pionową i poziomą w postaci przerywanych czarnych linii. Wokół pionowej osi symetrii nad kulą zaznaczono w postaci łuku z grotem strzałki na lewym jego końcu, kierunek obrotu wokół osi. Kierunek obrotu jest zgodny z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Z najwyższego punktu kuli oraz z punktu najbardziej wysuniętego w prawo wychodzą dwie czarne i grube strzałki, skierowane do środka kuli. Symbolizują siłę grawitacji opisaną wielką literą F z indeksem dolnym małymi literami graw. Z punktu na obwodzie kuli wysuniętym najbardziej w prawo wychodzi druga pozioma strzałka, biała obwiedziona czarnym konturem skierowana w prawo. Symbolizuje siłę odśrodkową opisaną wielką literą F z indeksem dolnym małymi literami odśr. Strzałka siły odśrodkowej jest krótsza od strzałki siły grawitacji, a zatem wartość siły grawitacji jest większa niż siły odśrodkowej. Na kolejnym rysunku, opisanym małą literą b pokazano kontur elipsoidy spłaszczonej w kierunku pionowym, której obwód w płaszczyźnie ekranu narysowano czarną przerywaną linią. Z tego obwodu wychodzą czarne strzałki skierowane do wnętrza elipsoidy. Obwód w płaszczyźnie poziomej narysowany został czarną linią. Środek elipsoidy narysowano w postaci czarnego punktu. Na ilustracji zaznaczono przerywanymi liniami osie symetrii elipsoidy pionową i poziomą. Wokół pionowej osi symetrii nad elipsoidą zaznaczono kierunek obrotu wokół tej osi w postaci łuku z grotem strzałki na lewym jego końcu. Kierunek obrotu jest zgodny z ruchem wskazówek zegara. Z najwyższego punktu elipsoidy oraz z punktu najbardziej wysuniętego w prawo wychodzą dwie czarne grube strzałki, skierowane do środka elipsoidy. Symbolizują siłę grawitacji opisaną wielką literą F z indeksem dolnym małymi literami graw. Z punktu na obwodzie elipsoidy wysuniętym najbardziej w prawo wychodzi druga pozioma strzałka, biała obwiedziona czarnym konturem skierowana w prawo. Symbolizuje siłę odśrodkową opisaną wielką literą F z indeksem dolnym małymi literami odśr. Strzałka siły odśrodkowej jest tej samej długości co strzałka siły grawitacji, a zatem wartość siły grawitacji jest równa wartości siły odśrodkowej. Rysunek opisany małą literą c przedstawia protogwiazdę w postaci szarej kulki. Przez protogwiazdę przechodzą dwie osie symetrii, pionowa i pozioma narysowane czarnymi liniami. Protogwiazda obraca się wokół pionowej osi symetrii w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, co zaznaczono czarnym łukiem zakończonym grotem strzałki. Wokół protogwiazdy widoczny jest wydłużony w kierunku poziomym szary kształt, którego grubość w kierunku pionowym jest większa w centralnej części wokół protogwiazdy i większa jest również na końcach prawym i lewym. Wokół szarego kształtu widoczne są strzałki skierowane do jego środka. Kształt ten symbolizuje materiał, z którego w dalszym etapie ewolucji układu powstaną planety i planetoidy. Na rysunku oznaczonym małą literą d pokazano gwiazdę postaci szarej kulki. Przez gwiazdę przechodzą dwie osie symetrii, pionowa i pozioma narysowane czarnymi liniami. Gwiazda obraca się wokół pionowej osi symetrii w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, co zaznaczono czarnym łukiem zakończonym grotem strzałki. Po prawej i lewej stronie gwiazdy widoczne są szare kształty wydłużone w kierunku poziomym. Symbolizują materiał, z którego powstają planety i planetoidy. Wewnątrz szarych kształtów na osi poziomej osi symetrii gwiazdy zaznaczono kilka szarych punktów symbolizujących powstałe ciała niebieskie.

