WhatsAppRedditShareEmailTweetPin0 Shares
Ничто не вечно, будь то холодный ноябрьский дождь или мир, в котором вы живете. Однажды наше солнце погаснет, и, если говорить об апокалипсисе, дела пойдут очень плохо, независимо от того, в каком районе вы живете. К счастью для нас, это произойдет нескоро. Можете быть уверены, это уже чья-то другая проблема.
Особенность апокалипсисов в том, что многие из них носят гипотетический характер. Ядерная война, изменение климата, зомби. Они возможны, но ни один из них не гарантирован. Гибель Солнца? Абсолютно гарантирована.
Поскольку мы знаем, что это когда-нибудь случится, и поскольку, возможно, в последнее время вас переполняли позитивные эмоции и оптимизм, учитывая, насколько радостен мир, почему бы нам не взглянуть на то, что произойдет, когда Солнце наконец погаснет, и чего могут ожидать несчастные жители Земли в этот момент?
Когда это произойдёт?
Солнце примерно на 92% состоит из водорода, который постоянно подвергается непрерывной реакции деления и вырабатывает энергию. При температуре в 27 миллионов градусов по Фаренгейту в его ядре давление и температура настолько высоки, что водород превращается в гелий в результате термоядерного синтеза. По массе Солнце примерно в 330 000 раз больше Земли. Точная цифра массы Солнца крайне мала. В фунтах это 4,4, за которыми следуют 30 нулей. Это очень много.
Солнце умрёт, как только израсходует весь свой водород. Примерно через 5 миллиардов лет это произойдёт. Сейчас ему около 4,5 миллиардов лет, так что оно ещё даже не достигло среднего возраста.
На этом этапе вы, возможно, думаете: «О нет, мне лучше проверить свой календарь через пять миллиардов лет». Что ж, пока не беспокойтесь, потому что именно тогда у Солнца закончится водород. После того, как водород будет израсходован, у нашей звезды останется еще два или три миллиарда лет, чтобы пережить предсмертные муки.
Наше Солнце — это жёлтый карлик или звезда главной последовательности G-типа. В общем, любая звезда размером примерно с наше Солнце, в которой происходит термоядерная реакция того же типа, является жёлтым карликом. Но по мере расходования водорода она превратится в красный карлик, и мы скоро об этом узнаем подробнее. Это вызовет хаос не только для Солнца, но и для всей нашей Солнечной системы. И на этом процесс ещё не завершится. Звезда должна достичь стадии белого карлика, и тогда она официально умрёт.
Как погаснет Солнце?
Как мы уже упоминали, через четыре-пять миллиардов лет у Солнца закончится топливо. Как только весь водород исчезнет, останется только гелий. Наше Солнце не производит в своем ядре тепла или давления, необходимых для начала горения гелия.
В настоящий момент огромная сила гравитации, создаваемая Солнцем, постоянно притягивает его ядро, но образование гелия в процессе термоядерного синтеза выталкивает его обратно, создавая своего рода баланс. Гелий, по сути, является отходами в процессе термоядерного синтеза. Солнцу он не нужен, и оно не может его использовать. Поэтому, подобно ядерному реактору здесь, на Земле, он просто производит этот мусор, и тот лежит без дела, потому что что ему ещё делать? По крайней мере, на Земле мы можем закопать его в горе и сделать вид, что нам не нужно об этом беспокоиться. Солнцу же просто нужно удерживать его там, и в конечном итоге это станет проблемой.
По мере того, как у нас будет заканчиваться водород для горения, гравитационные силы возьмут верх и сделают ядро всё плотнее и плотнее. В нём будет больше гелия, чем водорода, и водород начнёт гореть за пределами ядра. Это превратит жёлтый карлик в красного гиганта. Если вы не знаете, что такое красный гигант, вы, вероятно, можете догадаться по названию, что он будет значительно отличаться от того, что мы имеем сейчас.
