Что случится с Солнцем в будущем?
Череда невероятных совпадений привела к тому, что где-то в бесконечном космическом океане, в ничем не примечательной галактике возле самой обычной звезды зародилась жизнь. Это немного странно, но именно энергия Солнца позволила мне написать эту статью, а вам – прочитать ее. Солнце – символ самой жизни. Неудивительно, что наши предки поклонялись ему, наделяя звезду божественной силой. Но если жизнь на Земле когда-нибудь исчезнет, что произойдет с Солнцем? Современная наука и технологии позволили нам не только заглянуть в прошлое Вселенной, но и предсказать будущие события. Из этой статьи вы узнаете, поглотит ли Солнце Венеру, Меркурий и Землю.
Наше Солнца – самая обычна звезда по галактическим меркам
Жизнь и смерть Солнца
Начнем с того, что Солнце – это обычная звезда. Она озаряет Солнечную систему светом и теплом, устанавливая суточные циклы сна и бодрствования у всех живых организмов на нашей планете. Но Солнце не всегда будет таким. Наступит время, когда наша родная звезда погибнет, а вся Солнечная система превратится в очень неприятное место. Важно понимать, что все физические процессы протекающие на Солнце, в значительной степени определяют физику планет (по крайней мере ближайших к звезде).
Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 150 миллионов километров. Свет преодолевает это расстояние за 8 минут. Для сравнения – следующая ближайшая к нам звезда Проксима Центавра находится от нас на расстоянии 4 световых лет.
Астрономы классифицируют Солнце как молодую звезду с высоким содержанием металлов. Это значит, что Солнце образовалось из останков более древних звезд. Текущий возраст нашего светила исследователи оценивают приблизительно в 4,6 миллиардов лет, а значит, звезда прожила примерно половину своей жизни, так как ее взросление – фаза главной последовательности – длится 10 миллиардов лет. После завершения этого срока наступит следующий этап ее эволюции. По мере того, как Солнце расходует запасы своего водородного топлива, оно становится все горячее, а его светимость увеличивается. К тому моменту, когда Солнце отметит свой 5,6 миллиардный день рождения, оно будет в 11 раз ярче, чем сегодня.
Ничто во Вселенной не вечно, тем более звезды
Исследователи полагают, что уже к этому моменту на нашей планете либо произойдет кардинальное изменение жизни, либо она и вовсе исчезнет. Вообще, некоторые ученые считают, что человеческая цивилизация погибнет задолго до того, как Солнце превратится в красного гиганта. Подробнее об этом я рассказывала в предыдущей статье.
Красный гигант
Красные гиганты – это звезды, в ядрах которых горение водорода прекратилось. По этой причине в ядре больше не выделяется энергия и оно начинает быстро сжиматься и нагреваться под действием сил гравитации. Так как во время сжатия температура ядра поднимается, то оно поджигает водород в окружающем ядро тонком слое.
Превращение желтого карлика в красного гиганта является одним из самых необычных превращений, известных современной науке: гелиевое ядро Солнца, размером с гигантскую планету, сжимается и нагревается. В ответ на это Солнце станет шире в 100 раз. Разросшееся светило поглотит Меркурий и Венеру, а возможно, и Землю. Астрономы, наблюдающие из другой Солнечной системы, классифицировали бы эту раздутую версию нашего Солнца как красного гиганта.
Еще больше интересных статей о нашей галактике, Солнечной системе и Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.
Необходимо отметить, что с превращением Солнца в красный гигант неизбежно произойдут новые виды термоядерных реакций, в результате которых ядро звезды еще больше сожмется и нагреется. Когда температура ядра достигнет 100 миллионов градусов по Цельсию, гелий воспламенится и начнет плавиться в углерод и кислород. Это приведет к тому, что Солнце будет несколько уменьшаться, но через некоторое время – и в течение следующих 100 миллионов лет – оно снова начнет расширяться. На последней фазе жизни произойдет циклический, мягкий выброс газа – астрономы называют это планетарной туманностью.
Вот какую красоту оставляют после себя красные гиганты
Еще три с половиной миллиарда лет спустя яркость Солнца возрастет на 40%. К этому времени, как полагают исследователи, наша планета превратится в нечто, напоминающее современную Венеру: вода с поверхности Земли полностью исчезнет, что приведет к окончательной гибели всех наземных организмов (при условии, что они смогли адаптироваться к изменившимся условиям миллиарды лет назад). Спустя еще 6,4 миллиардов лет, Солнце начнет относительно быстро расширяться, сохраняя постоянную светимость. В итоге через 7 миллиардов лет от настоящего времени наша родная звезда превратится в субгиганта – звезду, в ядре которой закончилось все водородное топливо.
