Солнце станет жарче и ярче в тысячи раз, осушит наши океаны, расплавит поверхность Земли, сделает любую жизнь на ней невозможной. Восход Солнца – ежедневное небесное чудо – приносит необходимый нам свет и тепло. Греясь в солнечных лучах, мы редко вспоминаем о существовании святила, нам кажется, что так было всегда, и также будет продолжаться, – нас беспокоят только ожоги. На самом деле все гораздо сложнее.
Солнце способно обратить самую развитую технологию в прах, продемонстрировать мощь ядерных взрывов и поставить нас на грани выживания. В будущем по мере старения, благостная энергия Солнца станет кошмаром, прогонит людей с поверхности планеты, а возможно станет угрозой выживания вида.
Профессор Дональд Браунли из Вашингтонского университета знает, что случится с Солнцем – Солнце будет жить очень долго, но не вечно, все звезды живут и умирают также как люди. Жизнь на этой планете неразрывно связана с жизненным циклом Солнца. Наше Солнце – звезда, подобно миллиардам звезд мерцающих в ночном небе, наблюдая за ними, мы узнаем много интересного о жизни Солнца.
Рождение солнца
Солнце формируется внутри молекулярного облака из газа, пыли и осколков, образованных взрывами сотен звезд. Молекулярное облако состоит в основном из водорода, самого распространенного элемента вселенной, сила притяжения не дает атомам разлетаться и за промежуток в миллион лет – облако сжимается, постепенно центр становится все плотнее. В центре облака молекулы вращаются быстрее, оно становится все плотнее, пока атомам в середине не становится настолько тесно, что они начинают нагреваться. Температура облака повышается до миллиона градусов, становится так жарко, что атомы водорода сталкиваются и сливаются. Взрывы высвобождают огромное количество энергии. Мощь взрывов стремиться, наружу преодолевая силу притяжения. На протяжении всего существования Солнца две эти силы будут вести,бой” с переменным успехом. Пока же ситуация остается неизменной – силы находятся в гармонии.
Солнце вбирает в себя 99 процентов состава молекулярного облака, остатки формируют Землю и другие планеты орбитальной системы. Обычно ученые разделяют эту теорию. Но все же это только гипотеза.
Солнечная энергия рождается за 150 млн. км от нас в самом сердце ядерного механизма Солнца. При температуре превышающей 27 млн. градусов по Фаренгейту, четыре водородных ядра сливаются вместе и создают ядро гелия, однако из-за того что гелий чуть легче 4 ядер водорода, оставшийся материал преобразуется в чистую энергию согласно знаменитой формуле Эйнштейна E=mc?. Энергия материализуется в виде крошечных частиц света – фотонов, ими наполнен каждый солнечный луч. За секунду в гелий переходит почти 600 тонн водорода – на производство таких объемов энергии 6 млрд. атомных станций не хватит и года.
Исчисление возраста Солнца производились в обсерватории Большая Медведица в Калифорнии, астрофизики определили точный возраст Солнца 4 млрд. 600 млн. лет.
Постепенно температура Солнца начнет повышаться, пока оно не превратиться в угрозу нашей жизни. Уже сегодня в свой золотой век Солнце приносит столько бед, последствия которых мы только начинаем осознавать. С помощью последних достижений оптики, ученые следят за изменениями на поверхности Солнца, изучая темные пятна, вызванные ими вспышки, и бури.
В среднем солнечный ветер несет около миллиона тонн заряженных газообразных частиц со скоростью 300-1200 км/с, когда же случаются взрывы, на Солнце возникают более опасные штормовые облака. Магнитное поле земли и магнитосфера, которая защищает нас от солнечного ветра, испытывает перегрузку. Обычно магнитосфера отклоняет потоки частиц в сторону наиболее уязвимых мест – полюсов. Здесь они вступают в реакцию с азотом и кислородом и в атмосфере возникают разноцветные потоки – известные как северные и южные полярные сияния. Однако если загадочные огни появились вдали от полюсов, все указывает на то, что солнечные бури пробили в магнитосфере брешь. Во время солнечных бурь, высокочастотные передатчики могут выйти из строя, дезориентировав пилотов и подвергнуть жизни пассажиров опасности. Солнечные бури вызывают не только поломки в электросетях и отключения радио, они также увеличивают риск облучения. Солнечная радиация потенциально опасна для пассажиров самолетов и непосредственно угрожает космонавтам.
Вспышки на Солнце выпускают фонтаны высокоэнергетичных частиц – протонов, протоны, проходя тело человека насквозь, могут вызвать изменения на уровне хромосом и даже стать причиной рака. Большие дозы облучения смертельны.
Существует одно солнечное явление, от которого нет защиты, объяснения которому не даст ни один ученый – это супер вспышка. Супер вспышки в миллионы раз сильнее самых мощных солнечных вспышек, они могут длиться целую неделю, заставляя звезду сиять в тысячу раз сильнее обычного. Обычно супер вспышки на звездах происходят раз в столетие, и нет никаких доказательств того, что супер вспышки случались на Солнце. Однако никто точно не знает природу этого явления.
