Что произойдет, если Солнце станет черным карликом
В теории Солнцу суждено однажды трансформироваться в загадочный объект под названием черный карлик. Разберемся, что из себя представляют эти небесные тела и чем это обернется для землян.
По сути, черные карлики – это финальная ветвь эволюции определенных звезд. В зависимости от массы, звезда может стать белым карликом, нейтронной звездой и черной дырой. Черные карлики возникают из белых карликов, когда последние в течение длительного периода времени остывают.
Интересно, что белые карлики еще называют вечными звездами («Существуют ли во Вселенной вечные звезды?»). Дело в том, что для окончательного остывания звезды до 5К уходит около 10 15 лет. Но возраст нашей Вселенной достигает всего лишь 13.8 млрд. лет, поэтому черные карлики просто не успели появиться.
Этапы эволюции звезды
Вернемся к нашей звезде. У Солнца не хватит массы, чтобы взорваться в виде сверхновой и стать черной дырой или нейтронной звездой. Ему придется пройти свой эволюционный путь, включающий стадию красного гиганта, расширение и выталкивание слоев, после чего возникнет белый карлик и окружающая его планетарная туманность.
Затем пройдет 10 15 лет и белый карлик (бывшее Солнце) превратится в черный карлик. Итак, чем это обернется для Земли? Ну… дело в том, что человечеству, да и самой планете, не суждено просуществовать около четырех квадриллионов лет. Еще на этапе красного гиганта все на Земле погибнет от высокой температуры. Нас просто поджарит собственная звезда, поглотит планету и будет человечество нас, пока не уберемся как можно дальше (сразу мчитесь на Плутон).
Давайте тогда представим, что Солнце каким-то чудесным образом миновало все промежуточные стадии, сократилось в размерах, остыло и стало черным карликом. Как теперь себя почувствует человечество? Очень плохо!
Рекомендуем сразу запастись обогревателями и освещением, потому что вся Солнечная система погрузится во тьму. Набивайте шкафы свитерами, ведь с освещением уйдет и тепло. Земляне избалованы по части температуры, ведь нам повезло существовать в зоне обитаемости с комфортными условиями.
Но соседство с коричневым карликом уже в течение первой недели опустит температурный показатель на Земле до 0°C. Через год температура достигнет -100°C и продолжит снижаться дальше. Океаны покроются льдом. Единственный вариант для выживания – уйти как можно глубже под поверхность или же успеть погрузиться на океаническое дно и обустроить колонию поближе к геотермальным источникам.
Кроме того, трансформация в черного карлика погрузит наше небо в вечную тьму, и мы наконец-то начнем видеть, что планета находится в бесконечно мрачном космическом пространстве. Это все гипотетический сценарий, ведь Солнце не сможет пойти против законов физики и эволюции и внезапно стать черным карликом. И хотя для нас это стало бы катастрофой, в рамках Вселенной – это почти незаметное событие. Всего лишь смерть какой-то звезды.
Источник
Учёные рассказали, как и когда погибнет Солнечная система
Солнечная система неизбежно погибнет, заявляют учёные.
Иллюстрация NASA.
Через несколько миллиардов лет Солнце превратится в белый карлик, окружённый туманностью из выброшенного вещества.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.
Астрономы рассчитали, когда разрушится Солнечная система. Оказалось, что до этого печального события ещё 30 миллиардов лет. (Впрочем, наша планета погибнет гораздо раньше.)
Сценарий грядущей катастрофы изложен в научной статье, опубликованной в издании Astronomical Journal.
Когда Солнца не станет
Солнечной системе около 4,5 миллиарда лет отроду (к слову, жизнь на Земле ненамного младше). Однако ничто не вечно не только под Луной, но и вообще во Вселенной.
Солнце постепенно увеличивает яркость, и уже через 1,1 миллиарда лет наша планета станет слишком жаркой для жизни. А примерно в пятимиллиардном году нашей эры светило превратится в красный гигант. Оно сильно раздуется, буквально проглотив Меркурий, Венеру и Землю.
В качестве красного гиганта Солнце просуществует ещё около миллиарда лет. Всё это время внешние слои звезды будут постепенно улетучиваться в космос. Таким образом она потеряет примерно половину нынешней массы.
