5 tỷ năm nữa, Mặt Trời sẽ chết và con người sẽ phải chịu kết cục bi thảm như thế nào?

Tuổi thọ của một ngôi sao phụ thuộc vào kích thước của nó. Mặt Trời là một ngôi sao lùn vàng với đường kính vào khoảng 1,4 triệu km, tức là lớn gấp 109 lần so với Trái Đất. Những ngôi sao lùn vàng có tuổi thọ trung bình vào khoảng 10 tỷ năm tuổi, Mặt Trời của chúng ta đã tồn tại được 4,5 tỷ năm.

Suốt hàng tỷ năm bùng cháy, Mặt Trời đốt khí hydro có trong lõi để duy trì phản ứng nhiệt hạch. Khi lượng hydro hết đi cũng là lúc Mặt Trời sắp lìa đời. Lúc bấy giờ, Mặt Trời sẽ đốt những nguyên tố nặng khiến vật chất bị bốc hơi, Mặt Trời sẽ phình to ra gấp 100 lần so với kích thước hiện tại, trở thành một sao khổng lồ đỏ.

Mặt Trời sẽ phình to ra thành một sao khổng lồ đỏ, nuốt chửng tất cả những hành tinh nằm gần sau khi chết đi vào 5 tỷ năm tới. Ảnh: NASA.

Với kích thước vĩ đại của mình, Mặt Trời sẽ nuốt chửng hết thảy những hành tinh nằm gần như Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa và cả Trái Đất. Rồi nhanh chóng sau đó, nó sẽ tự sụp đổ và co lại thành một ngôi sao lùn trắng cực nhỏ và cực dày đặc về mật độ vật chất, kích thước lúc này của Mặt Trời tương đương với kích thước của Trái Đất.

Phần lớn khí bụi xuất hiện khi Mặt Trời trở thành sao khổng lồ đỏ sẽ còn tồn tại chứ không co lại cùng lõi Mặt Trời. Khoảng 90% các ngôi sao khi chết đi sẽ tạo ra một lớp khí dày đặc tồn tại hàng ngàn năm. Nhưng các nghiên cứu mới đây cho thấy, những ngôi sao có khối lượng lớn ít nhất gấp đôi Mặt Trời mới có thể tạo ra đám bụi khí như vậy.

Những tinh vân lấp lánh tuyệt đẹp được tìm thấy khắp Ngân Hà, chính là những đám bụi khí được tạo ra sau khi những ngôi sao khổng lồ chết đi. Những đám mây sáng lấp lánh này là nguồn vật liệu dồi dào để tạo thành những ngôi sao trẻ và bắt đầu một cuộc đời mới.

Tinh vân Chiếc Nhẫn (Messier 57) là một trong những tinh vân hành tinh nổi tiếng và đẹp nhất, nó là những gì còn sót lại của một ngôi sao đã chết. Ảnh: NASA/Hubble.

Trong một mô hình giả lập mới nhất được các nhà khoa học xây dựng, cho thấy được các ngôi sao khi mở rộng thành những sao khổng lồ đỏ để tạo ra những lớp khí bụi dày, sẽ nóng lên nhanh gấp 3 lần so với những mô hình trước đó. Sự tăng nhiệt độ nhanh chóng cũng xảy ra với các ngôi sao có khối lượng nhỏ.

“Tất cả các ngôi sao khi chết đi đều tạo ra tinh vân từ vật chất của nó. Những ngôi sao có khối lượng gấp khoảng 1,1 lần so với Mặt Trời sẽ tạo ra những tinh vân mờ nhạt do ít khí bụi, trong khi những ngôi sao nặng hơn 3 lần so với Mặt Trời sẽ tạo ra những tinh vân dày hơn và sáng hơn", tác giả của nghiên cứu Albert Zijlstra, giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học Manchester ở Anh Quốc, cho biết.

Tinh vân hành tinh Abell 39 với đường kính khoảng 5 năm ánh sáng và nằm cách xa chúng ta khoảng 7.000 năm ánh sáng. Đây là một tinh vân hành tinh lớn được tạo thành sau khi một sao khổng lồ chết đi. Ảnh: T.A. Rector (NRAO/AUI/NSF and NOAO/AURA/NSF) and B.A. Wolpa (NOAO/AURA/NSF).

Tinh vân là những thiên thể đẹp mắt và đáng quan sát nhất trên bầu trời. Sau 25 năm, giờ đây chúng ta đã biết được rằng tất cả các ngôi sao sau khi chết đi đều tạo ra một tinh vân, mỏng dày hay tối sáng là phụ thuộc vào khối lượng của ngôi sao chủ trước khi chết.

Những tinh vân này sẽ tồn tại trong khoảng từ vài ngàn năm đến khoảng 20.000 năm. Khí bụi của tinh vân không đứng yên mà vẫn mở rộng từ sau vụ nổ sao dẫn đến cái chết của ngôi sao, nên sau một thời gian dài, tất cả chúng sẽ hòa vào không gian vũ trụ và không còn hình dạng ban đầu.

Vậy sau cái chết của Mặt Trời, Trái Đất sẽ như thế nào?

Các chuyên gia nhận định dù Mặt Trời biến mất, Trái Đất vẫn có thể tồn tại nhưng sự sống trên hành tinh sẽ diệt vong.

Bóng tối bao trùm,nhiệt độ trung bình trên bề mặt Trái đất sẽ giảm xuống 0 độ C, và rồi xuống đến âm 100 độ C trong 1 năm sau đó. Các loài động thực vật sẽ chết và loài người sẽ chỉ có thể tồn tại nếu ẩn náu trong ống thủy nhiệt dưới đáy đại dương mà thôi.

Trước khi đạt đến giới hạn chết chóc, Mặt Trời sẽ dần già đi. Lúc này nó sẽ trở nên sáng hơn, và trong 2 tỷ năm tới, Mặt Trời có thể nóng đến mức có thể đun sôi các đại dương và điều này ảnh hưởng không nhỏ tới sự sống của muôn loài trên Trái Đất.

Nghiên cứu và mô hình giả lập số phận của Mặt Trời sau khi chết đã được công bố trên tạp chí Nature Astronomy.