우리는 죽어가는 태양에서 지구의 종말을 예측 할 수 있다. 지금부터 수십억 년 후, 태양은 수소 연료를 고갈시키고 백색 왜성이 되기 전에 적색 거성으로 부풀어 오를 것이다..
태양의 기원과 소멸은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어왔다. 최근 내셔널 지오그래픽에 따르면, 약 45억년 전, 태양은 주로 수소와 헬륨으로 구성된 분자운(分子雲)으로부터 형태를 갖추기 시작했다. 근처의 초신성(超新星)은 충격파를 방출했고, 이 충격파는 분자운과 접촉하여 그것에 에너지를 공급했다. 태양은 지구로부터 약 1억 5천만 킬로미터 떨어져 있다. 태양의 나이는 지구와 비슷한 약 46억년이다.
영국 맨체스터 대학교 과학팀은 지금부터 약 50억년 후에 태양이 적색 거성으로 변환 후에 행성상 성운이 될것으로 예측한다고 발표했다. 이것은 우주 공간에서 가스 거품과 우주 먼지로 별의 중심부는 줄어들겠지만, 별의 바깥층은 화성의 궤도까지 확장되어 우리 행성을 집어삼킬 것이다.
태양이 적색 거성이 되면 중심부가 축소되고 외층은 화성까지 확장된다. 이것은 지구가 타서 사라질 것임을 의미한다. 태양이 적색 거성으로 변한 후에는 행성상 성운이 될 것이다. 이것은 가스 거품과 우주 먼지다.
최신 데이터에 따르면, 태양은 80억 년의 나이에 최고 온도에 도달한 다음 적색 거성 단계로 이동한 후 약 110억 년의 나이에 최종적으로 죽을 것이다. 그것은 태양의 밝기가 10억년마다 약 10퍼센트씩 증가하고 있기때문이다. 우리의 바다는 증발할 것이고, 표면은 물이 형성되기에는 너무 뜨거워질 것이다. 이전의 몇몇 학자들은 밝은 행성모양의 성운이 형성되기 위해서는 초기 별의 질량이 태양의 두 배까지 커야 한다는 것을 발견했다. 대체로 별의 질량은 별의 수명과 운명을 결정한다.
맨체스터 대학의 2018년 연구에서는 컴퓨터 모델링을 사용하여 우리 태양이 다른 별들과 마찬가지로 적색 거성에서 백색 왜성으로 수축하여 행성상 성운으로 끝날 가능성이 가장 높다고 결론내렸다.
논문의 저자 중 한 명인 맨체스터 대학의 천체 물리학자 알버트 지스트라는 "별이 소멸되면 엔벨로프로 알려진 가스와 먼지 덩어리를 우주 공간으로 방출한다. 엔벨로프는 별 질량의 절반 정도가 될 수 있다. 이것은 이 시점에서 별의 생명에 연료가 부족해지고 결국 꺼지고 마침내 소멸하기전에 별의 중심핵을 드러낸다. 라고 설명했다.
그 후에야 별의 뜨거운 중심핵은 분출된 엔벨로프를 약 10,000년 동안 밝게 빛나게 한다. 이 기간은 천문학에서는 짧은기간이다. 이것이 행성상 성운을 보이게 하는 것이다. 일부는 너무 밝아서 수천만 광년에 달하는 매우 먼 거리에서도 볼 수 있는데, 그 별 자체는 너무 희미해서 볼 수 없을 수도 있다.
맨체스터 연구팀이 만든 데이터 모델은 별의 질량과 관련된 행성상 성운의 밝기를 파악하기 위해 다양한 종류의 별의 수명 주기를 실제로 예측한다. 행성상 성운은 관측 가능한 우주 전체에서 상대적으로 흔하며 나선 성운, 고양이 눈 성운, 고리 성운, 거품 성운 등이 비교적 흔하다.
결론적으로 태양은 아직 우주에서 꽤 젊다. 46억년밖에 되지 않았다. 이것은 수명의 약 1/3에 불과하다는 것을 의미한다. 지스트라 교수는 별의 생애가 끝날 때 어떤 일이 일어나는지를 설명한다. 별이 소멸하면 대량의 가스와 먼지를 우주로 방출하는데 이것은 별의 중심부를 드러낸다. 별의 수명은 이 시점까지 연료가 부족하기때문에 꺼지고 소멸된다는 설명이다.
현대 과학이 먼 은하계에 있는 별들의 나이와 별에서 일어날 일을 측정하고 그것이 어떻게 행동할지, 그리고 먼 미래에 그것이 어떻게 소멸될지를 밝히고 있다. 우리는 태양의 종말이 다가오고 있다는 것을 오래전부터 알고 있다. 그래서 우리는 종말이 언제 어떻게 올 것인지를 배우기 시작했다.
