Что будет с Солнечной системой, когда умрет Солнце?
Наше Солнце находится в середине жизненного пути — ему около 4.5 миллиардов лет. За это время успело произойти очень многое: образовалась Земля, на ней появилась жизнь, которая несколько раз была на волосок от гибели из-за массовых вымираний. Временами планета была действительно водным миром, а когда-то по огромным просторам суши гуляли динозавры.
До смерти нашего Солнца еще далеко — примерно 4,5 миллиарда лет, плюс-минус. Скорее всего, человечество как биологический вид его не застанет: есть далеко не нулевой шанс, что мы так или иначе последуем путем динозавров. В любом случае, сейчас для нас сроки больше нескольких тысячелетий сравнимы с бесконечностью, но все же есть чисто научный интерес: когда Солнце умрет, что станет с нашей Солнечной системой?
Проблемы с нашим светилом начнутся еще на моменте его старения. Сейчас оно получает энергию из ядерного синтеза водорода. Результат этой реакции — гелий — остается в ядре и продолжает там накапливаться. Из-за того, что гелия становится все больше, Солнцу становится все труднее производить энергию, и для поддержания ядерных реакций звезде нужно или поднимать температуру, или увеличивать давление.
Но так как количество вещества за пределами ядра практически не меняется, то и давление также остается неизменным. Так что Солнцу, чтобы продолжать производить энергию, приходится повышать температуру ядерных реакций — а это, разумеется, заставляет сильнее греться его ядро. Все это означает, что с возрастом наше светило становится все ярче.
Да, как бы странно это ни звучало, динозавры наблюдали более тусклое Солнце, чем мы видим сегодня, и «всего» через несколько сотен миллионов лет из-за нагрева последнего Земля станет слишком горячей, чтобы мы смогли на ней комфортно жить. Наша атмосфера исчезнет. Наши океаны испарятся. На какое-то время наша планета станет похожа на Венеру с ее безудержным парниковым эффектом и плотной удушающей атмосферой из углекислого газа.
Думаете, это конец? Увы, дальше будет только хуже.
На заключительных стадиях синтеза водорода, когда в ядре его останется совсем мало, наше Солнце начнет набухать и раздуваться, искажаясь и краснея. Гигантское красное Солнце скорее всего поглотит Меркурий и Венеру. С Землей вопрос спорный — наше светило может и не расшириться на 150 миллионов километров. Но все еще если увеличившаяся атмосфера Солнца действительно достигнет нашей планеты, Земля растворится в ней менее чем за сутки.
Но даже если расширение Солнца прекратится до нашей планеты, Земля все равно потеряет свой первоначальный вид. Крайне высокие температуры и мощный солнечный ветер будут достаточно интенсивными, чтобы испарить горные породы, не оставив после себя ничего, кроме плотного железного ядра нашей планеты.
Внешние планеты также едва ли оценят горячее гостеприимство большого Солнца. Кольца Сатурна почти полностью состоят из водяного льда, и наше светило в будущем их растопит, превратив эту красивую планету в аналог Юпитера. Это же относится и к различным ледяным мирам, вращающимся вокруг этих гигантов. Европа, Энцелад и остальные спутники потеряют свои ледяные оболочки — от них останутся лишь каменистые ядра, или же они вообще развалятся на части.
Также повышенная солнечная радиация поразит четыре внешние планеты, частично сдув с них атмосферы. Но по мере того, как Солнце продолжит увеличиваться в размерах, некоторые из внешних «щупалец» его атмосферы могут найти путь к газовым гигантам, будучи притянутыми гравитацией. Питаясь этим материалом, внешние планеты могут стать даже больше, чем сейчас.
Но и это еще не конец. На заключительной стадии агонии Солнце будет многократно расширяться и сжиматься, пульсируя таким образом миллионы лет. С точки зрения гравитации, это не самая стабильная ситуация. Искаженное Солнце будет притягивать и отталкивать внешние планеты, отправляя их по запутанным орбитам, потенциально втягивая в свои смертельные объятия или полностью выталкивая из системы.
Возможный конец Земли.
В течение этих нестабильных нескольких сотен миллионов лет самые отдаленные части нашей Солнечной системы будут относительно неплохим местом, чтобы называть их новым домом. При таком большом количестве тепла и света, исходящих от гигантского красного Солнца, обитаемая зона — область вокруг звезды, где температуры как раз подходят для существования жидкой воды — сместится наружу.
Как мы предположили выше, сначала луны внешних планет будут таять, теряя свои ледяные оболочки и потенциально превращяя их в океаны с жидкой водой на своей поверхности. В конце концов, объекты пояса Койпера, включая Плутон и его меньших собратьев, также потеряют свой лед. Самые большие из них могут превратиться в мини-Земли, вращающиеся вокруг далекого искаженного красного Солнца.
