Как можно разрушить солнце

Как Солнце уничтожит Землю?

Солнце, в лучах которого мы все любим нежиться в тёплый летний день, является не только основой всего живого на нашей планете, но и своеобразной термоядерной бомбой замедленного действия, которая в будущем уничтожит Землю.

Нет смысла описывать всю важность этой звезды для планеты: достаточно сказать, что без Солнца никакой жизни на Земле попросту не существовало бы. Наша звезда сформировалась около 4,5 млрд. лет назад путём сжатия гравитационными силами газопылевого облака молекулярного водорода. Все увеличивающееся давление и температура в конечном итоге запустили в сформировавшемся ядре звезды термоядерную реакцию, которая продолжается до сих пор.

Топливом для термоядерной реакции внутри ядра Солнца является водород, которого, по приблизительным вычислениям, хватит ещё на 6,5 млрд. лет. Учитывая, что звезды солнцеподобного типа «живут» в среднем около 10 млрд. лет, наше светило ещё относительно молодо и не перевалило даже за середину своего жизненного пути, поэтому за судьбу своих детей и даже детей детей детей ваших детей (и далее практически до бесконечности) можно не волноваться.

Но на самом деле проблемы у человечества начнутся раньше, чем через 6,5 млрд. лет. Конечно, довольно трудно представить, что живущее в постоянной вражде и грозящееся уничтожить друг друга человечество будет существовать хотя бы через несколько миллионов лет (а ещё не стоит забывать внешние опасности — метеориты, вспышки сверхновых), но если это произойдёт, и люди смогут жить на планете в очень далеком будущем, то конец их будет мучителен и ужасен.

При протекании в ядре Солнца термоядерной реакции водород превращается в гелий. Уже на протяжении миллиардов лет каждую секунду Солнце перерабатывает 4,26 млн. тонн вещества, постепенно изменяя состав своего ядра. По мере расходования водорода ядро Солнца сжимается ещё больше и, соотвественно, становится ярче и горячее. По приблизительным оценкам, яркость и температура возрастают на 10% каждый миллиард лет. Цифра не столь большая, но для удивительно сбалансированной обитаемой зоны, в которой располагается наша планета, даже однопроцентное изменение параметров Солнца может стать фатальным для развитой жизни. Компьютерное моделирование показало, что уже через 1 млрд. лет жизнь на нашей планете для высокоразвитых существ станет невозможной из-за высокой температуры поверхности и парникового эффекта, вызванного испарением больших объёмов воды. В среднем температура поверхности возрастёт на 40-50%, а людям, если они к тому моменту будут существовать, придётся скрываться глубоко под землёй или водой в специальных бункерах.

Вполне вероятно, что на тот момент комфортно себя будут чувствовать лишь глубоководные морские обитатели и бактерии-термофилы, которые умеют выживать при экстремально высоких температурах. Возможно, в отсутствии конкуренции они смогут развиться и эволюционировать до разумных существ, однако все это лишь фантазии, в то время как сухие научные факты говорят нам о том, что через 3,5 млрд. лет от сегодняшнего дня, когда Солнце израсходует 3/4 запасов водорода в своём ядре, жизнь на Земле станет вовсе невозможной даже для простейшей жизни — все моря и океаны высохнут, а поверхность разогреется настолько, что будет напоминать сегодняшнюю Венеру. Планета станет совершенно безжизненной, но настоящий апокалипсис произойдёт позже. Приблизительно через 6 млрд. лет все уменьшающееся и уплотняющееся ядро звезды достигнет столь высокой температуры, что ее хватит для «запуска» процесса горения водорода не только в ядре, но и во внешних слоях, что повлечёт за собой увеличение объёмов Солнца — в несколько раз по сравнению с нынешним. Солнце станет намного ярче и горячее, вся выделяющаяся при слиянии водорода энергии будет направлена к внешней оболочке, что и вызовет ее рост, в то время как само ядро будет состоять из уплотнённого гелия. Наша звезда превратится в красного гиганта.

Возможно, именно так через несколько миллиардов лет будет выглядеть поверхность Земли | depositphotos — algolonline

Ядро звезды продолжит уплотняться, и в определённый момент его температуры станет достаточно, чтобы запустить реакцию горения гелия. На несколько сотен миллионов лет звезда обретет стабильность и даже слегка уменьшится в размерах, но это будет лишь затишье перед бурей. Через 7,7 млрд. лет от сегодняшнего дня гелий внутри ядра закончится, в процессе горения преобразовавшись в углерод. Ядро Солнца вновь начнёт уменьшаться, а внешняя оболочка начнёт многократно расти. По современным представлениям, Солнце станет в 256 раз больше, чем сейчас!