К этому времени термоядерное топливо полностью закончится, и Солнце станет белым карликом. В нём уже не будет происходить никаких термоядерных реакций, так что светило будет постепенно остывать.
Через десять миллиардов лет после превращения нашей звезды в белый карлик она остынет настолько, что перестанет излучать свет (хотя ещё долго будет испускать инфракрасное излучение). Таково будущее Солнца.
Время покидать гнездо
Но что же станет с планетами? Ответ на этот вопрос и искали авторы нового исследования.
Они сосредоточились на будущем гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Меркурий, Венера и Земля, напомним, погибнут ещё на стадии превращения Солнца в красный гигант. Марс выживет, но авторы пренебрегли им. Дело в том, что гравитация Красной планеты, которая вдесятеро легче Земли, не окажет никакого влияния на судьбу соседей по Солнечной системе.
Итак, что же произойдёт с планетами-гигантами? После того как Солнце потеряет половину массы, их орбиты станут более широкими. При этом Юпитер и Сатурн попадут в так называемый резонанс 5:2. То есть Юпитер будет совершать пять оборотов вокруг остывающей звезды, пока Сатурн делает два. Из-за этого две планеты будут регулярно проходить на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга и сильно влиять друг на друга своей гравитацией.
Такая конфигурация уязвима перед тяготением пролетающих мимо Солнечной системы звёзд. Под влиянием таких рандеву новые орбиты через некоторое время потеряют устойчивость. Впрочем, «некоторое время» займёт около 30 миллиардов лет (это примерно два текущих возраста Вселенной).
Из-за наступившей нестабильности в последующие 10 миллиардов лет Солнечную систему покинут все планеты-гиганты, кроме одной (какая именно выживет – дело случая). Они превратятся в миры-изгои, летящие сквозь Галактику.
Осиротевший гигант будет обращаться вокруг несветящегося Солнца ещё примерно 50 миллиардов лет. После этого к остаткам Солнечной системы необычно близко подойдёт соседняя звезда, отправив в путешествие без возврата и последнюю планету из «большой четвёрки».
Если к тому времени что-нибудь случится и с Марсом, то на этом существование Солнечной системы можно будет считать окончательно завершённым.
Разумеется, человечество вряд ли застанет все эти печальные события. Ведь типичный срок существования биологического вида составляет от одного до десяти миллионов лет. За это время вид либо вымирает, либо настолько эволюционирует, что его приходится считать уже другим видом.
Если же через миллиарды лет в Солнечной системе всё ещё будет существовать некий разум, то вряд ли мы сейчас можем представить себе его могущество. Возможно, угасание светила и разлёт планет не станет для него такой уж неразрешимой проблемой.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали об искусственном интеллекте, предсказывающем планетным системам жизнь или смерть. Писали мы и о том, что Солнечная система могла образоваться удивительно быстро.
Источник
Куда катится наша Вселенная
Как выяснила наука, ничто в мире не вечно. Нашу Вселенную ждет длительный процесс расширения, а потом, рано или поздно, распад… Еще до того как она провалится в тартарары, многие привычные для нас сегодня вещи перестанут существовать в результате нарастающей энтропии. Интересно, как же будет выглядеть Вселенная через сотни миллиардов лет?
Звезды исчезнут
По крайней мере, большинство их не будет видно с Земли, если последняя к тому времени останется на месте. Поскольку ткань пространства-времени расширяется быстрее скорости света, то через 150 миллиардов лет большинство видимых для нас объектов окажется за пределами так называемого «космологического горизонта». В конце концов в пределах нашей видимости останутся лишь объекты Солнечной системы. И мы ничего не будем знать о других звездах, планетах и галактиках.
Солнце превратится в черного карлика
Самый распространенный тип звезд во Вселенной на сегодняшний день — красные карлики. Это холодные светила, испускающие красное свечение. Довольно много во Вселенной и так называемых белых карликов — останков умерших звезд, состоящих из «отработанного» вещества, которое не распадается только благодаря квантовым эффектам. Хотя белые карлики живут очень и очень долго, рано или поздно и они трансформируются и станут черными карликами.