Но в итоге, после длительной агонии, наше Солнце сдастся, сбросив с себя внешнюю атмосферу в серии вспышек, которые оставят после себя лишь ядро звезды: раскаленный добела кусок углерода и кислорода. Этот белый карлик изначально будет крайне горячим, да и к тому же испускающим рентгеновское излучение, которое может нанести серьезный ущерб жизни, какой мы ее знаем. Но через миллиард лет или около того Солнце успокоится, температуры снизятся, и наша звезда будет существовать в таком практически неизменном виде многие миллиарды лет.
Рядом с этим тусклым белым карликом появится новая обитаемая зона, но поскольку новое Солнце будет достаточно прохладным, эта зона будет невероятно близка к нему — намного ближе, чем Меркурий вращается вокруг нашего светила сегодня. На таком расстоянии любая планета (или планетарное ядро) будет уязвима для приливных сил — красивый способ показать, как гравитация белого карлика может разорвать планету в клочья.
Вот таким не самым веселым будет конец нашей Солнечной системы, но скорее всего нас это не коснется.
Источник
Эволюция Солнца: от рождения до гибели
Наше Солнце – одна из бесконечно многочисленных звезд класса G. Оно нам ежедневно светит, никак не меняется. Поэтому создается впечатление, что оно всегда было таким, таким и останется.
По факту, оно эволюционирует. По меркам человеческой жизни (и человеческой цивилизации, что уж скрывать) делает это наша звезда медленно. Но главное остается – оно когда-то возникло, когда-то исчезнет.
Посмотрим на этапы жизненного пути родного светила.
1. Рождение (4,6 млрд. лет назад)
Сколько проживет Солнце вообще, доподлинно не известно. В любом случае, триллион лет оно просуществует.
Что известно ученым однозначно – это сколько лет ему сейчас. Как показали расчеты, жизнь нашего светла началась 4,6 млрд. лет назад в плотном газовом облаке.
Под воздействием гравитации оно уплотнялось, пока не нагрелось до такого состояния, чтобы сформировать водородно-гелиевый шар. Сбросив с себя остатки непоглощенного вещества, оно засияло в космическом пространстве.
Остатки материи пошли на формирование планет и малых тел солнечной системы.
2. Основной этап (1-10 млрд. лет)
Сейчас Солнце находится в стандартном режиме работы: ежесекундно перерабатываются миллионы тон водорода. Он превращается в гелий. Параллельно гелий превращается в более тяжелые химические соединения.
Горение водорода постепенно раздувает звезду. Нам это не заметно, так как масса Солнца очень большая. Зато через 1 млрд. лет размер газового шара увеличится на 10-12 %.
Земля превратится в Венеру через 1-2 млрд. лет. Случится следующее: нагрев поверхности планеты приведет к вскипанию всей жидкой воды на планете. Парниковый эффект породит непригодные для жизни температуры в 200-400 градусов по Цельсию. Жизнь будет возможна только под землей.
Но, ядерный синтез не бесконечен.
Рано или поздно топливо на ядерные реакции закончится. Случится это через 4-5 млрд. лет.
3. Красный гигант (10,5-11 млрд. лет)
По мере истощения водорода центральная часть нашей звезды начнет уплотняться. Сила гравитации станет превалировать над давлением от ядерных реакций.
В результате, верхние слои звезды начнут расширяться. По прогнозам, размер Солнца увеличится настолько, что сможет достичь орбиты Земли.
В последние моменты истощения водорода произойдет схлопывание центральной части светила. Внешние слои будут отброшены за пределы солнечной системы.
По времени это займет достаточно мало: не более нескольких миллионов лет. По звездным меркам это быстро.
4. Белый карлик (0,12-1+ трлн. лет)
После образования белого карлика Солнце сможет существовать много времени. Жизнь таких звезд стабильна. 1 трлн. лет для них – норма. Все зависит от скорости остывания вещества.
Размер белого карлика будет равняться 5-10 тыс. км максимум. Для сравнения, сейчас диаметр Солнца составляет больше 1,3 млн. км. Произойдет сжатие в 100 раз по сравнению с сегодняшним размером.
5. Черный (темный) карлик
Звезды подобного вида пока что не обнаружены: это не удивительно. Вселенной всего 13 с лишним млрд. лет. Средняя же жизнь белого карлика, который формирует этот тип звезд – не менее 500 млрд. лет.
По сути, это конечная стадия бытия солнцеподобной звезды: холодное плотное вещество, которое многие триллионы лет будет рассеиваться в окружающем пространстве.
Подписывайтесь – способствуйте развитию канала.
Источник
Когда умрет Солнце?
Солнце — единственная звезда нашей системы. Оно дает энергию для жизни на Земле. И без этой звезды нас бы здесь не было. Но, как и всё в этой жизни, даже звезды смертны. И когда-нибудь настанут времена, когда наше Солнце умрет.