Но нам все равно не избежать катастроф связанных со старением Солнца. Солнечное тепло станет невыносимым, температура Солнца растет, с момента рождения звезды ее яркость выросла на 30 процентов, исследователи прогнозируют, что Солнце еще станет ярче, заставив исчезнуть наши океаны, расплавит поверхность Земли и прекратит жизнь в сегодняшнем ее существовании.
Старея Солнце, сияет все ярче и ярче на 10 процентов ярче каждый млрд. лет. Запас водородного топлива на Солнце постепенно заканчивается, однако ядерная реакция в центре протекает все быстрее. Когда топливо сгорает, давление в ядре падает, меньшее давление больше не в силах сдержать силу притяжения, она сдавливает ядро, нагревая водород и ускоряя процесс сгорания, давление ядра нарастает, обе силы снова находятся в балансе, чтобы поддерживать этот цикл требуется все больше топлива, и Солнце становиться все горячее. В конце концов, температура поднимется настолько, что поверхность Земли начнет плавиться.
Сейчас Земля – оазис солнечной системы, здесь не слишком жарко и не слишком холодно, по мере того как Солнце нагревается, опасная зона будет двигаться в нашем направлении, выжигая жизнь на планете. Как в фильме катастрофе непоправимые события начнут происходить одно за другим. Мы потеряем джунгли, леса и луга, поверхность Земли превратиться в пустыню, покрытую громадными песчаными дюнами. Первыми от жары пострадают животные, неспособные защититься, как это делает человек. Чем дальше, тем хуже, намного хуже: повышение температуры ускорит процесс распада углекислого газа в атмосфере, необходимого для жизни растений. Неизбежно исчезнут все растения, а с ними и все кто ими питается. Смерть растений повлечет снижение уровня кислорода в атмосфере и людям станет труднее дышать, также нам почти не останется, чем питаться. Но даже в этих условиях некоторые люди возможно выживут.
Ученые спорят о сроках исчезновения людей на Земле. Однако все соглашаются, что через миллиард лет, средняя температура превысит 70 градусов по Цельсию, к тому времени дневная температура будет способна убить нас, если люди выживут, им придется обитать под землей и выбираться наружу ночами. Людям придется выбирать либо строить все более сложную инфраструктуру на нашей планете либо отправиться жить в другое место. Существует общее поверье, что нам неизбежно придется жить, где-то за пределами солнечной системы. Если мы хотим выжить, мы должны найти себе новый дом. Чем жарче будет на Солнце, тем жарче будет и на Земле, вода начнет испаряться все сильнее, пока не исчезнет совсем, эта катастрофа сделает жизнь человека на планете невозможной. Уже сейчас нам надо бежать на другую планету, и наблюдать какими будут следующие шаги Солнца.
Теперь Солнце меняет цвет с желтого на красный, оно становится красным гигантом, как говорят астрономы – старой звездой, вступающей в последнюю фазу своего существования. Оно полностью закроет небо, атмосфера исчезнет, космос приблизиться вплотную
Звезда использует оставшееся в ядре водородное горючее, она превратилась в горящий при еще больших температурах гелий, энергия, излучаемая раскаленным ядром выталкивает наружные слои, заставляя звезду расти. Увеичиваясь в размерах, поверхность постепенно охлаждается, приобретая красный оттенок. Хотя поверхность охлаждается, Солнце все равно стремиться по направлению к нам. По мере приближения источника тепла на Земле становиться все жарче. К этому времени поверхность Земли уже давно находиться в расплавленном состоянии, но события грозят обернуться еще хуже из-за нестабильности Солнца. Резкие скачки температуры означают, что Солнце работает на полную, диаметр светила увеличивается в тысячу раз. Во время таких скачков, диаметр светила практически приближается к размерам земной орбиты, при этом оно поглощает ближайшие планеты, все тела на его пути испаряются – сначала подобно гигантскому метеориту сгорит Меркурий, затем Венера. Одновременно с тем как волны жары выбрасывают в космос миллиарды тонн материи, сила солнечного притяжения слабеет. Возможно, это позволит Земле отдалиться от Солнца, избежав кремации. Ученые не могут сказать, что случиться, даже если Земле удастся избежать сожжения, теперь это неузнаваемая расплавленная планета.
Звезда не достигла тех размеров, чтобы взорваться и стать сверхновой. Взрываться способны только сверхзвезды, масса которых в восемь раз больше массы нашего Солнца. В конце концов, Солнце сожмется, став белым карликом и продолжить жить сотни миллиардов лет, излучая тусклое свечение. Звезда по имени Солнце, миллиарды лет снабжавшая Землю теплом и энергией, окончит свою жизнь в виде маленькой звезды, чуть больше Земли. Солнце подарило нам жизнь, с его смертью любая жизнь на Земле исчезнет. Если человечество выживет, то совсем в других звездных системах.
Как светило будет уничтожать нашу планету
Череда мощнейших вспышек на Солнце привлекла внимание ученых, встревожила многих из наших сограждан. Что это, чем чревато? И не означают ли столь активные процессы, происходящие на ближайшей к нам звезде, начала каких-либо серьезных изменений, которые уже в обозримом будущем могут угрожать земной жизни? Мы попытались найти ответы на такие вопросы с помощью физика-исследователя Ивана Назаренко.
