Vilka metoder använder ni för att mäta solens utveckling inom de närmaste 5 miljarder åren?

Vilka metoder använder ni för att mäta solens utveckling inom de närmaste 5 miljarder åren? Hur vet ni att solen blir större? Jag tror att solens energi kommer att minska och solen blir kallare. För att solen förbrukar sin energi varje dag, och det känns ologiskt det ni säger att solen blir större och varmare.

Frågan ställdes 2018-09-28 av Mikhail, 11 år.

Vi har lärt oss grunderna om hur stjärnor utvecklas genom att studera många stjärnor av olika ålder och massa. Nästan mest har vi lärt oss från de ”klotformiga stjärnhoparna”, se https://apod.nasa.gov/apod/ap181017.html.

I en sådan hop är alla stjärnor lika gamla. Det som skiljer är att de har olika massa och att de därför utvecklats olika långt. De tyngsta stjärnorna utvecklas fortast och de lättaste långsammast. Från många olika observationer av stjärnor i stjärnhopar och kunskapen om fysik och hur gaser ”fungerar” har vi lärt oss att bygga datormodeller av stjärnor som vi kan jämföra med observationerna. De visar sig fungera mycket bra och förklarar hur stjärnor utvecklas. Vi kan därför simulera hur solen har utvecklats sedan den föddes. Du har rätt i att solen gör slut på sin energi (i form av väteatomkärnor), men samtidigt drar kärnan ihop sig och blir allt hetare i centrum. Då går kärnreaktionerna allt fortare och solen blir långsamt ljusare.

Till slut är vätet slut i centrum (det har omvandlats till helium) och väte ”brinner” då i ett skal runt kärnan. Då kommer solen att växa kraftigt och bli kallare och rödare på ytan – den blir en röd jättestjärna. Mot slutet ”förbränner” den helium till kol och syre i centrum omväxlande med väte i ett skal runt om. Till sist blir den så ljus att strålningen puttar ut gasen nära ytan och lämnar kvar en liten vit dvärg av kol och syre i centrum (liten som jorden ungefär). Runt omkring strålar då den utkastade gasen (en så kallad planetarisk nebulosa: https://apod.nasa.gov/apod/ap171028.html) i några 10-tusentals år innan den kallnar och blir osynlig.

Så småningom kan den gasen blandas med annan gas i vintergatan och skapa nya stjärnor.

Solen (och vårt planetsystem) är nu ungefär 5 miljarder år gammal och kommer att finnas i ungefär 5 miljarder år till.

Frågan besvarades av Bengt Edvardsson, universitetslektor vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.