مقدمه

برای شناخت زیستگرد خورشید لازم است به مسائل بسیاری بویژه در زمینه تکامل ستارگان توجه گردد. از آنجائی که عمر ستارگان به چندین هزار میلیون سال می‌رسد، لذا پیگیری مراحل تکاملی یک ستاره از زمان پیدایش تا مرگ آن غیر ممکن است، اما بررسی ستارگان گوناگونی که در مراحل مختلف تکامل قرار گرفته‌اند خود دریچه‌ای است برای آشنائی با بسیاری از ناشناخته‌ها و دیدار سیمای کلی تکامل ستارگان.

برای این منظور نخست لازم است ستارگان را طبقه بندی نمود و هر کدام را از نظر تکامل در ردیف ویژه خویش قرار داد. یکی از متداولترین شیوه‌های طبقه بندی ستارگان طریقه M.K.K است که از نام دانشمندان مبتکر این شیوه یعنی مورگان کینان و کلمن اقتباس گردیده است.

نمودار هرتسپرونگ راسل

هرگاه ستارگان را بر اساس طبقات طیفی (با حرارتی) و میزان تابناکی (با قدر مطلق) آنها گروه بندی نمائیم، سه گروه عمده در برابر دیدگان خود خواهیم یافت. در این نمودار بیشتر ستارگان در نوار باریکی که از گوشه سمت چپ بالا شروع شده و به گوشه پائین و سمت راست پایان می‌یابد، قرار می‌گیرند و خورشید ما نیز در همین نوار باریک که به آن گروه یا رشته اصلی می‌گویند جای گرفته است.

گوشه بالا و سمت راست نمودار به گروه غول اختران اختصاص یافته است. اختران مزبور که غولهای سرخ نام دارند، از نظر جثه بسیار بزرگتر از ستارگان گروه اصلی می‌باشند و از نظر طبقه طیفی (یا حرارتی) با یکدیگر شباهت فراوان داشته و بسیار درخشان هستند.

گروه سوم که کوتوله‌های سفید نام دارند، در پائین و سمت چپ گروه اصلی جای گرفته‌اند. این ستارگان بسیار داغ هستند و از نظر اندازه شباهت فراوانی به کره خاکی ما دارند و از تابناکی اندکی برخوردارند. توجه به ویژگیهای سه گروه بالا ، چگونگی مراحل سنی و تکاملی خورشید را بخوبی نشان می‌دهد و گذشته و حال و آینده آن را به آسانی ارزیابی می‌نماید.

تولد ستارگان

در زمینه زایش و پیدایش اختران ، گمان بر این است که چنین ستارگان احتمالاً از ربایش ، برخورد و جوشش خرد ریزه‌های کار و ابرگونه‌های کیهانی پدید می‌آید. طبیعی است که دمای اجرام مزبور متناسب با انبوهش ابرگونه‌ها و فرآیند برخورد و جذب خرد ریزه‌های مورد بحث و پدیداری خاصیت ثقلی ، به مرور فزونی می‌یابد و یک پیش ستاره در آستانه پیدایش قرار می‌گیرد. آزاد شدن نیروی ثقلی ، درخشندگی و تابناکی را به همراه می‌آورد و هماهنگ با افزایش انقباض بر تراکم و بزرگی توده مرکزی افزوده می‌گردد.

فرآیندهای مزبور تا حدی ادامه می‌یابند که دمای توده مرکزی به میزان 10 کلوین یعنی دمای مناسب برای گدازش. تبدیل ئیدروژن به هلیوم بالغ گردد. نیروی حاصل از این واکنشها به حدی است که از چروکیدن و جمع شدن ستاره جلوگیری نموده و تعادل میان فشار درونی و نیروی جاذبه ستاره را برقرار سازد. در این هنگام ستاره از مرحله نوباوگی و گروه اصلی که مرحله‌ای ثابت و استوار است پای می‌گذارد.

طبیعی است هر اندازه جثه ستارگان بزرگتر باشد، دما و تابناکی آنها نیز به همان میزان زیادتر خواهد بود. ستارگانی که به شرح بالا وارد مرحله گروه اصلی می‌گردند، طی توقف در این مرحله دگرگونیهای کوچکی را در وضع پوسته سطحی تحمل می‌کنند و با تبدیل ئیدروژن به هلیوم برای مدتها بس طولانی به بازدهی انرژی می‌پردازند.