Сентябрь 2017-го претендует на место в списке природных рекордов, благодаря мощной «канонаде», устроенной Солнцем. Одна сильнейшая вспышка, другая... Мощные потоки электромагнитной энергии, обрушившиеся на Землю... Ученые предупреждают о вероятных негативных последствиях в виде сбоев работы связи, аварий на транспортных системах, ухудшение самочувствия метеозависимых людей. Но может ли последовать и нечто более глобальное?
Необратимые изменения происходят на Солнце в течение всей его «жизни» – миллионы лет. Это законы физики, – подчеркивает Иван Назаренко. – В конце концов изменения количественные перейдут в качественные, и наше светило, выработав, так сказать, энергетический ресурс, погибнет. Подавляющее большинство специалистов считает, что это может произойти еще очень нескоро – через 5-8 миллиардов лет.
Однако некоторые их коллеги настроены гораздо более пессимистично и предрекают вероятное наступление скорой «солнечной кончины». Они указывают на возможное развитие процессов на Солнце, которое приведет к взрыву сверхновой. В результате внешняя солнечная оболочка взорвется и на протяжении какого-то времени будет извергать энергию в громадных количествах – за секунду столько же, сколько выделяло Солнце в нормальном режиме за предыдущие 10 тысяч лет.
Некоторые из сторонников этой версии полагают, что одним из признаков начала превращения в сверхновую являются в том числе и мощные вспышки на Солнце.
– Такой процесс может затянуться? Другими словами, хватит ли солнечной жизни на наш век?
– Тут у ученых нет единого мнения. Например, голландец Пирс Ван дер Мейер в свое время заявлял, что Солнце превратится в сверхновую уже в 2010 году. Одним из аргументов в пользу именно такого развития событий он называл обнаруженное заметное увеличение температуры солнечного вещества. Однако, как мы с вами убедились голландский исследователь, к счастью, ошибся. Хотя процессы активизации на нашем светиле в последнее время заметны. В их числе, безусловно, и нынешние очень мощные вспышки. Однако, честно говоря, мы сейчас по-прежнему не можем дать однозначный ответ на вопрос, – а не погибнет ли Солнце в обозримом будущем? Мы слишком еще мало знаем о ближайшей к нам звезде, о том, что с ней происходит.
– Можно ли представить, как будет выглядеть картина гибели Солнца, если все-таки самые мрачные прогнозы сбудутся?
Это сделать проще, чем давать прогноз его «долгожительства». С учетом расстояния до нас от светила, его взрыв земляне увидят минутами восемью позже. Все небо охватит сияние от яркого белого пламени, излучаемого взорвавшейся звездой. Мощность этого свечения будет такова, что ночь на планете исчезнет. Скорее всего все живое – в том числе и люди, – погибнет уже на этом первом этапе катаклизма.
На Землю вслед за тем обрушатся потоки радиоактивного излучения – столь мощные, что от них не сможет защитить земное магнитное поле. Радиация довершит дело уничтожения флоры и фауны. А все следы их существования на планете будут вслед за тем испепелены: под воздействием аномального солнечного излучения температура на поверхности Земли быстро повысится до 3-5 тысяч градусов. Вся вода при этом испарится и образует густую облачную пелену на высоте десятков километров от «шарика». Но это еще только «предварительный апокалипсис».
За счет взрыва Солнце многократно «распухнет», а излучаемые им потоки плазмы обрушатся на Землю. Это динамическое воздействие приведет к тому, что нашу опустошенную, обгоревшую и оплавленную планету выбьет с ее орбиты, и она отправится в непредсказуемый полет за пределы солнечной системы.
Впрочем другие ученые утверждают, что у Земли и хотя бы части ее обитателей все-таки есть шанс пережить солнечный катаклизм. По версии этих предсказателей наиболее вероятен процесс, при котором Солнце сначала превратится в красного гиганта, а потом, выбросив в окружающее пространство часть своего вещества, станет белым карликом. При такой метаморфозе нашу планету может «отодвинуть» солнечным излучением на дальнее расстояние от светила, и она начнет вращаться вокруг него по орбите с большим радиусом, что в итоге убережет Землю от чрезмерного перегрева. Есть шанс, что эти новые условия существования Земли в околосолнечном пространстве окажутся пригодными для сохранения биологической жизни на поверхности планеты. Хотя нельзя забывать и о том, что при таком «аварийной эвакуации» наш «шарик» может столкнуться, например, с Марсом. Тут уж шансы выживания и сохранения планеты – нулевые.
Как рассказал Назаренко, по мнению некоторых ученых периоды особо высокой солнечной активности способны оказывать влияние на события, происходящие на Земле, усугубляя «негатив». Вот лишь несколько примеров из коллекции, собранной исследователем.
Максимум солнечной активности отмечен был в 1937-1938 гг. В этот период:
6 мая 1937 года под Нью-Йорком потерпел катастрофу крупнейший в мире германский дирижабль «Гинденбург»;
11 июня в Москве завершился процесс по «делу маршала Тухачевского», с которого начались масштабные репрессии в армейских верхах;
в июле японские войска вторглись в Китай, в ходе войны солдаты Микадо зверски убили множество мирных жителей;
29 июля 1938 года на Дальнем Востоке начались бои частей Красной армии с японскими войсками в районе озера Хасан;
с 9 на 10 ноября случилась «Хрустальная ночь», когда произошли массовые еврейские погромы в Германии.