Среди учёных давно идут споры по поводу того, поглотит ли увеличившееся Солнце Землю или же нет. Спор, конечно, имеет исключительно «соревновательный» характер — ведь почти наверняка исчезнувшему человечеству будет уже все равно, что происходит с их бывшей планетой и звездой. Дело в том, что по мере стремительного расширения и горения водорода во внешних оболочках звезда будет быстро терять свою массу из-за сильнейшего солнечного ветра, что приведёт к сдвигу планет с сегодняшних орбит из-за ослабления гравитационных воздействий. Вполне вероятно, что Земля окажется достаточно далеко, чтобы не быть поглощенной звездой и оставить после себя хотя бы какой-нибудь материальный след в истории Вселенной. Пока что однозначного ответа на данный вопрос дать не получается.

Depositphotos — egal

Массы Солнца не хватит для того, чтобы конец его жизненного цикла завершился грандиозной вспышкой сверхновой. По исчерпании всех запасов топлива через во внешней оболочке через приблизительно 7,8 млрд. лет из раздутых внешних слоёв Солнца образуется планетарная туманность, а на месте ядра Солнца останется белый карлик — компактная проэволюционировавшая звезда размером с Землю, отличающаяся крайне высокой плотностью: одна чайная ложечка ее материи будет весить несколько тонн. Но белые карлики лишены собственного источника термоядерной энергии, а значит наше до неузнаваемости изменившееся Солнце будет медленно на протяжении миллиардов отдавать остатки тепла в комическое пространство. Но, конечно, уже никогда не достигнет даже малой части своей сегодняшней светимости.

А что же Земля? Если нашей планете суждено будет пережить испепеляющую жару и расширение внешних оболочек Солнца, то после его превращения в белого карлика Землю, как и всю Солнечную систему, ждёт медленная заморозка. Даже если человечеству суждено будет дожить до столь далёких дней, выборов, чтобы избежать уничтожения всей цивилизации, будет немного: либо искать себе новый дом на другой планете, либо каким-то образом перемещать саму Землю, чтобы избежать губительного воздействия умирающей звезды. Но все эти изменения произойдут в настолько отдаленном будущем, что задумываться о них нет никакого смысла. Намного правильнее будет сконцентрироваться на других проблемах и угрозах.

Иллюстрация: depositphotos | algolonline

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Наука

12 способов уничтожения Солнечной системы руками человечества

Мы, люди, не бережем родную планету. И точно так же мы, наверное, будем вести себя в космосе. Ниже мы перечислим двенадцать способов, которыми человек, сам того не желая, может нанести серьезный ущерб Солнечной системе.

То ли еще будет…

1) Катастрофа на ускорителе элементарных частиц

Если из такого ускорителя случайно вылетят наружу какие-нибудь экзотические формы материи, то человечество рискует уничтожить всю Солнечную систему целиком.

Еще до того, как началось строительство Большого адронного коллайдера (БАК), некоторые ученые опасались, что в результате столкновения заряженных частиц, созданных с помощью ускорителя высоких энергий, могут возникнуть всякие неприятные штуки вроде вакуумных пузырей, магнитных монополей, микроскопических черных дыр и странглетов (т. е. «странной материи» — гипотетической формы материи, которая похожа на обычную, но состоит из тяжелых странных кварков). Однако научное сообщество отбросило эти россказни, заклеймив их словами «чушь» и домыслы, которые распространяются «непрофессионалами в погоне за сенсацией либо ради саморекламы». Более того, как было показано в докладе за 2011 год, опубликованном LHC Safety Assessment Group, столкновения частиц не несут никакой угрозы.

Научный сотрудник Института по изучению человеческого будущего (Future of Humanity Institute) при Оксфордском университете (подразделение Oxford Martin School) Андерс Сандберг, соглашаясь с тем, что катастрофа на ускорителе элементарных частиц маловероятна, в то же время предупреждает: если странглеты каким-либо образом все же появятся, то «будет плохо». Вот что ученый пишет на сайте io9.com: «Если вещество такой планеты, как Марс, превратится в „странную“ материю, то одновременно высвободится часть массы покоя в виде радиации (и разлетающихся в разные стороны странглетов). Если предположить, что преобразование займет час и при этом высвободится 0,1% в виде радиации, то светимость составит 1.59*10^34 Вт, что превзойдет светимость Солнца почти в 42 миллиона раз, причем, большую ее часть будет составлять жесткое гамма-излучение».