Сегодня около 10 миллиардов красных гигантов пылают в галактике Млечный Путь. Среди всех этих старых звезд, возможно, некоторые породили новую жизнь в далеких мирах, наподобие Европы и Энцелада. Как думаете, могут ли формы жизни развиваться на планетах во время разных этапов звездной эволюции? Поделитесь ответом в комментариях к этой статье и присоединяйтесь к участникам нашего Telegram чата, где мы общаемся обо всем на свете.
Источник
Что произойдет когда Солнце станет красным гигантом?
Ничто не вечно в этом мире. Эта печальная истина справедлива и для всех небесных тел. Солнце — звезда питающая нас светом и теплом также имеет ограниченный срок жизни. Внутри солнца постоянно происходит термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в результате чего небольшое количество массы превращается в чистую энергию ( E = mc² да! ). Этот процесс не будет длиться вечно, так как запасы водорода — топлива для термоядерных реакция внутри Солнца — ограничены.
За срок своего существования Солнце уже превратило в энергию массу равную примерно массе Сатурна. В следующие 5-7 миллиардов лет горючее внутри Солнца закончится. Этот процесс приведет к увеличению Солнца в размерах и превращению его в звезду иного типа — в красный гигант, после чего постаревшее Солнце сбросит внешние слои и оставит после себя планетарную туманность и маленькое ядро — белый карлик . Для внешнего наблюдателя это будет величественное и впечатляющее зрелище, но внутри солнечной системы это приведет к катастрофическим последствиям.
Превратившись в красного гиганта Солнце увеличится примерно в 250 раз и его внешняя граница будет где-то между орбитой Марса и поясом астероидов. По мере роста объема Солнце будет также терять массу. В процессе роста Солнце практически гарантированно поглотит Меркурий и Венеру, а вот на счет Земли и Марса среди ученых пока нет консенсуса. Значительная часть ученых считает, что Солнце может вытолкнуть их на более дальние орбиты, по крайней мере на это указывают расчеты.
Впрочем даже если это и произойдет Земля и Марс уцелеют только как небесные тела. Всякая жизнь в том виде в каком мы ее знаем сегодня будет уничтожена. И Земля, и Марс превратятся в выжженные, непригодные для жизни миры уже на этом этапе.
Дело в том, что красные гиганты не просто огромны, они также и гораздо горячее, чем Солнце. Марс и Земля будут выжжены. Значительная часть пояса астероидов расплавится. В основном это касается астероидов полностью или частично состоящих из веществ с низкой температурой плавления, например изо льда.
Что касается газовых гигантов, они достаточно массивны, чтобы сохранять или даже увеличить свою массу. Значительная часть массы, которую будет терять Солнце «осядет» на газовых гигантах. Планеты, которые мы наблюдаем вокруг красных гигантов сейчас все являются газовыми гигантами во много раз превосходящими Юпитер по массе. Хотя конечно свою роль может играть и эффект выборки — мы видим именно такие планеты, потому что их легче всего обнаружить.
Солнце будет настолько горячим и ярким, что значительная часть солнечной системы будет полностью уничтожена. Все газовые гиганты в настоящее время имеют систему колец — самая знаменитая из них у Сатурна. Увеличение и разогрев Солнца приведет к тому, что газовые гиганты потеряют свои кольца состоящие в основном из водяного льда.
Существенно пострадают а то и вовсе исчезнут богатые водой спутники газовых гигантов, например такие как Европа и Энцелад, от которых скорее всего останутся только их каменистые ядра, а вся водяная оболочка исчезнет. Все спутники Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна испытают существенное уменьшение в размерах так как их атмосферы испарятся. То же самое произойдет и с верхними слоями их поверхности.
Даже самые большие объекты пояса Койпера не застрахованы от воздействия Солнца ставшего красным гигантом. Даже так далекие от Солнца Эрида и Плутон будут получать в четыре раза больше солнечной энергии, чем Земля получает сейчас. Их атмосферы и поверхности в настоящее время покрытые разнообразными льдами испарятся. Также подповерхностные океаны весьма вероятно выкипят. Эти карликовые планеты станут миниатюрными копиями сегодняшнего Меркурия.
В течении нескольких десятков или даже сотен миллионов лет в отдаленных районах пояса Койпера могут сложиться условия благоприятные для зарождения жизни. Кто знает, может быть к тому времени человеческая цивилизация достигнет достаточного уровня развития, чтобы постепенно отодвигать Землю от растущего Солнца.