Это случится и с нашим Солнцем. Сначала оно сбросит все внешние слои и превратится в белого карлика. В таком состоянии оно будет оставаться в течение миллиардов лет. Однако постепенно оно все равно начнет остывать. Когда Солнце остынет до температуры, соответствующей микроволновому фоновому излучению, то есть до нескольких градусов выше абсолютного нуля, его ждет превращение в черного карлика. Так как «представители» этого звездного типа очень холодны, их излучение практически не видно в оптическом диапазоне. Обнаружить его можно лишь благодаря гравитационным эффектам. Правда справедливости ради надо сказать, что такая судьба постигнет и многие другие светила, которые мы сегодня наблюдаем на небосклоне.
Появятся новые типы звезд
К концу Вселенной звездная эволюция завершится и новые светила рождаться не будут. Вселенная будет наполнена звездными останками, что приведет к появлению нового типа звезд, который ныне неизвестен. Например, морозные или холодные звезды. Когда звезда выжигает свое ядерное топливо, возрастает ее металличность. Так как металлы в процессе синтеза излучают меньше энергии, чем более легкие элементы, в конце концов звезды остынут до точки замерзания воды.
Квантовые эффекты позволят легким элементам синтезироваться в нестабильную форму железа, которая, в свою очередь, будет распадаться на более стабильные изотопы, излучая при этом слабое количество энергии. Таким образом появится еще один тип — железные звезды. Впрочем не все астрономы верят в такую перспективу. По мнению некоторых экспертов, это может произойти только при условии распада протона.
Вселенная будет состоять из черных дыр
Если протон все-таки распадется на нуклоны, которые, в свою очередь, тоже окажутся подвержены распаду, то сами атомы перестанут существовать и начнется эпоха черных дыр. Подпитывать их будут лептонные субатомные частицы — электроны и позитроны. Черные дыры станут поглощать остатки вещества Вселенной и при этом сами излучать фотоны и гравитоны. Однако, по словам знаменитого британского астрофизика Стивена Хокинга, придет день, и черные дыры тоже умрут, ведь они тоже способны терять свою массу и энергию… В конце концов эти объекты превратятся в разрозненные частицы, слабо связанные между собой.
«Макрофизика» перестанет существовать
После того как Вселенная станет практически однородной, прежние физические принципы перестанут в ней действовать. Останется только квантовая механика. Но в результате квантовых процессов вся энергия будет переработана, а температура Вселенной упадет до абсолютного нуля. Пространство и время исчезнут. По сути дела, Вселенной в том виде, какой мы ее знаем, придет конец.
Впрочем спасти ее может эффект квантового туннелирования — это когда субатомные частицы входят в энергетическое состояние, невозможное с точки зрения классической механики. Физики Шон Кэрролл и Дженнифер Чен считают, что это может уменьшить энтропию, что приведет к новому Большому взрыву.
Обнадеживают нас и математики. Еще в 1890 году Анри Пуанкаре опубликовал рекуррентную теорему, из которой следует, что любая система спустя энный период времени всегда возвращается в состояние, близкое к изначальному. Так, с точки зрения термодинамики случайно возникшие в условиях высокой энтропии тепловые флуктуации могут вернуть Вселенную в исходную точку.
Через какое-то время во Вселенной заново начнутся процессы формирования. Но понятно, что это будет уже другая Вселенная, и разумные цивилизации, которые в ней появятся, не сохранят никакой памяти о своих предшественниках…
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Источник
10 событий, которые произойдут при гибели нашего Солнца
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.
Солнце не такое доброе, каким может показаться.
Активность парниковых газов
Парниковых газов в атмосфере слишком много.
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.
Расширение Солнца
Солнце может поглотить все вокруг.
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.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
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.
Сужение Солнца
Такое маленькое Солнце
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!
Изменение орбиты Земли
Изменение орбиты точно не пойдет Земле на пользу
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
Тут 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
Странные явление будут сопровождать глобальный коллапс.
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.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
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.
Изменение температуры на внешних границах Солнечной системы
Могут оттаять некоторые планеты
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
Жизни на Земле точно не останется.
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
У нас больше не будет астероидов.
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.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
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.
Еще один шанс для людей
Надо строить такую штуку и сваливать., пока не поздно.
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.
Источник