Успокоим читателей: конечно же, БАК не способен произвести странную материю. Однако, вполне возможно, что это может произойти в будущем в ходе какого-нибудь эксперимента на Земле или в космосе. Согласно одной из гипотез, странная материя существует под высоким давлением внутри нейтронных звезд. Если удастся искусственно создать такие условия, то конец наступит очень скоро.

2) Проект звездной инженерии пошел не по плану

Человечество могло бы разрушить солнечную систему, серьезно повредив или изменив Солнце при выполнении проекта так называемой «звездной инженерии» или нарушив планетарную динамику.

Контекст

Три месяца без солнца

Солнце встает на Западе

В ожидании мощной вспышки на Солнце

Мультимедиа

Захватывающие фото Солнечной системы

Программа исследований Солнечной системы

РИА Новости 09.04.2012
Некоторые футурологи предсказывают, что в будущем человечество (или наши более продвинутые потомки — «постчеловечество») сможет выполнять любое число проектов «звездной инженерии», включая даже переход к «звездной экономике». В своей работе «Межзвездная миграция и опыт человечества» (Interstellar Migration and the Human Experience) Дэвид Крисвэл из Хьюстонского университета описал «звездную экономику» как попытку воздействовать на эволюцию и свойства звезд, включая увеличение срока их жизни, извлечение сырья и порождение все новых и новых звезд. Чтобы звезда горела менее интенсивно и, следовательно, работала дольше, «звездным инженерам» будущего придется удалять избыточную массу звезды (чем больше звезда, тем быстрее она горит).

Но все же вероятность наступления катастрофы велика. Звездный инжиниринг может привести к самым непредсказуемым последствиям и спровоцировать каскад неконтролируемых реакций. Скажем, в результате искусственного уменьшения массы Солнца на его поверхности могут возникнуть аномальные и ужасающие по своей силе вспышки, или же, наоборот, светимость нашего Солнца уменьшится, создав угрозу для жизни на Земле. Кроме того, могут существенно измениться планетарные орбиты.

3) Неудачная попытка превратить планету Юпитер в звезду

Некоторые полагают, что было бы неплохо превратить Юпитер искусственную звезду. Но попытка воплотить такой проект в жизнь может окончиться неудачей и уничтожить не только Юпитер, но заодно с ним и жизнь на Земле.

На страницах Журнала британского межпланетного общества (Journal of the British Interplanetary Society) астрофизик Мартин Фогг (Fogg) предложил следующее: сделать из Юпитера звезду для того, чтобы со временем четыре его самых больших спутника могли стать пригодными для жизни. С этой целью в далеком будущем человечество должно погрузить в недра Юпитера маленькую черную дыру, и столь точно рассчитать ее параметры, чтобы не выйти за границы предела Эддингтона (точка равновесия между внешней силой излучения и внутренней силой гравитации). По мнению Фогга, таким способом можно будет получить «достаточно энергии для создания нужной температуры на поверхности его спутников (Европы и Ганимеда) — такой же как на поверхности Земли и Марса соответственно».

Вроде, все гладко. Но возможны неожиданности. Как заявил Сандберг в интервью io9.com, поначалу все должно идти нормально, но черная дыра может увеличиться в размерах и поглотить Юпитер, после чего в результате радиоактивной вспышки жизнь в Солнечной системе прекратится. После исчезновения всего живого и поглощения Юпитера черной дырой, в окружающем нас космосе воцарится настоящий хаос.

4) Нарушение орбитальной динамики планет

Как только мы начинаем каким-либо образом менять массу и траектории планет и прочих небесных тел, мы рискуем нарушить хрупкий орбитальный баланс в Солнечной системе.

Орбитальная динамика нашей Солнечной системы слишком хрупкая. Ученые показали, что даже малейшее возмущение может привести к хаотичным и даже потенциально опасным орбитальным движениям. Причина этого заключается в том, что планеты Солнечной системы находятся в резонансе, т. е. состоянии, при котором любые два периода находятся в простом численном соотношении (например, орбитальный резонанс Нептуна и Плутона составляет 3:2, поскольку Плутон делает два полных оборота на каждые три оборота Нептуна).

Получается, что два вращающихся небесных тела могут влиять друг на друга, даже если находятся друг от друга на слишком большом удалении. В результате частых близких сближений планет может вдруг получиться так, что меньшие по размерам небесные тела будут дестабилизированы и начнут сходить со своих орбит — и этот процесс захватит всю Солнечную систему!