Drugie stadium (około 10Indeks górny 5⁵ - 10Indeks górny 7⁷ lat od rozpoczęcia zapadania się obłoku)

Obłok staje się dyskiem protogwiazdowym. Najwięcej masy skupia się w jego środku, gdzie powstaje kulista struktura zwana protogwiazdą, wokół której krąży dysk (patrz Rys. 1. c). Tego typu gwiazdy są obserwowane i nazywane są gwiazdami typu T Tauri. Badania takich gwiazd wskazują, że przekazują one swój moment pęduMoment pędumoment pędu do otoczenia, w tym wypadku do dysku. Dysk zyskuje moment pęduMoment pędumoment pędu, obraca się szybciej, a gwiazda centralnaGwiazda centralna, gwiazda macierzystagwiazda centralna traci moment pęduMoment pędumoment pędu spowalniając swój obrót.

R1NClfwp7Oz6L

Rys. 2. Ilustracja przedstawia zdjęcie Mgławicy Tarantula. Na czarnym tle przestrzeni kosmicznej widoczne są gwiazdy w postaci jasnych punktów, oraz czerwono zielona mgła. Mgła to materiał skalny, ciekły i gazowy z którego powstają kolejne ciała niebieskie podczas zapadania się mgławicy.

RSEaUksULP2mX

Rys. 3. Ilustracja przedstawia grafiką artystyczną, stworzoną przez pracowników Amerykańskiej Agencji Kosmicznej. Grafika wyobraża gwiazdę TTauri jako jasną, ognistą kulę w centralnej części ilustracji. Wokół niej wirują w ukośnych płaszczyznach ogniste wstęgi. W płaszczyźnie poziomej wokół gwiazdy widoczny jest dysk złożony z pyłu kosmicznego. Dysk wiruje i możliwe jest, że posłuży do stworzenia planety na orbicie gwiazdy.

R1TH7vIdhNY2L

Rys. 4. Ilustracja przedstawia cztery kadry wycięte z animacji Amerykańskiej Agencji Kosmicznej. Kadry przedstawiają kolejne etapy formowania się planety z pyłu kosmicznego, z którego zbudowany jest dysk okołogwiezdny. Na ilustracji, w lewym górnym rogu, widoczny jest jasny wirujący dysk na tle czarnej przestrzeni kosmicznej. W prawej górnej części wirujący jasny dysk jest nieco ciemniejszy, a w jego środku widoczny jest zarys jasnego punktu, to gwiazda na orbicie której formowana będzie planeta. W lewej dolnej części dysk jest znacznie ciemniejszy niż na pierwszym kadrze. Wewnątrz dysku wyraźnie widoczny jest jasny punkt symbolizujący gwiazdę. Dysk zaczyna przybierać formę pierścieni z przerwami pomiędzy poszczególnymi jego pasami. W ostatnim etapie formowania się planety, przedstawionym w prawej dolnej części ilustracji, widoczna jest gwiazda w postaci jasnego punktu. Wokół gwiazdy utworzył się szary pierścień pyłu kosmicznego o znacznie mniejszej grubości niż jego średnica wewnętrzna. Z pyłu tworzącego pierścień powstaje planeta w wyniku działania siły grawitacyjnej pomiędzy poszczególnymi elementami pierścienia.

Stadium trzecie – najbardziej dynamiczne

Podczas ewolucji gwiazdy macierzystej w dysku również zachodzą znaczące zmiany. Drobne ziarna pyłu silnie ze sobą oddziałują, w wyniku czego powstają coraz to większe obiekty, które wraz z pyłem krążą wokół gwiazdy (Rys. 1. d). W ten sposób w dysku powstają planetozymalePlanetozymalplanetozymale, które cały czas zwiększają swój rozmiar. Gwiazdy T Tauri charakteryzują się silnymi wiatrami gwiazdowymi, które sprawiają, że w czasie ewolucji gwiazdy centralnej, materia z dysku jest wywiewana w dalsze rejony dysku (więcej o ewolucji takich gwiazd przeczytasz w e‑materiale „Ewolucja gwiazd”). Cięższe pierwiastki pozostają w centralnym obszarze dysku, w pobliżu gwiazdy, a lżejsze, takie jak wodór i hel, przemieszczają się jego dalsze rejony, co sprzyja powstawaniu większych planet gazowych na peryferiach układów planetarnych.