Поскольку ядро будет, по сути, мертвым и невероятно сжатым под действием гравитации, водород, горящий снаружи, наконец-то сможет расширяться, а не оставаться внутри. Именно это расширение и определяет гигантскую часть красного гиганта. Солнце, больше не связанное гравитационными силами, будет расти. Оно может достичь расстояния, сравнимого с Марсом.
Что произойдет дальше?
После того как красный карлик сформировался и расширился до предела, у оставшейся части Солнца остаётся лишь несколько вариантов. Оно будет сжигать всё доступное топливо до тех пор, пока красный карлик не сожмётся, образовав гораздо более холодный белый карлик. По сути, это конечная стадия для большинства небольших звёзд. Всё топливо сожжено, реакция больше не происходит.
Долгие годы считалось, что именно так наше Солнце и закончится навсегда — холодной и забытой массой в космосе, но компьютерные модели предполагают, что остальная часть солнечного вещества будет выброшена в космос. По сути, это просто газ и пыль, и они могут составлять до половины всей массы звезды, вся масса которой будет выброшена, образовав туманность в нашей Солнечной системе.
Если вы видели в интернете фотографии туманностей, а среди них есть и потрясающие, то вы видите именно это. Внутренности некогда яркой звезды, освещенные последними остатками энергии из ее невероятно горячего ядра. В космическом масштабе такие туманности очень недолговечны, и туманность нашего Солнца может просуществовать всего 10 000 лет.
Может ли Солнце превратиться в чёрную дыру?
Массивная, плотная звезда при смерти потенциально может образовать чёрную дыру. Эти огромные звёзды проходят тот же процесс, что и наше Солнце: сжигают всё своё топливо по мере того, как ядро становится всё плотнее. Из-за размеров звёзд масса становится настолько большой, что при взрыве звезда коллапсирует в чёрную дыру. Эта сингулярность настолько мощная, что свет не может из неё вырваться. Всё, что находится поблизости, включая планеты, потенциально может быть притянуто и уничтожено.
Звезды, которые коллапсируют в черные дыры, обычно в 8-10 раз больше нашей звезды. В нашей Солнечной системе, относительно говоря, очень маленькая звезда. Солнце не только недостаточно велико для образования черной дыры, но даже недостаточно велико для того, чтобы взорваться сверхновой при смерти или превращении в нейтронную звезду. Это не означает, что судьба нашей Солнечной системы от этого становится лучше или хуже – счастливого конца для Солнечной системы в целом не бывает, – но нет, черная дыра не образуется.
Сможет ли Земля выжить?
Очевидно, мы точно не знаем, как будет выглядеть Солнце, когда оно погаснет и превратится из жёлтого карлика в красного гиганта. Однако, основываясь на имеющихся данных о текущей плотности Солнца, его элементном составе и тому подобном, компьютерные модели предполагают, что красный гигант, в который оно превратится, поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, саму Землю.
Опять же, если вы планируете жить через несколько миллиардов лет, вам, возможно, стоит подготовиться к тому, что произойдет до того, как вся планета будет поглощена красным гигантом. Для начала, через несколько сотен миллионов лет, может быть, через миллиард лет, Земля, вероятно, станет непригодной для жизни. Некоторые прогнозы говорят, что у нас есть около 500 миллионов лет, прежде чем жар Солнца станет настолько сильным, что океаны испарятся, а Земля превратится в огромную, негостеприимную парниковую зону.
Солнце становилось ярче на протяжении всего вашего существования. Оно становилось горячее и ярче на протяжении всего существования Земли. Очевидно, это медленный процесс, но наше Солнце ярче, чем было во времена динозавров. Фактически, его светимость увеличилась на 30% с момента его образования.
Яркость Солнца тесно связана с функционированием жизни на Земле. Ожидается, что через миллиард лет светимость увеличится еще на 10%. Она увеличивается на 10% каждые миллиард лет. Это может настолько опасно снизить уровень CO2, что сложная растительная жизнь больше не сможет выживать. Это фактически уничтожит большую часть жизни на планете.