Облако
Но не нужно беспокоиться о том, что это событие произойдет в ближайшее время. В недрах нашей звезды работает мощный термоядерный двигатель, который питает нашу звезду. И у него все еще осталось много топлива — примерно на 5 миллиардов лет.
Звезды, подобные нашему Солнцу образуются так: огромное облако газа (в основном состоящее из водорода и гелия) становится настолько большим, что начинает сжиматься под действием собственного веса. Давление в центре этой коллапсирующей массы газа настолько сильное, что температура достигает невообразимых значений. Она настолько высока, что атомы водорода теряют свои электроны. Затем эти обнаженные атомы водорода сливаются в атомы гелия. И эта реакция высвобождает достаточно энергии, чтобы противостоять интенсивному гравитационному давлению, сжимающему облако газа. Битва между гравитацией и энергией реакций термоядерного синтеза питает наше Солнце и миллиарды других звезд в нашей Галактике и за ее пределами.
Что будет, когда солнце умрет?
Но примерно через 5 миллиардов лет водород Солнца закончится. Наша звезда в настоящее время находится в наиболее стабильной фазе своего жизненного цикла с момента рождения Солнечной системы. Это событие произошло около 4,5 миллиарда лет назад. Как только весь водород израсходуется, Солнце выйдет из этой стабильной фазы. Когда в его ядре не останется водорода, гравитационные силы наконец победят. Ядро Солнца начнет сжиматься, а внешние слои наоборот, расширяться. Наша звезда станет больше, чем мы можем себе представить. Оно стает настолько большим, что поглотит все внутренние планеты. Включая Землю. Наше Солнце станет красным гигантом.
Около миллиарда лет Солнце будет гореть как красный гигант. Затем водород в его внешних слоях тоже закончится. и останется очень много гелия. Реакция термоядерного синтеза продолжится уже с использованием этого элемента. А более тяжелые элементы будут сливаться между собой в еще более тяжелые. Но как только весь гелий исчезнет, силы гравитации снова скажут свое слово. И солнце превратится в белого карлика. Весь внешний материал рассеется, образовав планетарную туманность.
По оценкам астрономов, Солнцу осталось от 7 до 8 миллиардов лет. После этого оно умрет. Что к тому времени будет с человечеством — никому не известно.
Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал! Спасибо!
Источник
Откуда мы знаем сколько лет Солнцу?
В астрономии большинство исследований проводятся при помощи телескопов. На Землю ежедневно падает более 40 тонн частиц из космоса. Некоторые из них не сгорают в атмосфере нашей планеты и достигают ее поверхностью. Этими частицами являются метеориты и в них имеется информация, которая может помочь нам в определении возраста нашей Солнечной системы.
Если мы хотим узнать возраст ископаемого живой природы, например возраст костей древнего мамонта, то мы проводим радиоуглеродный анализ , поскольку углерод является строительным материалом для всего живого на Земле. Но в метеоритах нет ничего живого, поэтому был придуман метод, называемый рубидиевым датированием . Мы можем изучать распад химического элемента — рубидия, чтобы узнать его возраст.
Но как это поможет нам узнать, сколько лет Солнцу?
Земля, другие планеты Солнечной системы, кометы сформировались примерно в то же время, что и Солнце. Таким образом, рубидий говорит нам, что Солнцу 4.5 млрд лет.
Но как понять молодое ли наше Солнце или же оно уже совсем старое?
Чтобы дать ответ на этот вопрос, нам для начала нужно погрузиться в недра нашей звезды. Там температура достигает 15 000 000 градусов по Цельсию. Здесь, из-за столь больших энергий, атомы водорода сливаются в гелий, выделяя энергию в виде света и тепла. Но у Солнца не бесконечный запас энергии.
Но когда же звезда израсходует все свое топливо?
Чтобы выяснить это нам для начала нужно взвесить Солнце. Поскольку мы знаем орбиты планет и размеры нашего светила, используя закон всемирного тяготения мы можем определить массу. А зная массу мы уже можем определить и количество энергии, испускаемое объектом.
У нас еще нет достоверно точной схемы внутренностей Солнца, но современные модели говорят о том, что около 10% вещества в центре звезды достаточно сжато, чтобы в этом количестве объема происходили термоядерные реакции, во время которых 0.7 начальной массы водорода преобразовывалось в испускаемую энергию.
Мы знаем расстояние от Земли до Солнца (
150 млн км) и знаем сколько энергии доходит до нашей планеты. Исходя из этого, мы рассчитали сколько энергии Солнце испускает в общем. Зная все эти данные мы теперь знаем, что Солнце — это звезда среднего возраста, так было посчитано, что у него еще топлива на 5 млрд лет. После того, как закончится все топливо Солнце превратится в огромного красного гиганта, но это уже тема нашей другой статьи « Как рождаются и умирают звезды « .
Канал не позиционирует себя как источник стопроцентно правдивой информации, а лишь претендует быть таковым.
Источник