Может ли солнце поглотит землю

Как Солнце поглотит Землю

Солнце является создателем жизни на Земле. Оно даёт тепло каждую секунду. Без Солнца отсутствовали бы признаки жизни, только тихая замёрзшая необитаемая планета.

Однако мало кто задумывался, что в конечном итоге Солнце разрушит Землю. Конечно, если Земля раньше не будет уничтожена из-за метеоритов и других факторов.

Солнце образовалось примерно 4.5 миллиардов лет назад. Изначально было похоже на туманную пыль с большим присутствием количества водорода.

Затем, элементы водорода начали притягиваться друг к другу, в результате образовалось ядро в виде белого карлика. (Солнце на самом деле белое , не жёлтое. В отдельной статье написано, почему Солнце белое — прим. автора).

На Солнце происходит термоядерная реакция, в которой каждую секунду 700 миллионов тонн водорода преобразуются в 695 миллионов тонн гелия. Выделившаяся оставшаяся энергия (5 миллионов тонн) распространяется по просторам Солнечной системы. Мы воспринимаем её в виде тепла.

Ядро Солнца, из-за потери водорода постепенно становится меньше. Из-за непрерывной термоядерной реакции, яркость увеличивается. От яркости, температура Земли будет понемногу увеличиваться. Только происходит этот процесс очень медленно.

Примерно, через каждый 1 миллиард лет жизни Солнца, яркость увеличивается на 10% . Когда сгорит примерно 75% водорода, солнце нагреется до такой степени, что начнут происходить термоядерные реакции на внешней оболочке Солнца. Оно начнёт резко увеличиваться в размерах.

Считается, что процесс произойдёт через 3 миллиарда лет. К тому времени Солнце поглотит Меркурий, начнёт добираться до Венеры. Земляне, если доживут, должны будут перебираться как минимум на Марс, либо искать средство переноса Земли на более отдалённую орбиту, что сомнительно.

Ещё через 1.5 миллиарда водород полностью преобразуется в гелий, который также начнёт сжигаться. Солнце станет красным гигантом. Оно уже полностью поглотит Землю.

В возрасте 10 миллиардов лет, у Солнца будет красная туманность, затем останется маленький белый карлик размером с Землю. Так как топливо закончится у Солнца, оно начнёт потихоньку угасать.

Если человечеству каким-то образом удастся дожить до заката Солнца, то ему надо будет перебираться в другую звёздную систему, так как полностью пропадёт источник тепла.

Понравилась статья. Подписывайтесь на канал, ставьте лайки, делитесь в социальных сетях. Дальше будет интереснее!

Источник

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Наука

Forbes (США): пока Земля удаляется от Солнца, но со временем она столкнется с ним

Будь у нас возможность измерять среднее расстояние от Земли до Солнца в течение целого года и на протяжении нескольких лет, мы бы обнаружили нечто весьма тревожное. С каждым годом наша планета понемногу удаляется от Солнца — примерно на полтора сантиметра в год. Миллиарды лет Земля медленно мигрирует по своей орбите вовне, и эта тенденция должна сохраниться на миллиарды лет.

И все равно это лишь временное явление. Со временем Земля утратит свою орбитальную энергию и полетит в сторону Солнца, даже если оно не поглотит нашу планету, когда станет красным гигантом. В далеком будущем в игру в Солнечной системе вступит множество факторов, но в итоге последнее слово будет за Эйнштейном. Как же будет меняться орбита Земли вплоть до ее печальной кончины?

Мысль о том, что земная орбита со временем меняется, многим кажется странной и обескураживающей. В конце концов, мы со времен Кеплера, то есть, более 400 лет очень хорошо понимаем, как движутся планеты. Его первый закон планетарного движения гласит: орбита каждой планеты — эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. И этот закон полностью соответствует ньютоновской теории тяготения.

Это производит еще большее впечатление, если задуматься о том, что закон всемирного тяготения Ньютона был сформулирован лишь спустя 60 лет после того, как Кеплер изложил свои законы. Тем не менее, законы Кеплера и Ньютона в действительности верны лишь приблизительно. Есть шесть отдельных явлений, которые играют роль «спойлера» в этом точном и совершенно стабильном решении. Перечислим каждое из них и расскажем о тех эффектах, которые эти явления производят.

1. Ядерный синтез в Солнце. Каждую секунду значительное количество легких атомных ядер внутри Солнца превращается в более тяжелые элементы и изотопы в ходе реакции ядерного синтеза. Когда легкие элементы объединяются в более тяжелые, тяжелые ядра становятся прочно связанными, но для этого требуется выделение энергии. Конечный продукт солнечного синтеза гелий-4 на 0,7% легче, чем четыре протона, которые образуют его в результате цепной реакции.

Таким образом, Солнце каждую секунду теряет в целом четыре миллиона тонн массы по формуле Эйнштейна E = mc². Такая потеря массы ничтожно мала, но со временем она накапливается. С каждым годом из-за такой потери массы в результате ядерного синтеза земная орбита увеличивается на полтора сантиметра. За все время своего существования Солнце из-за ядерного синтеза потеряло такое количество массы, которое соответствует массе Сатурна.

2. Обращаясь по орбите вокруг Солнца, Земля сталкивается с частицами. Это производило колоссальный эффект на раннем этапе существования Солнечной системы, когда Солнце окружал протопланетный диск вещества. Это снова будет производить колоссальный эффект, когда Солнце станет красным гигантом, потому что через 7,6 миллиарда лет оно выбросит огромное количество вещества, составляющее около 33% его общей массы.