ستاره خورشید

خورشید شناسان برای ستاره ای مانند خورشید ، مدت توقف در مرحله گروه اصلی را حدود ده هزار میلیون سال برآورد نموده‌اند. از آنجائی که سن خورشید از زمان پیدایش تا کنون چیزی حدود 4600 میلیون سال است، لذا قاعدتاً بایستی حدود 5 یا 6 هزار میلیون سال دیگر در همین مرحله باقی بماند. توده مرکزی ستارگان گروه اصلی که بالاترین مرحله تکامل را پشت سر گذارده‌اند، بر اثر برون داد ئیدروژن به خاکستر هلیوم مبدل می‌گردد و سپس تحت تأثیر فشارهای وارده از وزن لایه‌های زیرین ، رو به چروکیدن و جمع شدن می‌نهد و همزمان دمای لایه‌های پیرامون خود را به حدی که گدازش هسته‌ای امکان پذیر گردد، فزونی بخشد.

هماهنگ با افزایش روند تولید انرژی ، ستاره رو به آماسیدن و باد کردن می‌نهد و این تورم تا حدی که یک بار دیگر میان فشار درونی و نیروی جاذبه تعادل برقرار گردد. ادامه می‌یابد و سرانجام ستاره به یک غول سرخ دگرگون می‌شود و تابناکی آن گاه تا هزار برابر افزایش می‌یابد و بدینسان ستاره از گروه اصلی به گروه غول اختران گام می‌نهد. زمانی که خورشید ما به این مرحله از تکامل وارد گردد، عظمت آن به حدی می‌رسد که سیاره تیر یا عطارد را در کام خویش فرو می‌برد و موفقیت زیست را از زمین می‌زداید.

مرحله کوتوله سفید

با رسیدن دمای توده مرکزی غولهای سرخ به مرز کلوین واکنش هسته‌ای جدیدی در آن روی می‌دهد و طی آن کربن به هلیوم مبدل می‌شود. فرآیند مزبور باعث می‌گردد که ستاره به مرحله ثابت دیگری که چندان هم به درازا نخواهد کشید، پای گذراد و پس از حدود چند صد میلیون سال که چروکیدن توده مرکزی هنچنان ادامه داشته است، سراسر کره مزبور نیز به چروکیدن و کوچک شدن روی نهد و انرژی هسته‌ای کاهش یابد و سرانجام به یک کوتوله سفید مبدل گردد و بدینسان ستاره از گروه غولهای سرخ به گروه کوتوله های سفید وارد می گردد.

مرحله کوتوله سیاه

در این مرحله عمل چروکیدن به دلیل فشار حاصل از الکترونهای پرنده بسیار سریع متوقف می‌گردد و در حالیکه جرم آن همچنان ثابت مانده است، بر تراکم آن گاه تا حدود یک میلیون بار افزوده می‌گردد و ستاره به حدی متراکم می‌شود که وزن یک قاشق چای خوری از مواد آن (اگر بتوان آن را به زمین آورد) به چندین تن بالغ خواهد گردید. خورشید ما در مرحله کوتوله‌های سفید همچنان به برون داد انرژی درونی خویش ادامه می‌دهد و پس از طی چندین میلیون سال به مرور سرد می‌گردد و سرانجام از جوش و خروش باز می‌ایستند و به جرمی سرد و تاریک مبدل می‌شود و بالاخره به یک کوتوله سیاه دگرگون می‌گردد.

توالی رویدادهای گذشته و آینده خورشید را بنا بر فرضیه‌ها و نظرات نوین دیدیم، اما موضوع شایان توجه این است که ما هنوز از مکانیسم درونی خورشید به درستی آگاه نیستیم و لذا مراحل تکاملی آن نیز که بر پایه همین مکانیسم و مشکوک استوار است، طبعاً مورد پرسش بوده و قاعدتاً بایستی در راه تکمیل تجربیات همچنان گام برداشت و به آینده امید بخش‌تری چشم دوخت.

مباحث مرتبط با عنوان

• اجرام آسمانی
• تکامل خورشید
• تکامل ستارگان
• تولد ستارگان
• خورشید
• رمبش ستارگان
• ستاره
• غول سرخ
• کوتوله سفید
• کوتوله سیاه
• قدر ستارگان
• مرگ ستاره