Солнечный «пик» 1969 года «аукнулся» целой чередой удавшихся и не удавшихся государственных переворотов и покушений на лидеров государств:
22 января во время торжественной встречи экипажей космических кораблей Союз-4 и Союз-5 совершено покушение на Генерального секретаря ЦК КПСС Л. И. Брежнева;
25 января в Северном Йемене военные попытались свергнуть правительство, в итоге их постигла неудача, все заговорщики убиты;
25 марта под давлением высшего армейского командования ушел в отставку президент Пакистана фельдмаршал Айюб-хан;
15 октября в городе Лас-Анод неизвестный в полицейской форме расстрелял президента Сомали Абдирашида Али Шермарка, а вслед за тем в этой стране произошел военный переворот;
в начале декабря одна за другой произошли неудачные попытки государственных переворотов в Ливии и Судане.
«Пик» солнечной активности 1979 года:
16 января в иранской провинции Хорасан произошло землетрясение силой 7 баллов по шкале Рихтера;
в феврале–марте разгорелась кратковременная, но очень ожесточенная китайско-вьетнамская война;
11 августа над Днепродзержинском произошло столкновение двух пассажирских самолётов Ту-134, погибло 172 человека, в том числе футболисты команды «Пахтакор»;
9 ноября в течение десяти минут мир находился на грани начала ядерной войны из-за сбоя в работе компьютера американской системы NORAD;
в конце декабря советские войска были введены в Афганистан, при штурме дворца убит президент Афганистана Хафизулла Амин.
«Пик» 1989 года:
9 апреля в Тбилиси войсками разогнан митинг, на котором присутствовало более 60 тысяч человек, погибло 16 человек, сотни ранены;
4 июня около Уфы в результате взрыва газопровода сгорели два пассажирских поезда, погибло 575 человек, более 670 ранены.
Еще один солнечный максимум пришелся на 2000-2001 гг.:
11 ноября из-за возгорания поезда-финикулера в австрийском горнолыжном курорте Капрун погибло 155 человек;
11 сентября 2001-го – крупнейшая террористическая атака в США, захваченные террористами авиалайнеры протаранили башни Всемирного Торгового Центра, погибло около 3000 человек;
4 октября ракетой, запущенной с крымского полигона в ходе учений ПВО Украины, случайно сбит пассажирский самолёт Ту-154 российской авиакомпании, погибли 78 человек;
Часто ли Вы, уважаемый читатель, смотрите на небо? Не заставляет ли Вас повседневная жизненная суета не замечать тот величественный и прекрасный мир, который окружает нас и нашу родную Землю? Красота и грандиозность мироздания просто потрясает воображение.
Тайны Вселенной, хотя и медленно, но постепенно открываются современной наукой. В любой науке без предположений и гипотез не обойтись. Что же тогда говорить о таких науках, как астрономия и астрофизика! Поговорим сегодня о гипотезах, связанных с так называемым концом света. Конечно, в нашем человеческом понимании под концом света имеется в виду гибель человеческой цивилизации, гибель Земли как обители живых существ и как космического объекта.
Гибели света, если под этим понимать Вселенную, вероятно, не будет никогда. Наука установила, что локальные катаклизмы во Вселенной происходят непрерывно и постоянно. Речь идет о гибели звёзд с их планетными системами и даже целых галактик. Но вместо погасших, погибших звёзд вспыхивают новые... Материю нельзя уничтожить, она из одного вида переходит в другой. Но от этих общих и, наверное, правильных рассуждений нам, людям Земли, необходимо перейти к рассуждениям о неминуемой гибели , а значит, и Земли.
По современным представлениям, продолжительность "жизни" таких звёзд, как наше Солнце, составляет 10-12 миллиардов лет. Считается, что половину этого срока Солнце уже "отработало", а значит, половина водородного топлива уже сожжена в его недрах. Как видим, правильно говорится, что всё на свете когда-то кончается. Если говорить серьёзно о конце света, т.е. о конце жизни на Земле, то это может случиться значительно раньше того момента, когда окончательно погаснет наше Солнце или (на стадии гибели) оно увеличит свои размеры настолько, что орбита Земли станет меньше, чем диаметр Солнца со всеми вытекающими отсюда последствиями. Причин для этого более чем достаточно. Итак, сегодня мы познакомимся с гипотезами о том, как будет погибать наше Солнце.
Современная наука считает, что Солнце может существовать ещё 5-6 миллиардов лет, причём в течение сотен миллионов лет останется стабильным, каким оно выглядит в настоящее время. Но изменения, конечно, будут происходить и постепенно влиять на Землю и человечество. Предположения о том, какие именно изменения произойдут с нашим Солнцем и чем они могут закончиться, сделаны учеными по результатам наблюдений за подобными звёздами, проходящими различные стадии своего развития. Некоторые гипотезы рождены в последнее время в результате компьютерного моделирования многочисленных вариантов возможного поведения нашего Солнца на том этапе, когда оно постепенно исчерпает запасы своего ядерного топлива.