Такие хаотичные резонансы могут произойти сами собой, естественным путем, или же мы их можем спровоцировать, перемещая Солнце и планеты. Как тут не вспомнить о звездной инженерии, про которую мы говорили выше. Если Марс будет перемещен в зону, пригодную для жизни (а это можно сделать, скажем, столкнув его с орбиты при помощи астероида), то в результате этого орбитальный баланс также может быть нарушен. С другой стороны, если человечество построит сферу Дайсона с помощью материала, добытого на Меркурии и/или на Венере, то орбитальная динамика может измениться непредсказуемым образом. В результате этого Меркурий (или то, что от него останется) может вылететь за пределы Солнечной системы, а Земля окажется в опасной близости от какого-нибудь крупного объекта вроде Марса, а может, и столкнется с ним.

5) Опасное маневрирование варп-двигателя

Космический корабль с варп-двигателем (двигатель, который развивает сверхсветовую скорость) — вещь, конечно, заманчивая, но крайне опасная.

Варп-двигатель, известный как двигатель Алькубьерре, когда-нибудь появится и заработает, генерируя пузырь отрицательной энергии вокруг себя. При полете на корабле с варп-двигателем пространство будет сжиматься впереди корабля и расширяться позади него. За счет этого космический корабль будущего сможет разгоняться до скоростей, не ограниченных скоростью света.

К сожалению, этот энергетический «пузырь» может оказаться штукой опасной. Еще в 2012 году группа ученых решила смоделировать разрушения, которые способен причинить варп-двигатель. Вот что по этому поводу говорит Джейсон Мэйджор из Universe Today:

«Пространство — это не просто пустота между точками А и Б… в нем содержится множество частиц, которые обладают массой (и которые не обладают). Группа ученых… сделала вывод, что эти частицы могут «пролетать» по пузырю деформации и сосредотачиваться в областях перед космическим кораблем и позади него, а также в самом пузыре.

После того, как космический корабль с варп-двигателем перейдет в режим полета на досветовой скорости, то собранные им в пузыре частицы будут испускаться в виде энергетических всплесков. Самыми яркими будут всплески частиц перед кораблем — этого будет вполне достаточно для того, чтобы уничтожить все по курсу движения космического корабля.

«Из-за сильного фиолетового смещения частиц передней области, любой, кто появится на пути судна, будет уничтожен гамма-излучением и высокоэнергетическими частицами», — говорится в статье.

По мнению ученых, даже при космических полетах на небольшие расстояния выделяемая энергия будет настолько велика, что окажется способной уничтожать все на своем пути, причем под словом «все» может быть даже целая планета. Кроме того, поскольку количество этой энергии будет зависеть от длины пути, то потенциально у интенсивности этой энергии нет никакого предела. Летящий на огромной скорости космический корабль, приводимый в движение варп-двигателем, окажется способным не только разрушать планеты, но и устраивать катастрофы еще больших масштабов.

6) Искусственные «кротовые норы» постигает катастрофа

Использование пространственно-временных туннелей (так называемых «кротовых нор», или «червоточин») для преодоления ограничений межзвездных путешествий — все это хорошо в теории, но разрывать пространственно-временной континуум мы должны с крайней осторожностью.

Еще в 2005 году иранский ядерный физик Мохаммад Мансурьяр предложил способ создания такой червоточины. По мысли ученого, произведя достаточное количество нужной нам экзотической материи, мы могли бы пробить туннель в космологической ткани пространства-времени — путь через этот туннель и будет кратчайшим для космического аппарата.

Статья Мансуръяра как-то затеняет негативные последствия такого подхода, но о них на сайте io9.com поведал Андерс Сандберг:

«Во-первых, для создания горловины „кротовой норы“ требуется масса-энергия (возможно, отрицательная) в масштабах черной дыры такого же размера. Во-вторых, при создании „петель времени“ существует вероятность того, что виртуальные частицы станут реальными, в результате чего потоки таких частиц эту „кротовую нору“ разрушат. Окружающему космическому пространству, видимо, не поздоровится. А, кроме того, если соединить Солнце с каким-нибудь другим достаточно большим объектом (нечто подобное описано в книге Стивена Бакстера „Кольцо“), то можно будет „выкачать“ Солнце и/или выжечь с помощью радиации всю Солнечную систему».

Да уж, уничтожение Солнца ничего хорошего нам не принесет, а жесткая радиация, опять же, погубит в Солнечной системе все живое.