Ставьте палец вверх если хотите видеть в своей ленте больше статей о космосе!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Что ждет Солнце в будущем?
Солнце – это достаточно молодая звезда, потомок первых сформировавшихся звезд в нашей Вселенной . Текущий возраст Солнца составляет порядка 4,5 млрд лет – согласно главной последовательности, наша звезда находится в самом расцвете сил.
Диаграмма Герцшпрунга — Рассела представляет собой метод классификации звезд. Главная последовательность в ней – это область диаграммы, где содержаться звезды, источником энергии которых является термоядерная реакция синтеза гелия из водорода. На главной последовательности находится абсолютное большинство звезд, как и наше Солнце.
Согласно ей, звезда с массой равной солнечой будет существовать на протяжении 10 млрд лет на главной последовательности. Сейчас на Солнце около 4 тонн вещества каждую секунду превращается в энергию. Но по мере того, как наше светило тратит свои запасы в таком огромном количестве, оно становится всё горячее и горячее, что увеличивает его светимость, хоть и медленно, но неуклонно.
Возраст: 5,6 млрд лет
Увеличение светимости приведет к тому, что через 1,1 млрд лет наша звезда будет ярче на 11% , чем сейчас. А что это будет значить для Земли? Такое увеличение яркости приведет к полному исчезновению жизни на нашей планете – останутся только организмы, приспособившиеся к жизни на глубинах океанов и морей. А само Солнце достигнет пика своей температуры на поверхности за всю свою жизнь.
Возраст: 8 млрд лет
Когда Солнцу исполнится 8 млрд лет, его яркость увеличится еще на 40%. Тогда уже даже жизнь на дне океана прекратить свое существование, а Земля станет копией нынешней Венеры : без воды, с атмосферой, состоящей практически только из углекислого газа, и невероятно жарким «климатом».
Возраст: 10,9 млрд лет
К возрасту 10,9 млрд лет, водород в ядре Солнца кончится, а гелий, который успел образоваться из него, станет сжиматься и уплотняться.
Это поспособствует тому, что радиус звезды увеличится в 1,5 раза , а светимость (за счет горения остатков водорода на тонком внешнем слое ядра) будет в 2 раза больше нынешней. На протяжении последующих
500 млн лет Солнце увеличит свой радиус в два раза, и в конце концов превратится в субгиганта .
Субгигант – бывшая звезда главной последовательности, в ядре которой иссякло водородное топливо и началось горение водорода в оборочке ядра, без горения гелия. Самый известный субгигант – самая яркая звезда созвездия Малого Пса и 8 по яркости звезда на ночном небе Процион .
Возраст: 12,2 млрд лет
Когда Солнце достигнет возраста 12,2 млрд лет , его ядро разогреется настолько сильно, что начнет гореть водород в окружающей его оболочке. Это приведет к колоссальному расширению, радиус Солнца увеличится
в невероятные 256 раз . На этом этапе наша звезда впервые покинет главную последовательность, став красным гигантом.
Красный гигант – звезда поздних спектральных классов (классификация звезд по спектру излучения) с высокой светимостью и огромной внешней оболочкой. Примерами красных гигантов служат звезды Альбедаран , Арктур и Гакрукс – одни из ярчайших на ночном небе.
Внешние слои Солнца достигнут текущей орбиты Земли, поглотив при этом Меркурий и Венеру . Но скорее всего, нашей планете удастся избежать участи этих двух несчастных. К этому моменту, Солнце потеряет треть своей массы, а это приведет к снижению силы гравитационного притяжения, из-за чего Земля сможет «убежать» подальше от расширяющейся звезды.
Жизнь звезды после
Красным гигантом Солнце пробудет порядком 100-120 млн лет. Массы Солнца не хватит для того, чтобы закончить свою эволюцию взрывом сверхновой (как не хватит и для того, чтобы стать после взрыва нейтронной звездой или черной дырой) . Этот период жизни Солнца будет сопровождаться мощными вспышками, такими, что светимость будет превышать нынешнюю в 5200 раз! Из-за одной из мощнейшей такой вспышки, внешняя оболочка звезды будет сорвана, и из нее образуется планетарная туманность.
Планетарная туманность – астрономический объект, состоящий из ионизированной газовой оболочки и звезды в центре (обычно, белый карлик). Планетарная туманность будет существовать в таком виде в течение нескольких десятков тысяч лет. В настоящее время в Млечном Пути насчитывается около 1500 планетарных туманностей.