- czas około 10Indeks górny 5⁵ – 10Indeks górny 7⁷ lat:

W tym czasie, w oddalonych od gwiazdy centralnej, chłodniejszych regionach dysku protoplanetarnego powstają protoplanety gazowe. Kolejne cząsteczki łączą się ze sobą tworząc planetozymalePlanetozymalplanetozymale, składające się z lodu i lekkich pierwiastków. Przyciągają one głównie wodór i hel (czyli główne składniki planet gazowych) i w ciągu kilku milionów lat osiągają masę około 4 mas obecnej Ziemi. W odległości około 5 AU od protogwiazdy, wytwarza się bariera, na której gromadzi się duża ilość materii z dysku. Podejrzewa się, że w taki właśnie sposób powstał Jowisz, który jest pierwszą, a zarazem największą, planetą gazową od Słońca. Uran i Neptun (lodowe olbrzymy) powstały jako ostatnie i ukształtowały się z materii, która pozostała po uformowaniu się Jowisza i Saturna.

- czas 10Indeks górny 7⁷ – 10Indeks górny 8  Indeks górny koniec⁸ lat

W regionie okołosłonecznym (do 4 AU od gwiazdy) znajdują się głównie cięższe pierwiastki i związki chemiczne, takie jak żelazo, nikiel, krzemiany. Lżejsze cząsteczki rozproszyły się w dalszych rejonach dysku protoplanetarnego, tworząc wcześniej planety gazowe. Im większy planetozymalPlanetozymalplanetozymal, tym bardziej, dzięki swojej grawitacji, przyciąga cząsteczki. Najprawdopodobniej w tym stadium formowania się Układu Słonecznego powstały planety, które dzisiaj są położone najbliżej Słońca (tj. Merkury, Wenus, Ziemia i Mars). Ich masa wynosiła wtedy ok. 0,1 masy obecnej Ziemi. Pozostałością po wewnętrznej części dysku protoplanetarnego jest pas planetoidPlanetoida, asteroidaplanetoid. Te spośród planetozymaliPlanetozymalplanetozymali, które były zbyt małe, aby osiągnąć równowagę hydrostatycznąRównowaga hydrostatyczna, Równowaga dynamicznarównowagę hydrostatyczną stały się planetoidami (asteroidami)Planetoida, asteroidaplanetoidami (asteroidami). Reszta drobnej materii z pierwotnego pasa planetoidPlanetoida, asteroidaplanetoid została przechwycona przez masywnego protojowisza. Przypuszcza się, że planeta karłowata Ceres mogłaby osiągnąć rozmiary planety, gdyby nie wcześniej utworzony Jowisz, którego grawitacja spowodowała zatrzymanie formowania się Ceres.

W czasie około 5$\cdot$10Indeks górny 7⁷ lat po zapadnięciu się pierwotnej mgławicy, w czasie formowania się planetozymaliPlanetozymalplanetozymali w dysku, Słońce staje się gwiazdą ciągu głównego – żółtym karłem. Głównym źródłem energii stają się przemiany termojądrowe we wnętrzu gwiazdy.

Stadium czwarte (5‑8 $\cdot$10Indeks górny 8⁸ lat)

W tym stadium, Układ Słoneczny był bardzo dynamiczny. Pole grawitacyjne masywnego protojowisza wpływało na ruchy lżejszych protoplanet, planetozymaliPlanetozymalplanetozymali i drobnych ciał niebieskich. Planety wewnętrzne ulegały zderzeniom i interakcjom z innymi planetozymalamiPlanetozymalplanetozymalami, które cały czas migrowały – przemieszczały się na różnych, dość chaotycznych, orbitach wokół Słońca. Prawdopodobnie w ten sposób Merkury stracił swoją atmosferę, która mogła zostać utracona po zderzeniu z innym ciałem niebieskim. W ewolucji Układu Słonecznego, okres ten nazwany jest Wielkim Bombardowaniem. Najwięcej dowodów tego zjawiska dostarczają badania powierzchni Księżyca oraz Ceres, które bardzo ucierpiały w tym okresie. Większość kraterów na ciałach wewnętrznych Układu Słonecznego pochodzi z tego okresu. Niestety, nadal nie wiadomo, co wywołało tak silne ruchy planetozymaliPlanetozymalplanetozymali w stronę wewnętrznych części układu.