Наблюдения за звездой, обозначенной астрономами как объект NEG 7027, показали, что она находится на заключительной стадии своего существования. Не все процессы, происходящие на этой "умирающей, агонизирующей" звезде, можно с уверенностью объяснить. Но то, что наблюдается, выглядит следующим образом. Звезда начала пульсировать, в результате чего внешние слои атмосферы звезды рассеиваются и создают вокруг неё оболочку, распространяющуюся на миллионы километров. Если такое будет происходить с нашим Солнцем, то граница его газовой оболочки пройдёт намного дальше (!). Масса звезды в этот период быстро уменьшается. Газ в оболочке звезды состоит в основном из молекул водорода и угарного газа. Присутствуют также и сложные углеводородные молекулы.
Параллельно с формированием наружной оболочки идут процессы и в центральной части звезды: температура поверхности поднимается выше 200000°С, а из ядра звезды идёт радиация огромной мощности, включая ультрафиолетовое излучение, которое ионизирует атомы оболочки и разрушает её молекулы. Эта фаза существования звезды очень коротка, возможно всего около 1000 лет, т.е. просто одно мгновение по галактическим меркам, после чего звезда исчезнет, превратившись в газовое облако. Звезда NEG 7027 , наблюдаемая в настоящее время, по-видимому, находится как раз в середине этой фазы окончательной гибели. Вероятно, по такой же схеме пойдут в дальнейшем и процессы на нашем Солнце.
Астрофизики считают, что через 1,1 млрд. лет температура поверхности Солнца и его яркость увеличатся более чем на 10%. Это может вызвать повышение концентрации водяного пара , к возникновению такого стремительного парникового эффекта, к которому человечество и животный мир просто не успеют и не смогут приспособиться. Наша планета при таком развитии событий станет очень похожей на Венеру.
Поскольку при старении Солнца возрастает интенсивность ультрафиолетового излучения, это приведёт к увеличению содержания озона в земной атмосфере. Известно, чем это может грозить человечеству и животному миру.
Усиление яркости Солнца приведёт к таянию льдов в полярных районах Земли и повышению уровня , а увеличение испарения воды вызовет ускорение круговорота воды. Усилятся ветры, возрастёт эрозия почвы. Расчёты учёных показывают, что вследствие указанных процессов содержание углекислого газа в атмосфере Земли снизится через 900 млн. лет настолько, что растительный мир может погибнуть или дегенерировать в такой степени, что будет мало пригодным для питания человека и животных, а это уже создаст, возможно, непреодолимые трудности для земной цивилизации. Пройдёт ещё несколько миллиардов лет, и ультрафиолетовое излучение постепенно разрушит стратосферу и испарит океаны. Земля превратится в голую безмолвную пустыню, а над нею всё так же будет светить Солнце, раскаляя безжизненную поверхность, на которой когда-то процветала жизнь, рожденная этим же Солнцем.
Что же дальше будет происходить с Солнцем? Известно, что являются процессы термоядерного синтеза, проходящего в ядре звезды. Когда заканчивается водородное топливо, ядро сильно сжимается. Согласно теории, после сжатия ядра у звёзд солнечного типа происходит расширение внешних слоев в две стадии. Первая стадия происходит тогда, когда ядро сжимается и температура его становится более высокой, чем в стабильный период. Повышение температуры ядра обеспечивает синтез гелия, и при этом восстанавливается стабильность на некоторое время. Звёздное ядро становится менее сжатым, а внешние слои становятся менее широкими.
Запасы гелиевого топлива быстро расходуются звездой, и после их полного израсходования ядро снова сжимается, а внешние слои повторно расширяются. Звезда становится супергигантом со светимостью значительно более высокой, чем у исходной звезды.
Одна из гипотез предполагает способность Земли путем саморегуляции поддерживать параметры среды на своей поверхности достаточно длительный срок и в условиях повышенной яркости Солнца. Но при ближайшем рассмотрении эта гипотеза вряд ли окажется состоятельной. В самом деле, какими свойствами нужно обладать живой материи, чтобы существовать в условиях, когда светимость Солнца будет в несколько тысяч раз больше, чем в наше время? А именно такой максимум светимости предполагается у Солнца примерно через 7,5 миллиардов лет. Расчеты астрофизиков показывают, что на последних стадиях развития Солнце в большом количестве потеряет свою массу и его радиус возрастет до 168 млн. км., что намного превышает расстояние 150 млн. км., на котором находится орбита Земли в настоящее время. Орбиты планет Меркурий, Венера и Земля в этих условиях изменятся, и планеты, двигаясь по спирали, упадут на Солнце и будут уничтожены. Произойдет это, как уже было сказано, через 7,5 миллиарда лет.
В порядке утешения, некоторые учёные сообщают, что новые расчёты показывают, что с Землёй это случится примерно на 200 млн. лет позже, чем с Меркурием и Венерой. Но в конце концов поверхность Земли нагреется до такой степени, что жизнь на ней станет невозможной.
Новые расчёты показывают такое развитие событий:
Солнце теряет свою массу, его гравитация уменьшается. Вследствие этого орбита Венеры увеличится от 108 до 134 млн. км., но это не спасёт Венеру. Траектория её движения будет быстро искажаться из-за близости Солнца, и Венера упадёт в центр Солнца и рассеется по диску звезды.
