Три сценария конца света. Второй апокалипсис — смерть Солнца
Краткое содержание:
Как это: из-за эволюции Солнца Земля покидает зону обитаемости и становится непригодной для жизни.
Когда наступит: примерно через 100 млн лет — 2 млр. лет.
Можно ли предотвратить: нет.
Можно ли пережить: да.
Что происходит
Что ж, живем дальше. Человек уже научился управлять климатом на Земле и не выпускает его из-под контроля. Удается избегать столкновений с опасными астероидами, тем более, что мы умеем не только предсказывать их траектории, но даже и корректировать их. Но вот прошел миллиард лет — и в игру начинают вступать более серьезные силы. Самая первая и самая близкая них — Солнце.
Сейчас Солнце находится на главной последовательности, примерно в середине своего жизненного цикла. Но где-то через миллиард лет оно нагреется настолько, что Земля покинет зону обитаемости, и жить на ней станет невозможно.
Положение планет Солнечной системы и некоторых экзопланет по отношению к обитаемой зоне их звезды
Небольшие изменения планеты будут происходить и до выхода из зоны обитаемости. Сотни тысяч лет будет разворачиваться земная ось, десятки миллионов лет уйдут на принципиальное изменение химического состава воздуха: сначала уменьшится количество углекислого газа, потом и кислорода. Через сотни миллионов лет соединятся все материки, а примерно через миллиард лет Земля начнет терять атмосферу. А когда пройдет пара миллиардов лет, то самым принципиальным фактором станет раздувание Солнца. Оно поглотит Меркурий и, возможно, Венеру. Если Земля этой участи избежит, на ней в любом случае станет слишком жарко, а ее атмосфера испарится. Марс к этому времени будет или на самом краю зоны обитаемости, или уже за ее пределами, поэтому его возможная колонизация тоже потеряет смысл. Этот конец света неизбежен и похоже, что единственный способ его как-то пережить — найти и колонизировать какую-то подходящую планету в другой звездной системе.
Сергей Богачев: Конец света, вызванный необратимым изменением состояния Солнца, — это один из двух концов света, который неизбежен. Вторым таким же неизбежным концом является смерть Вселенной, но Солнце, безусловно, ее опередит. Утешать может то, что произойдет это очень нескоро, примерно через пять миллиардов лет. Это будет не смерть в холоде, а смерть в пламени, так как через это время Солнце временно превратится в звезду-гигант, которая своим излучением уничтожит не только все на ближайших планетах, но, возможно, и сами планеты. По крайней мере Меркурий окажется внутри Солнца и будет испарен, как капля воды. С большой вероятностью, такая судьба ждет и Венеру, а также с меньшей, хотя не нулевой вероятностью, Землю.
Жить около разогревающегося Солнца человек, наверное, не сможет даже раньше, чем звезда достигнет стадии красного гиганта. За пару миллиардов лет до этого условия на Земле станут несовместимы с жизнью.
Сергей Попов, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ: Примерно через один миллиард лет [от сегодняшнего дня] Солнце разогреется до такой температуры, что жизнь на Земле станет для человека невозможной. Светимость Солнца потихоньку растет, и сейчас Земля находится уже близко к внутреннему краю зоны обитаемости. Соответственно, эта граница движется наружу, и примерно через миллиард лет мы ее пройдем.
Почему его не предотвратить
Вероятно, в течение сотни миллионов лет после выхода из зоны обитаемости люди еще смогут как-то компенсировать рост температуры и разрежение атмосферы, поддерживая статус-кво на планете, или просто приспосабливаться к ним технологически.
Сергей Богачев: На этом пути Солнце будет меняться незначительно. Главным изменением будет плавный рост его светимости, приводящий к росту средней температуры на Земле примерно на 10 градусов за миллиард лет. К таким плавным изменениям условий жизнь, как правило, приспосабливается без проблем.
Но на масштабах миллиардов лет единственный вариант предотвратить такой конец света — как-то повлиять на динамику эволюции Солнца. Этого делать мы не умеем. Научимся ли за миллиард лет? Невозможно представить. Поэтому от такого конца света, скорее всего, придется бежать.
Как его пережить
Когда температура на планете станет выше нынешней не на десятки градусов, а на сотни или тысячи, приспосабливаться к ней будет уже бессмысленно. Но за миллионы лет человек наверняка научится не только находить максимально подходящие для жизни экзопланеты, но и летать к ним. Через миллиард лет многие звезды будут холоднее, чем Солнце — либо потому, что они помладше, либо потому, что дольше смогут оставаться в подходящем для нас состоянии. Поэтому именно вариант с переселением на экзопланету в другой звездной системе кажется самым подходящим для выживания человечества.
Для этого придется сначала найти подходящую звезду — лучше всего подойдет красный карлик с небольшой переменностью и со стабильной зоной обитаемости. Эти звезды заметно меньше Солнца, но намного дольше находятся на главной последовательности. Внутри зоны обитаемости должна находится планета со стабильной орбитой и близкой к Земле массой, чтобы на ней были магнитное поле, атмосфера, тектоника плит и правильный элементный состав.
Сергей Попов: Современная солнечная стадия, когда звезда находится на главной последовательности, — это самая длинная стадия в жизни звезды. Но если мы говорим о красных карликах, у них эта стадия может длиться десятки миллиардов лет, и здесь не особенно принципиально, старше звезда, чем Солнце, или моложе. Потому что времени впереди много. Если звезда — прямо двойник Солнца, тогда вопрос возраста важный, но пока нам сложно определять возраст такой звезды с большой точностью. Но если у нас вообще появится возможность переселения, то научиться точно определять возраст звезд, конечно, намного проще, чем научиться туда переселяться.