W tym czasie w dalszych rejonach Układu Słonecznego również następowały zmiany. Przez miliony lat Uran i Neptun przesunęły się w dalsze rejony układu, aż do obecnej pozycji. Cała pozostała materia również przesunęła się w dalsze rejony.

Poza linią planet z różnej wielkości planetozymaliPlanetozymalplanetozymali powstał Pas Kuipera, następnie rzadszy Dysk Rozproszony. W tych rejonach (>30 AU) z planetozymaliPlanetozymalplanetozymali utworzyły się planety karłowate. Prawdopodobnie, na granicy Układu Słonecznego, czyli w obszarze, gdzie oddziaływania grawitacyjne Słońca są już bardzo słabe, znajduje się pozostałość pyłu i lodu pierwotnej mgławicy, zwana Obłokiem Oorta. Przypuszcza się, że znane komety pochodzą właśnie z tego rejon Układu Słonecznego. Wyliczenia parametrów orbit znanych komet oraz analiza ich składu chemicznego pozwalają przypuszczać, że Obłok Oorta rzeczywiście istnieje. Obecnie dwie sondy kosmiczne znajdują się w rejonie Dysku Rozproszonego. Jeśli wcześniej nie ulegną one uszkodzeniu, być może prześlą na Ziemię informacje o warunkach fizycznych panujących w tych zagadkowych obszarach.

W trakcie powstawania planet, wokół nich formują się również ich naturalne satelity, czyli księżyce. Sformułowano 3 hipotezy (tzn. możliwe scenariusze) powstawania księżyców:

1. Księżyce powstają w małym dysku pyłowym wokół planety.

2. Po silnym zderzeniu dwóch ciał niebieskich, fragment jednego z ciał może zostać oderwany od planety macierzystej, ale pozostać w jej polu grawitacyjnym i tym samym stać się naturalnym satelitą tej planety.

3. Silne pole grawitacyjne planetyPlanetaplanety może przyciągnąć inne, mniejsze ciało niebieskie (np. asteroidęPlanetoida, asteroidaasteroidę), które staje się księżycem tej planetyPlanetaplanety.

Księżyce i pierścienie planetarne planetPlanetaplanet gazowych prawdopodobnie ukształtowały się w trakcie formowania się takich planetPlanetaplanet, z tej samej materii - dysku pyłowego (w podobny sposób, jak planetyPlanetaplanety wokół gwiazdy), czyli zgodnie ze scenariuszem 1. Podejrzewa się, że duże kuliste księżyce, charakteryzujące się orbitami o stosunkowo małym promieniu w płaszczyźnie obrotu planetyPlanetaplanety (np. Io, Europa, Tytan) powstały w ten sposób. Gazowe planetyPlanetaplanety mogły również przechwycić swój księżyc zgodnie ze scenariuszem 3. Zakłada się, że księżyce o nieregularnych kształtach, orbitach bardzo ekscentrycznych i o dużym kącie nachylenia w stosunku do płaszczyzny obrotu planetyPlanetaplanety są obiektami przechwyconymi (np. Tryton krążący wokół Neptuna). Ze względu na budowę gazowych olbrzymów scenariusz 2 jest nie możliwy w odniesieniu do takich planet.

Księżyc ziemski powstał prawdopodobnie wskutek zderzenia protoziemi z innym planetozymalemPlanetozymalplanetozymalem, zgodnie ze scenariuszem 2. W przypadku planetPlanetaplanet skalistych, a do takich należy Ziemia, niemożliwy jest scenariusz 1, ponieważ te planetyPlanetaplanety przechwyciły całą znajdującą się wokół nich materię z dysku protoplanetarnego.