Орбита Земли будет медленно увеличиваться и по мере ослабления гравитации Солнца, превратившегося в красного гиганта, Земля выйдет за пределы его внешней атмосферы. Расстояние от Солнца до Земли увеличится до 185 млн. км. Это спасёт её от падения на Солнце. Но Земля к этому моменту будет выглядеть как Меркурий, т.е. она будет представлять собой выжженную, рубцеватую глыбу с сухим дном бывших океанов. Небо Земли на 70% будет занимать красное Солнце, т.к. орбита Земли будет отстоять от поверхности Солнца на расстоянии, не превышающем 1/10 солнечного радиуса.
Избежит падения на Солнце и Марс, который будет двигаться по расширившейся орбите. Далее по расширенным орбитам будут вращаться Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Вещество, выделенное Солнцем во время его гибели, образует так называемую планетарную туманность, плотность которой будет ничтожной. Поэтому влияния на планеты, оставшиеся на своих новых орбитах, эта туманность не окажет.
Все эти процессы произойдут в очень далёком будущем, Человечество или то, во что оно в течение невообразимо огромного отрезка времени трансформируется, давно покинет планету или вымрет. Вероятно, в дальнейшем наша планетная система будет лишена жизни. Но нельзя исключать и того, что эволюция приведёт к появлению новых, нечеловеческих форм разумной жизни после ухода или изменения нашего вида. Научные гипотезы в данном случае вполне могут соединиться с фантазией, границ которой не существует.
В возрасте 4,6 миллиардов лет Солнце находится на полпути его жизни. Еще через 5 миллиардов лет начнется гибель "взрослой" звезды. Вот факты о предстоящей кончине звезды, которой мы обязаны за свет, тепло, энергию и жизнь.
1. Звезды, как Солнце, светят от 10 до 20 млрд. лет. Но время, в течение которого они относятся к так называемой "главной последовательности" длится 5 миллиардов лет. В 1942 году астрономы выяснили, что когда Звезда преобразует 12 процентов водорода в гелий, она переходит в новую фазу звездного возраста.
2. Когда в Звезде начинает истощаться ядерное топливо, она гаснет или выгорает. Температура неожиданно падает, как и радиационное давление, действующее изнутри. Звезда начинает сжиматься.
3. Звезда как Солнце проходит любопытный путь перед своей гибелью. Гравитация принимает эстафету, а процесс ядерного синтеза останавливается. Оставшийся материал начинает сжиматься и занимает все меньшее и меньшее пространство.
credit: NASA/Solar Dynamics Observatory
4. В то время как Звезда проваливается внутрь самой себя, она становится "красным гигантом", так как ее внешняя оболочка расширяется и "выливается" наружу. Диаметр увеличивается, а температура падает. Во время фазы "красного гиганта" диаметр солнца будет достигать орбиты Земли.
5. Когда Солнце достигнет максимального размера в качестве красного гиганта, оно поглотит Меркурий, Венеру и Землю или вытолкнет то, что от них останется наружу. В этот момент Солнце будет в 150 раз больше нынешнего размера.
6. Но Звезда еще не полностью мертва. Гравитация сжимает водород и гелий, и может начаться новый ядерный синтез, хотя и непродолжительное время. Когда это произойдет с Солнцем, оно будет светить в 2100 раз ярче, чем сейчас.
7. Примерно через 7-8 миллиардов лет Солнце перейдет в захватывающую конечную фазу, создавая эффектное визуальное шоу в нашей части галактики. Вскоре оно станет белым карликом: холодным, но невероятно плотным.
8. Большое шоу наступит, когда Солнце преобразится в планетарную туманность. Светящиеся вспышки газа, вырывающиеся наружу с разной скоростью, начнут флуоресцентное галактическое представление, которое продлится 50 тысяч лет.
9. Углерод в умирающей звезде играет роль наиболее важного побочного продукта синтеза. Углерод в солнечной атмосфере осядет на ядро и без того богатое им. Но ядро не воспламенится в ядерном синтезе. Вместо этого начнется горение гелия и выброс внешних слоев в межзвездное пространство.
10. Магнитные поля также помогают сформировать планетарную туманность, которая вскоре будет исчезать, оставив крошечный белый карлик на месте, где некогда была Солнечная система в комплекте с третьей планетой, полной жизни и надежд.
То, что жизненный цикл нашей звезды, Солнца, однажды подойдет к своему концу, – общеизвестный факт. По предположениям ученых, этот цикл составляет около 10 миллиардов лет. Текущий возраст нашего светила приближается к отметке в 5 миллиардов лет. Это подводит к очень интересному и важному вопросу: что именно произойдет, когда Солнце достигнет своего предела? Все начнется с того, что со временем звезда переработает весь свой водород в гелий. После этого оно начнет умирать. К счастью для нас, произойдет это еще очень нескоро.