Из ядра Солнца образуется белый карлик – очень горячий и плотный объект, по размерам схож с Землей . В начале белый карлик будет ярче нынешнего Солнца в 3500 раз , но постепенно, в течение последующих нескольких миллиардов лет остывать и угасать.
Источник
Что произойдёт с солнечной системой, когда Солнце умрёт?
Примерно через 5 миллиардов лет у Солнца начнёт заканчиваться водородное топливо и солнечная система кардинальным образом изменится. Ближайшие к звезде планеты будут уничтожены, жидкие океаны будут испарены. Но самые далёкие и холодные миры наконец-то в полной мере ощутят тепло Солнца.
Наша звезда существует за счёт ядерного синтеза: постоянно идёт превращение водорода в гелий. Но как только запасы топлива будут исчерпаны, Солнце начнёт расти. Его внешние слои начнут расширяться, охватывая значительные области пространства внутренней части системы. Солнце станет красным гигантом.
Что же случится с планетами, когда наше Солнце превратится в красного гиганта? Эволюция солнечной системы всё ещё является предметом дискуссий в научных кругах. Так же нет определённого понимания как сильно расширятся внешние оболочки Солнца, как изменятся условия в системе. Но некоторые события можно считать вероятными.
Медленная солнечная смерть наверняка уничтожит жизнь на Земле, но в то же время это событие может создать обитаемые миры в отдалённых и ныне холодных уголках системы.
Людям, которые будут жить в то время, придётся искать убежище на Плутоне и других удалённых карликовых планетах, находящихся в поясе Койпера. По мере расширения Солнца эти холодные ледяные миры могут внезапно оказаться местами, обладающими необходимыми условиями для поддержания и эволюции жизни.
Но давайте пройдёмся по солнечной системе в последние дни жизни Солнца.
Меркурий
На протяжении всей жизни эта маленькая планета была самой близкой к Солнцу. Но, несмотря даже на такую близость и нагрев поверхности выше 400°C, Меркурию всё же удаётся сохранить лёд в тени на своих полюсах. Стареющее Солнце сперва испарит весь этот лёд, а затем и всю планету целиком.
Венера
Венеру часто называют «сестрой Земли»: очень похожи по размерам, массе, составу. Правда, адская поверхность мало чем может напомнить такую уютную Землю. Плотная углекислотная атмосфера и облачность из серной кислоты создают чудовищный парниковый эффект, делая Венеру самым горячим местом в солнечной системе (средняя температура — 467°C). Расширяющееся Солнце сожжёт атмосферу. А затем и всю планету. Так же как и Меркурий.
Земля
Хотя топлива Солнцу хватит ещё примерно на 5 миллиардов лет, жизнь на Земле, вероятнее всего, исчезнет гораздо раньше. Солнце становится ярче уже сейчас. Может пройти всего лишь миллиард лет, прежде чем солнечная радиация станет слишком высокой и невыносимой для жизни на Земле.
Может показаться, что это довольно долго, но, для сравнения, жизнь уже существует более трёх миллиардов лет.
А когда Солнце превратится в красного гиганта, Земля тоже испарится. Возможно, это произойдёт через несколько миллионов лет после того, как эта участь постигнет Меркурий и Венеру. Всё будет поглощено Солнцем. Любые следы жизни, окаменелости, останки существ: всё исчезнет. Не станет и следов присутствия человечества на Земле.
Но не все ученые согласны с вероятностью такого развития событий. Некоторые подозревают, что Солнце прекратит расти как раз перед тем, как полностью поглотить нашу планету. Другие ученые даже предложили схемы для перемещения Земли вглубь Солнечной системы путём медленного увеличения ее орбиты. К счастью для всех нас, живущих сегодня, эта дискуссия всё еще носит чисто гипотетический характер.
По последним данным на Марсе под поверхностью может быть вода. И Марс абсолютно точно не будет затронут расширяющимся светилом. Но и в таком случае красной планете не стать пристанищем жизни: поверхность Солнца будет довольно близко, температура звезды будет гораздо выше сегодняшней, и вода Марса, вероятнее всего, будет испарена.
Газовые гиганты
Кажется, что в этот момент должны будут раскрыться потенциалы ледяных спутников Юпитера и Сатурна, но, вероятнее всего, обитаемая зона (область в окрестностях звезды, в которой вода существует в жидком виде) вновь образовавшегося красного гиганта окажется гораздо дальше орбит планет-гигантов. Все льды Европы (спутника Юпитера) и Энцелада (спутника Сатурна) будут испарены в открытый космос.
Кольца Сатурна (если они ещё будут существовать на тот момент) так же испарятся
Источник