Wiek Układu Słonecznego określa się na podstawie datowania izotopowego. Meteoryty, które wytworzone zostały z mgławicy pierwotnej (np. takie, które przyleciały na Ziemię z pasa planetoidPlanetoida, asteroidaplanetoid), spadając na Ziemię dostarczają materiału do badań. Analiza skał ziemskich (najstarsze datuje się na 2$\cdot$10Indeks górny 8⁸ lat od rozpoczęcia formowania się Układu Słonecznego) służy do badania wieku samej Ziemi, lecz niewiele mówi ona o wieku całego Układu Słonecznego. Szacuje się, że Układ Słoneczny powstał co najmniej 4,6 mld (tj. 4,6$\cdot$10Indeks górny 9⁹) lat temu. Badania minerałów ziemskich wskazują ich wiek na około 4,4 mld lat. Niestety badanie materiałów ziemskich jest utrudnione przez przekształcania się struktury Ziemi: erozja, wulkanizm, tektonika płyt.

Stadium piąte – obecnie

Słońce, nasza gwiazda, znajduje się w fazie żółtego karła. Oznacza to, że z biegiem czasu powiększa się ono i robi się coraz jaśniejsze. Zmiany te następują jednak na tyle wolno (porównaniu z długością życia przeciętnego człowieka), że wcale ich nie dostrzegamy. PlanetyPlanetaPlanety znajdują się na określonych orbitach. Nie tworzą się nowe ciała niebieskie. Brak jest śladów pyłów, z których mogłyby utworzyć się planetozymalePlanetozymalplanetozymale.

Powyższe obserwacje sprawiają, że Układ Słoneczny postrzegamy jako coś bardzo stabilnego. Jednakże, Układ Słoneczny wbrew pozorom nie jest i nie będzie stabilny. W skalach astronomicznych, w naszym układzie planetarnym, cały czas dochodzi do różnego rodzaju zmian.

Zdarza się, że komety przylatujące z najdalszych zakątków Układu Słonecznego, w wyniku oddziaływań grawitacyjnych mogą spaść na Słońce lub zderzyć się z jedną z planet. Wiele informacji o gęstej atmosferze Jowisza poznano dzięki jego zderzeniu z kometą, która wypiętrzyła wewnętrzne warstwy atmosfery Jowisza na zewnątrz. Na planetyPlanetaplanety cały czas spadają meteoroidyMeteoroidmeteoroidy. Pola grawitacyjne najmasywniejszych planetPlanetaplanet silnie zmieniają trajektorie ruchów drobnych ciał niebieskich.

Za kilka miliardów lat dojdzie najprawdopodobniej do zderzenia Drogi Mlecznej z Galaktyką Andromedy. Spekuluje się jednak, że takie zderzenie, z powodu olbrzymich odległości między gwiazdami, nie będzie miało dużego wpływu na dynamikę naszego układu planetarnego.

Rozwój i zmiany, jakie zachodzić będą w Układzie Słonecznym są ściśle związane z ewolucją Słońca. Słońce jest gwiazdą w średnim wieku, która cały czas powiększa się i emituje coraz więcej promieniowania.

Co dalej?

Obecnie Ziemia znajduje się w strefie życia (ekosferze). Jest to przestrzeń wokół gwiazdy, w której może istnieć życie, jest odpowiednia temperatura, a przede wszystkim woda w stanie ciekłym. Za około 3 miliardy lat ekosfera przesunie się poza orbitę Ziemi. Życie na Ziemi, w postaci jaką znamy obecnie, przestanie istnieć. Strefa życia przesunie się w kierunku Marsa i Ceres. Za około 5‑6 mld lat Słońce wejdzie w kolejną fazę ewolucji, stając się czerwonym olbrzymem. Nasza gwiazda macierzysta będzie tak duża, że prawdopodobnie wchłonie trzy najbliższe planetyPlanetaplanety skaliste. Za kilka miliardów lat Słońce zakończy swoją ewolucję odrzucając otoczkę w postaci mgławicy planetarnej, wewnątrz której pozostanie zdegenerowane jądro – biały karzeł (jądro Słońca). Szacuje się (bardzo zgrubnie i z dużą dozą niepewności), że koniec Układu Słonecznego nastąpi, gdy układ będzie miał 10Indeks górny 15¹⁵ lat – Słońce będzie czarnym karłem o temperaturze 5K.

Słowniczek