Существенно повысится активность парниковых газов
Одна из первых вещей, которая случится после того, как Солнце выработает весь свой водород, – оно станет гораздо ярче. Чем ярче будет становиться звезда, тем больше солнечной энергии будет получать наша планета. Газы, содержащиеся в нашей атмосфере, такие как углекислый газ, метан и оксид азота, работают как покрывало, защищая нашу планету от излишнего тепла звезды и позволяя поддерживать на ней жизнь. Так как Солнце будет работать фактически сверхурочно, этим газам придется сдерживать больший объем энергии. На Земле станет очень жарко, вода на ней начнет испаряться и образовывать плотные облака в атмосфере.
Эти облака некоторое время будут защищать Землю от возросшего радиоактивного излучения. Однако после какого-то времени тепла на планете накопится слишком много, и океаны начнут в буквальном смысле закипать. С этого момента жизнь на Земле существовать не сможет. Если к этому моменту мы еще не погибнем, то в конечном итоге обязательно умрем от недостатка воды и очень сильного тепла.
Солнце сначала расширится…
Солнце не только станет ярче, но и существенно увеличится в размерах. Как только звезда израсходует все свое топливо для термоядерной реакции, она перейдет в другую фазу жизненного цикла. Станет красным гигантом. Несмотря на увеличенный размер, фактическая температура звезд, находящихся в фазе красных гигантов, ниже, чем у других звезд – всего 2000-3000 градусов Цельсия. На первый взгляд может показаться, что это много, но это если не учитывать нынешнюю температуру Солнца, которая может варьироваться от 5000 до 9000 градусов Цельсия.
Несмотря на то, что именно такая судьба ожидает наше светило, не всегда то же самое происходит и с другими звездами. Более компактные, например, которые называют красными карликами, настолько слабые, что когда они израсходуют все свое топливо, то просто потухают. Правда, сам жизненный цикл таких звезд длится гораздо дольше, чем у других видов. С другой стороны, синие и белые гиганты могут быть настолько большими, что способны выжигать более тяжелые химические элементы до тех пор, пока в конечном итоге не развивают твердое железное ядро. После этого они коллапсируют в сверхновые.
…А затем сожмется
На этом изменения Солнца не закончатся. Когда звезда сожжет весь гелий, она не сможет сделать то же самое с углеродом и в конечном итоге сожмется до белого карлика. В этой фазе светило станет гораздо меньше в размерах по сравнению с изначальным видом.
Белые карлики обладают гораздо меньшим запасом энергии, но при этом имеют очень большую продолжительность жизненного цикла. Звезды этого типа продолжат свое существование в такой форме в течение следующих миллиардов лет, пока в итоге не превратятся в так называемые черные карлики. Ученые не могут определенно сказать, сколько времени займет этот процесс, потому что Вселенная еще не настолько старая, чтобы появились хотя бы первые черные карлики!
Изменится орбита Земли
Очевидно, что к тому времени, когда наше Солнце умрет, все на Земле уже погибнет, но это не означает, что планета остановится. Когда звезда достигнет фазы красного гиганта, то она расширится как минимум на три четверти расстояния до Земли.
Возможно, вы подумали, что Земля в таком случае выгорит до основания. Но на удивление все будет совсем не так. С расширением Солнца и его приближением к нашей планете гравитационные силы Земли и других соседних планет ослабнут. Это ослабление приведет к тому, что планеты отдалятся от Солнца и займут более безопасные орбиты. Для Меркурия и Венеры судьба будет гораздо печальнее – их просто сожрут. Конечно же, на нашей планете к этому времени все жизненные формы исчезнут, поэтому такой «побег» планеты будет фактически бессмысленным.
На других планетах может появиться жизнь
Как уже отмечалось выше, к тому моменту, как Солнце превратится в красного гиганта, жизнь на Земле исчезнет, но ведь это не исключает возможности того, что она сможет появиться где-то еще. Юпитер и Сатурн – две гигантские планеты с множеством спутников, которые могут стать обитаемыми.
Такие спутники, как Европа и Ганимед, представляются наиболее подходящими. Да, сейчас они полностью покрыты льдом (на Европе так вообще имеется подповерхностный океан, если верить отчетам астрономов), но с увеличением размера Солнца увеличится и область воздействия его света, который может растопить этот лед, создав тем самым среду, подходящую для существования знакомых нам форм жизни.
Гибель Солнца будет сопровождаться более значимым галактическим событием
Разумеется, это событие не будет вызвано гибелью нашего Солнца, но будет происходить одновременно вместе с ним. Млечный Путь и Андромеда двигаются по направлению друг к другу со скоростью 402 000 километров в час. Обе галактики встретятся именно тогда, когда жизнь нашей звезды подойдет к своему завершению. Столкновение неизбежно. Событие столкновения таких гигантских космических структур, конечно, может пугать, но в реальности нашу Солнечную систему, включая само Солнце, это событие не затронет, и они будут в порядке.
Правда, в порядке все будет лишь до того момента, пока звезда не решит завершить свой жизненный цикл. Ее фазный переход продолжится и после того, как на основе двух галактик появится одна новая. Если получится так, что каким-то образом жизнь где бы то ни было в нашей системе сохранится, то можно лишь предположить, какая поразительная картина сталкивающихся газов и звезд будет видна для нее на ночном небе.