7) Двигатель Шкадова и навигационная ошибка, ведущая к катастрофе

Если в далеком будущем мы вдруг захотим куда-либо переместить Солнечную систему, то мы рискуем ее полностью уничтожить.

В 1987 году российский физик Леонид Шкадов предложил концепцию мегаструктуры — «двигатель Шкадова» — который способен в буквальном смысле слова перетащить нашу солнечную систему куда-нибудь в другое место, например, поближе к одной из соседних звездных систем. Зачем? Чтобы в отдаленном будущем заменить наше стареющее и выгорающее Солнце на более молодую звезду.

Вот как Эдам Хэдхази объясняет принципы работы «двигателя Шкадова» в журнале «Popular Mechanics»:

«С теоретической точки зрения двигатель Шкадова прост: колоссальных размеров дугообразное зеркало, вогнутая сторона которого обращена к Солнцу. Это зеркало нужно разместить на произвольном расстоянии, где гравитационное притяжение со стороны Солнца будет уравновешено световым давлением его излучения. Таким образом, зеркало станет стабильным и статичным искусственным спутником, расположенным в точке равновесия между гравитационной силой притяжения и давлением солнечного ветра.

Солнечное излучение будет отражаться от внутренней поверхности изогнутого зеркала обратно к Солнцу, тем самым подталкивая Солнце с помощью его же собственным светом — отраженная энергия будет создавать малую тягу. Вот так устроен двигатель Шкадова, с помощью которого человечество будет мигрировать по галактике.

Возможны ли непредвиденные ситуации? Очень много. Мы можем просчитаться и рассеять Солнечную систему по вселенной, или даже столкнуться с другой звездой.

Здесь возникает интересная проблема: если мы научимся перемещаться между звездами, то мы должны понять, как нужно управлять множеством небольших объектов, расположенных на периферии Солнечной системы. Нам придется быть осторожными. Как предостерегает Сандберг, «в результате дестабилизации пояса Койпера или облака Оорта, возникнет несметное множество комет, которые будут бомбардировать все подряд».

8) А вдруг мы привлечем внимание злобных инопланетян?

Если сторонники поисков внеземных цивилизаций найдут, что искали, то человечество в скором времени передаст сообщения в космос и расскажет инопланетянам о нас самих. А инопланетяне, понятное дело, должны быть добрыми, так ведь?

9) Возвращение мутировавших зондов фон Неймана

Скажем, мы отправим в космос флот самовоспроизводящихся с огромной скоростью зондов фон Неймана колонизировать нашу Галактику. Допустим, что они будут запрограммированы с ошибками, или же кто-то намеренно создает эволюционирующие зонды. Тогда, в результате длительной мутации они могут превратиться во враждебные создания.

В конечном итоге, наши умные космические аппараты вернутся к землянам, чтобы порвать Солнечную систему в клочья, высосать все ресурсы и уничтожить жизнь как таковую.

10) Угроза со стороны межпланетной серой слизи

Есть еще нечто, очень похожее на самовоспроизводящиеся космические зонды, но только значительно меньших размеров: быстро самовоспроизводящиеся нанороботы и макроботы, несущие с собой угрозу, — это так называемая «серая слизь», которая будет неконтролируемым образом потреблять ресурсы планеты, чтобы воспроизводить себе подобных. И одной планетой Земля они не ограничатся. «Серая слизь» может проникнуть на борт космического корабля, на осколок планеты и даже вообще появиться в космосе как часть какого-то гигантского проекта. Стоит этой «серой слизи» выйти из под контроля в пределах Солнечной системы, как она все превратит, как говорится, в кашу.

11) Буйство искусственного сверхинтеллекта (ИСИ)

Одна из опасностей при создании искусственного интеллекта состоит в том, он способен не только уничтожить жизнь на планете Земля, но и распространиться еще дальше, заселив Солнечную систему и даже проникнув за ее пределы.

Всю остроту проблемы хорошо передает часто упоминаемый пример со скрепками, в котором ИСИ, запрограммированный не так как надо, преобразует всю планету в скрепки. Но выйдя из-под контроля, ИСИ не обязательно плодить скрепки; возможно, он, вдруг, станет делать нечто другое, например, станет бесконтрольно воспроизводить компьютерные процессоры и превратит всю материю на Земле в материал под названием «компьютрониум». Возможно, ИСИ даже разработает какие-то свои мета-этические принципы, чтобы распространить их по всей галактике.

12) Сделать Солнечную систему бесполезной

Вот что от нас останется в этом случае.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Источник