Однако некоторые оптимистично настроенные исследователи считают, что этот цикл, регулирующий уровень CO2, не так сильно зависит от температуры, как мы первоначально думали, и у растений может остаться еще 0,6 миллиарда лет до вымирания. Разве это не замечательно? По их мнению, в этот момент так называемый влажный парниковый переход станет причиной гибели всех растений, поскольку наша атмосфера настолько насытится влагой из-за повышения температуры, что растения не смогут выжить. Это, по сути, тот самый прогноз на 500 миллионов лет, о котором мы упоминали ранее, только в более длительном временном масштабе.
Как ни крути, в конечном итоге атмосфера Земли не сможет противостоять силе Солнца и будет уничтожена. Это, по сути, положит конец всей жизни на Земле. Земля станет похожа на Венеру: выжженная местность из непригодного для дыхания воздуха, состоящего в основном из углекислого газа.
Допустим, через миллиард лет или через 1,6 миллиарда, самая сложная форма жизни на Земле вымрет. А потом ещё через три миллиарда лет произойдёт то самое событие, связанное с красным карликом. Венера и Меркурий точно не переживут этого. Учёные не уверены, будет ли Земля поглощена целиком или мы просто окажемся на самой границе нового, красного солнца.
Если нас поглотит Солнце, на уничтожение всей планеты потребуется меньше суток. Возможно, всего несколько минут. Если же нас не поглотит Солнце, мы окажемся так близко, что оно испепелит всё на планете, кроме железного ядра. Всё на поверхности, кора, мантия, все породы, всё, что находится под поверхностью, будет растворено.
В качестве интересного примера, некоторые из внешних планет, такие как Плутон, вполне могут существовать в обитаемой среде с жидкой водой на поверхности. Не то чтобы жизнь там зародилась или у неё было много времени для этого, но это возможно.
Короче говоря, не существует такого сценария, при котором Земля переживёт Солнце.
Можно ли предотвратить конец света?
Итак, предположим, что человечество будет существовать через миллиард лет. Солнце становится всё ярче, становится всё жарче, и мы, как вид, понимаем, что конец близок. Есть ли способ остановить уничтожение нас и самого Солнца?
Сюжет фильма «Солнечный свет» 2007 года был, по сути, таким: астронавты отправились в космос с целью спасти Солнце, взорвав внутри него ядерное устройство. В реальной жизни это, вероятно, не совсем правдоподобно. Но следует помнить, что у нас есть миллиард лет, чтобы придумать что-то лучше. Остаётся надеяться, что технологии продвинутся дальше того, что могли себе представить в 2007 году.
Люди размышляли над техническими трудностями, связанными с попыткой «починить» Солнце, чтобы оно не «погибло». По сути, это означает либо избавление от избытка гелия, либо введение большего количества водорода. Большая часть водорода в Солнечной системе уже находится в Солнце, поэтому найти существенный запас будет непросто.
Идея «перемешивания» Солнца была предложена, поскольку сгорает не внешний слой, а внутреннее ядро. Большая часть внешнего водорода теряется и будет выброшена в космос, прежде чем успеет быть использована Солнцем. Однако любая технология, способная перемешивать водород, вероятно, увеличит яркость и тепловое излучение Солнца. Для этого потребуется выбрасывать от 1 до 5 миллионов тонн гелия в секунду.
Другие идеи могут предусматривать использование лазеров для буквального удаления водорода в попытке создать несколько меньших по размеру красных карликовых звезд, которые будут гореть менее интенсивно, но гораздо дольше.
Впрыскивание водорода непосредственно в ядро также может вызвать нестабильность, приводящую к интенсивным вспышкам и скачкам температуры. Создание меньших по размеру звёзд резко снизит их температуру. Другими словами, даже теоретически, попытка манипулировать целой звездой — очень рискованное дело. Но кто знает, что будет через миллиард лет?
Другие статьи, которые могут вас заинтересовать