На внешних границах Солнечной системы станет теплее
Мы уже говорили, что Солнце станет больше и ярче в какой-то момент процесса своей гибели. Это приведет к тому, что более близко расположенные к нему планеты превратятся в выжженные пустоши, но что будет с планетами и карликовыми планетами, которые сейчас «мерзнут» вдалеке?
Возьмем, к примеру, Плутон. Прямо сейчас температура на этой карликовой планете варьируется от -233 до -223 градусов Цельсия. Но как только радиус Солнца увеличится, Плутон, как и другие дальние планеты и космические тела, сможет получать от него тепло. Маловероятно, что в результате этого на этих планетах может появиться жизнь, так как для этого одного тепла будет недостаточно, но на них станет действительно гораздо теплее.
Правда, все изменится, когда Солнце превратится в белого карлика. Но по крайней мере к тому моменту внешние границы Солнечной системы тоже хотя бы раз смогут почувствовать тепло нашей звезды.
Люди на Земле точно не выживут
Возможно, жизнь к моменту гибели Солнца появится где-то еще, но на Земле ее дни будут сочтены безоговорочно. К сожалению, все то, над чем мы работали и строили, будет уничтожено вместе со смертью нашей звезды. Поверхность планеты станет настолько горячей, что жить на ней будет невозможно. Даже если мы каким-то образом создадим некую технологию защиты от экстремальных температур, то мы все равно вряд ли сможем вырастить что-то в качестве еды, впрочем, и доступа к воде у нас тоже не будет. Абсолютно все, что необходимо для выживания, перестанет существовать.
Вообще, в какой-то степени странно представлять, что к этому моменту уже абсолютно все утратит свой смысл. Именно поэтому остается лишь надеяться, что где-то еще жизнь сможет начать все сначала. Очень маловероятно, что она будет выглядеть или хотя бы походить на человеческую расу. А если она и будет обладать похожими особенностями, то потребуется как минимум еще несколько миллиардов лет для того, чтобы жизненные формы развились хотя бы до нашего уровня сегодня.
Астероиды покинут нашу систему
Все мы уже привыкли к тому, что в нашей Солнечной системе находится множество различных астероидов. Но все они при гибели Солнца и перехода в фазу белого карлика тоже столкнутся с серьезной проблемой. К этому моменту Юпитер и другие дальние планеты уже изменят свои орбиты из-за радикальных изменений, связанных с нашим светилом. Так как Юпитер обладает огромной массой, то центром массы в системе, скорее всего, станет именно он. Он обладает очень мощной гравитационной силой. Ее вполне хватит для того, чтобы изменить орбиты астероидов, а некоторые из них и вовсе выкинуть на пределы Солнечной системы. Эти космические булыжники также могут быть брошены в сторону белого карлика или просто перемолоты гравитационными изменениями в пыль.
Ученые способны делать такие предсказания благодаря наблюдению за уже существующими белыми карликовыми звездами. Несмотря на то, что нужно выяснить еще множество особенностей по поводу Солнца, когда оно войдет в эту фазу, ученые отметили, что области вокруг белых карликов содержат множество пыли. Это, скорее всего, является прямым доказательством того, что раньше возле звезды могли находиться некие твердые космические тела, которые с гибелью своих звезд превратились в то, что и увидели астрономы.
Люди могут попытаться найти еще один шанс
Сложно пытаться предсказать, какого уровня технологий мы сможем достичь в будущем, но довольно интересно представить такие возможности. Мы уже вплотную подобрались к тому, чтобы увидеть на дорогах общественного пользования самоуправляемые автомобили и другие футуристичные средства передвижения. Возможно, к тому моменту, когда все пойдет для нашей Солнечной системы очень плохо, мы уже сможем разработать способы путешествия на дальние космические расстояния. Нам уже известны места, которые могли бы быть обитаемыми, поэтому, когда придет время, мы могли бы туда наведаться. Вполне возможно, к тому моменту наша раса уже сможет превратиться в межпланетный вид и заселит множество других солнечных систем.
Сегодняшние новости говорят о подготовке NASA к полету на Марс. Многие другие компании, как частные, так и государственные, тоже выражают желание стать первыми колонизаторами Красной планеты. Если такая миссия действительно получится, то для человеческого будущего это станет настоящей революцией. Конечно же, полет на Марс и его заселение будут не такими масштабными, как это могло бы быть с заселением другой галактики или хотя бы солнечной системы, но, как говорил в свое время Нил Армстронг, «Это маленький шаг для человека и огромный скачок для всего человечества».
Нам остается лишь надеяться, что мы сможем избежать катастрофических событий до того момента, как у нас появится шанс заняться колонизацией Вселенной. Большинство того, что находится «там», нам остается неизвестным. Даже наши телескопы пока недостаточно мощны, чтобы разглядеть особенности тех или иных планет в других системах. В большинстве случаев все делается на базе предсказаний и анализа данных. Мы пока не знаем всех масштабов Вселенной, как и масштабов всех наших возможностей. Но даже если гибель Солнца сейчас может представляться для нас как гибель всего того живого, что нам известно, на самом деле это может быть не так. Единственное, что нам известно или по крайней мере очень хотелось бы на это надеяться, что наши умы смогут отправить нас во Вселенную гораздо дальше, чем мы можем сейчас себе представить.