Важно, что звезд вообще очень много, и звезд, похожих на Солнце, — очень много. Когда у нас появится техническая возможность туда переселяться, то у нас будет огромный выбор, и мы будем довольно хорошо знать все астрономические параметры этих звезд. Около звезды солнечного типа планета может находиться в зоне обитаемости миллиарды лет. А если это красный карлик, то намного больше.
Возможно, к условиям на новой планете придется как-то адаптироваться — и поскольку биологическая эволюция нам здесь не помощник, то, кроме культурной и технической адаптации, на помощь могут прийти и какие-то генетические методы.
Александр Марков: В этой ситуации мы не будем полагаться на медленную биологическую эволюцию. Да и как? Вот когда мы прилетим на другую планету, тогда на нас и начнут действовать эти новые условия. Пока мы только готовимся, на нас ведь не будет действовать тот отбор и эволюционировать мы не будем. Тут речь будет идти об искусственной эволюции. Во-первых, мы, конечно, будем готовиться технически: очистители воздуха, скафандры, фильтры для воды, методы изготовления тех вещей, которые нам нужны из тех материалов, которые есть на той планете. Во-вторых, чтобы сам организм получше подготовить к принципиально другим условиям люди будут работать над генетическими модификациями и совершенствованием человека с помощью генной инженерии.
Такие изменения будут возможны, если мы будем знать, под какие конкретно условия мы таким образом пытаемся адаптироваться. [Пока мы на Земле,] намного проще, эффективнее, дешевле и реалистичнее адаптироваться к изменениям за счет технического прогресса, а не меняя самого человека. Но если генетические модификации станут практичными и безопасными, то почему бы и нет. Наряду с техническими решениями, люди начнут искать и какие-то генетические решения.
Насколько это сложно
Здесь и сейчас мы очень далеки от того, чтобы пережить второй апокалипсис. Ближе всего к нужному уровню развития — методы наблюдений и поиска нужных звезд и планет, на их доработку понадобятся десятки или сотни лет. Биотехнологии, которые позволили бы нам адаптироваться (при необходимости) к другому миру, мы «доделаем» примерно за тот же срок. А вот на развитие космических кораблей для путешествий потребуется намного больше времени — вероятно, это сотни или тысячи лет. Это, однако, значительно меньше миллиарда лет, через который эти технологии станут жизненно важными.
Сегодня мы знаем мало экзопланет земного типа: первую планету в обитаемой зоне звезды, похожей на Солнце, обнаружили только в 2015 году, а подходящую планету в зоне обитаемости, которая похожа на Землю размером, нашли только в 2020 году. Вероятно, скоро человек научится находить такие планеты в большом количестве.
Земля и Kepler-1649c, наиболее похожая на Землю экзопланета из известных
Другое дело, что современная космонавтика очень далека даже от путешествий внутри Солнечной системы, а про путешествия (и тем более переселение) в другие звездные системы речи пока не идет — и видимо, именно это самый принципиальный момент для выживания по такому сценарию (о том, на каком уровне развития сейчас эти технологии и каков их ближайший горизонт, читайте в материале «Через пропасть»).
Про технологии терраформирования тоже говорить не приходится. Хотя скорее всего, при наличии выбора из множества землеподобных планет, они и не понадобятся вовсе. Но конечно, даже из 2021 года все это выглядит куда реалистичнее, чем управление эволюцией звезд и предотвращение смерти Солнца как таковой. А технологии за миллиард лет стоять на месте точно не будут.
Сергей Попов: Сейчас нам еще трудновато искать именно полные аналоги Земли — планеты земного типа, находящиеся в зоне обитаемости вокруг звезды, похожей на Солнце. Сейчас их известно буквально несколько штук. Но их количество должно резко возрасти уже где-нибудь к концу этого десятилетия. Сейчас мы знаем довольно много железокаменных планет в зоне обитаемости у красных карликов. Это, конечно, совсем другое, там появляются свои сложности, но если брать планеты в зонах обитаемости у красных карликов (и вообще любые планеты в зонах обитаемости), сейчас мы знаем их несколько десятков, но прогресс в открытии подобных объектов будет в ближайшие годы и десятилетия очень большим, поэтому это количество будет очень сильно расти. И учитывая, что времени впереди у нас впереди много, это не представляет какой-то проблемы.
А всякое терраформирование — это слишком непростая штука и, на мой взгляд, еще большая фантастика, чем переселение. Если мы технически достигли возможности переселяться, то наши возможности астрономических наблюдений должны вырасти колоссально, и учитывая обилие планет в галактике, мы сможем выбрать что-то подходящее. И скорее всего, это будет решаться таким способом.
При этом генетическая модификация для ускоренной адаптации к условиям на новой планете даже сейчас выглядят куда ближе: технологии редактирования геномов — одна из самых быстро развивающихся областей биологии. С этической стороной вопроса редактирования человеческого генома сложности пока есть, и вряд ли они быстро решатся, но если возникнет необходимость, и их, вероятно, удастся быстро преодолеть. А какого прогресса в этой области человек достигнет через сотни миллионов лет — даже представить сложно.
Александр Марков: Мы очень быстро движемся к практической возможности управлять своими адаптационными характеристиками с помощью генетической модификации. Технологии редактирования геномов быстро развиваются. Сейчас, конечно, пока далеко до практического применения на человеке: эти технологии ненадежны, много ошибок в редактировании геномов, много нецелевых мутаций. Но если прижмет, если встанет вопрос выживания человечества, то люди вложат побольше ресурсов в эти исследования и достаточно быстро доведут технологии до практической применимости. Это все довольно-таки близко.
Я думаю, что это если не за десятилетия, то за столетие могли бы с этим справиться. Если осознаем такую необходимость.
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