В обоих случаях, когда это вещество сталкивается с Землей, наша орбита меняется. Точное количество этих изменений зависит от скорости вещества относительно Земли. При формировании Солнечной системы это движение вовнутрь, а в конце жизни Солнца это движение наружу. Но сейчас нас бомбардируют в основном только частицы солнечного ветра, масса которых ничтожна, составляя около 18 000 тонн в год. Это очень мало. Под воздействием этих частиц земная орбита каждый миллион лет меняется всего на ширину протона.

3. Гравитационное воздействие других массивных тел в нашей Солнечной системе. Это может играть существенную роль, а может и не играть. В нашей Солнечной системе есть много объектов, обращающихся по орбите вокруг Солнца и вокруг других тел. У каждого из них вполне определенный и немалый размер и масса, и они оказывают друг на друга взаимное гравитационное воздействие. Когда это происходит, появляется шанс на то, что эти орбиты со временем изменятся и станут хаотичными.

Согласно выводам одного недавнего исследования, существует примерно однопроцентный шанс на то, что одна или более из четырех внутренних планет Солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) в предстоящие несколько миллиардов лет утратят свою орбитальную устойчивость. Если такое случится, орбита Земли может существенно измениться. Не исключено, что под воздействием этих сил наша планета врежется в Солнце или покинет пределы Солнечной системы. Это самая непредсказуемая составляющая земной орбиты.

4. Солнце превратится в гигантскую красную звезду. Мы знаем, что это случится, и нам также примерно известно, как это произойдет. Внутреннее ядро сократится и раскалится; внешние слои вспучатся и чудовищно увеличатся в размерах; в ядре звезды начнется гелиевый синтез; Солнце выбросит значительную часть своей массы. Но для нас важнее всего другое. Превратившись в красный гигант и увеличившись, Солнце поглотит внутренние планеты.

Исчезнет Меркурий. Венеру Солнце тоже проглотит. Земле также наступит конец, если только она не сумеет отдалиться от Солнца более чем на 15% от своего нынешнего радиуса, что весьма сомнительно и потребует от нее усиления орбитальной нестабильности в период от настоящего времени до превращения Солнца в красный гигант. Но чтобы Земля выжила при красном гиганте (а она может), ее отдаление от Солнца должно закончиться уже сейчас.

5. Другие тела в галактике. Время от времени вблизи нашей Солнечной системы будет проходить крупная масса, скажем, звезда, коричневый карлик или блуждающая планета. Очень маловероятно, что такой объект пролетит достаточно близко и выведет земную орбиту из стабильного состояния до того, как Солнце превратится в красный гигант. Но после этой фазы времени будет очень много. К тому моменту, когда возраст Вселенной в 100 тысяч раз превысит ее нынешний возраст, близкое гравитационное схождение будет намного вероятнее.

Когда исчезнет Меркурий и Венера, Земля станет самой близкой к Солнцу планетой. Когда случится неизбежное, может произойти одно из двух. Либо вторгшаяся масса выведет Землю из состояния покоя, сделав ее орбиту нестабильной, либо система Солнце-Земля (возможно, вместе с Марсом, Юпитером и другими оставшимися планетами) будет выброшена из нашей Галактики. Это хаотичный и непредсказуемый процесс, и может случиться что угодно. Надо только дождаться.

6. Гравитационное излучение. Но если Земля останется привязанной к Солнцу — а такое вполне вероятно, если остатки Солнечной системы будут выброшены за пределы Галактики, то гравитационное излучение заставит Землю медленно приближаться к Солнцу. Согласно эйнштейновской теории тяготения, когда две массы обращаются по орбите друг вокруг друга, излучаются гравитационные волны.

Контекст

Forbes: Солнце — виновник скачка содержания углерода на Земле

Коронавирус: причем здесь Солнце? (Печат)

Оптимальное топливо — на Луне

Все шесть перечисленных явлений вполне реальны, и все они способствуют изменению орбиты Земли. Каждое из них в отдельности в свое время может стать самым важным.

1. На ранних этапах существования Солнечной системы, когда планеты и их спутники еще формировались, столкновения между планетами и планетозималями очень сильно влияли на изменения в орбите Земли (прото-Земли).

2. Сегодня потеря массы из-за ядерного синтеза сильнее всего влияет на удаление Земли от Солнца.

3. При возникновении гравитационной нестабильности влияние других планет может изменить и даже разрушить орбиту Земли до того, как Солнце станет красным гигантом.

4. Когда Солнце станет превращаться в красный гигант, все будет зависеть от того, поглотит оно Землю или нет. Если поглотит, нашей планете придет конец.

5. После того как Солнце станет белым карликом, начнется космический гравитационный бильярд. Либо Земля оторвется от Солнца, либо вся оставшаяся Солнечная система вместе с Землей полетит прочь.

6. Но если Земля к тому времени еще сохранится, она будет продолжать гравитационное движение вовнутрь, пока ее не поглотит черный карлик, в которого к тому времени превратится Солнце.

Сейчас Земля медленно отдаляется от Солнца под воздействием неумолимого ядерного синтеза внутри нашей звезды. Со временем Солнце будет постепенно сжигать свое топливо, теряя при этом массу и ослабляя свою гравитационную хватку. Если это будет продолжаться до его превращения в красный гигант, к тому времени либо Солнце поглотит Землю, либо она выживет и станет свидетельницей его превращения в белый карлик.

В этот момент гравитационное излучение приведет к медленному ослаблению орбитального движения Земли, в результате чего она начнет приближаться к Солнцу. Если через Солнечную систему не пролетит блуждающий объект и не вытолкнет из нее Землю, ее сближение с Солнцем будет продолжаться, и со временем она упадет на солнечный труп. Произойдет это, когда Вселенная станет в 10 квадриллионов раз старше. Пока Земля дрейфует в сторону от Солнца, но если мы не оторвемся от нашей звезды, нашей неизбежной судьбой на отдаленную перспективу станет медленное падение на нее.

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

Источник

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