Эволюция Солнца
Наше Солнце – типичный пример звезды, эволюционировавшей из звездной туманности 4,6 миллиарда лет назад. Но как выглядит рождение и развитие Солнца? Давайте внимательно изучим этапы солнечной эволюции.
Рождение и эволюция Солнца
Солнце и все ближайшие планеты начали свое существование в гигантском облаке молекулярного газа и пыли. Примерно 4,6 миллиарда лет назад это облако под воздействием внешних сил (гравитационного поля ближайших звезд или выброса энергии сверхновой) начало сжиматься. Во время сжатия внутренние силы газа и взаимодействие частиц пыли сформировали участки пространства с большей плотностью материи. Эти скопления позже дадут начало жизни бесчисленного количества звездных систем, в том числе и нашей.
В процессе сжатия скоплений из-за сил взаимодействия частиц наша будущая звезда начала вращаться. Центробежная сила создала большой шар материи в центре и плоский диск из пыли и газа ближе к краю новосозданной системы. Из центрального шара позже образуется Солнце, а из диска – планеты и астероиды. В течение первых ста тысяч лет после сжатия газового облака Солнце было коллапсирующей протозвездой. Это продолжалось пока температура и давление звезды не привели к воспламенению ее центральной части – ядра. С этого момента наша звезда превратилась в светило типа Т Тельца – очень активную звезду с сильным солнечным ветром. Со временем Солнце постепенно стабилизировалось и обрело свою теперешнюю форму. Так началась жизнь нашей ближайшей звезды, но это лишь первый этап эволюции Солнца.
Основной этап эволюции Солнца
Солнце в собственном развитии находится на основном этапе жизни, как и большинство звезд во Вселенной. В ее ядре ежесекундно 600 миллионов тонн водорода превращается в гелий и производится 4*1027 Ватт энергии. Этот процесс в ядре Солнца начался 4,6 миллиарда лет назад и не менялся с тех пор. Но запас гидрогена в звезде не безграничен: горючего светилу хватит еще на 7 миллиардов лет жизни.
Чем больше в звезде накапливается гелия, тем больше сгорает водорода. Следствием этого является больший выход энергии и увеличение яркости свечения. Вы едва ли заметите эти изменения в краткосрочной перспективе, но за последующий миллиард лет Солнце станет ярче на 10%. А это уже не обещает ничего хорошего Земле и другим планетам нашей системы.
Увеличение выхода энергии ядерного синтеза внутри Солнца за миллиард лет приведет к сильному парниковому эффекту на Земле, подобному тому, что происходит сейчас на Венере. Со временем влага, содержащаяся в атмосфере планеты, выветрится усиленным солнечным излучением.
Через 3,5 миллиарда лет Солнце будет ярче уже на 40%, чем сейчас. Температура на поверхности Земли увеличится настолько, что существование на ней жидкой воды станет невозможным. Океаны выкипят, и пар не задержится в атмосфере. Ледники растают, а снег останется лишь мифом давно забытых времен. Все условия для жизни на планете будут уничтожены безжалостным солнечным излучением. Наша голубая планета окончательно превратится в раскаленную высушенную Венеру.
Смерть звезды
Туманность Эскимос как наглядная картинка вероятной смерти нашего Солнца
Ничто не вечно. Это правило справедливо для всего: для нас, для нашего дома – Земли и для Солнца. Хоть конец Солнечной системы и не произойдет завтра и не выпадет на век кого-либо из живущих сегодня, когда-нибудь в далеком будущем звезда израсходует все топливо и отправится в последний путь, к забвению. Как же закончится развитие Солнца?
Примерно через 6 миллиардов лет Солнце израсходует все запасы водорода в ядре. После этого инертный гелий, накопившейся в ядре звезды, станет нестабильным и начнет коллапсировать под собственным весом. Вследствие этого ядро начнет нагреваться и уплотняться. Солнце начнет увеличивать свои размеры, пока не перейдет в стадию красного гиганта. Растущая звезда поглотит Меркурий, Венеру и, наверное, даже Землю. Но даже в случае, если наша планета уцелеет, жар от раскаленной звезды нагреет ее поверхность и превратит в настоящий ад для любой известной органической жизни.
Когда Солнце окончательно сгорит?
Последовательность ядерного синтеза внутри звезд
Смерть любой звезды, находящейся в стадии красного гиганта, не за горами. У Солнца будет еще достаточно температуры и давления, чтобы начать следующий этап ядерного синтеза: из гелия, который в этот раз будет топливом, синтезируется углерод. Этот этап займет около ста миллионов лет – до того момента, когда выгорит весь гелий. В конце оболочка станет нестабильной, и звезда начнет усиленно пульсировать. За весьма короткий промежуток времени эти пульсации выбросят в открытый космос большую часть атмосферы Солнца.
Когда от атмосферы недавнего гиганта ничего не останется, вместо большой и яркой звезды в пространстве повиснет белый карлик – небольшое, размером с Землю, светило из чистого карбона, по массе равное звезде. Алмаз размером с нашу планету будет еще долго светиться тепловым излучением, но этого недостаточно для ядерного синтеза. Со временем он остынет до температуры окружающей среды – пары градусов выше абсолютного нуля.
Так закончится жизнь нашего Солнца – одиноким алмазным постаментом.
Взорвется ли Солнце?
Крабовидная туманность — яркий пример остатка сверхновой
Нет ни одного реалистичного сценария, по которому Солнце бы взорвалось. Хоть нам она и кажется огромной, наша звезда невелика относительно невообразимо больших звезд, которыми полна Вселенная. Даже когда Солнце сжигает весь гидроген, она сначала растет, а потом уменьшается до размера небольшой планеты, медленно остывая триллионы лет.
Для того чтобы звезда взорвалась, ее масса должна значительно превышать массу Солнца. Если бы наша звезда была бы в десяток раз больше, тогда можно было бы говорить о взрыве. Сверхмассивные звезды после расходования водорода и гелия продолжают синтез более тяжелых элементов – вплоть до железа, синтез которого не сопровождается выделением энергии. Тогда внутреннее давление звезды, удерживавшее ее от воздействия гравитационных сил, исчезает, и звезда взрывается, выбрасывая в космос огромное количество энергии.
После взрыва от таких звезд остаются нейтронные звезды, которые быстро вращаются вокруг своей оси, или даже черные дыры.
Помните, масса Солнца слишком мала, чтобы когда-либо взорваться. И этого не произойдет, так что переживать не стоит.
Источник
Сколько лет Солнцу?
В настоящее время в наиболее стабильном состоянии Солнцу 4,5 миллиарда лет, и оно считается звездой главной последовательности. До того как он станет красным гигантом, осталось около 10 миллиардов лет!
Солнце еще довольно молодое, учитывая невероятно долгую жизнь некоторых небесных тел. В настоящее время Солнце является «главной последовательностью» звезд, что означает, что означает, что оно находится в наиболее стабильной форме. Этот период продлится еще несколько миллионов лет, но, к сожалению, людей, вероятно, не будет здесь, чтобы увидеть, как планета стареет.
Да, если бы мы не колонизировали другие миры к тому времени, мы были бы мертвы, потому что солнце, вероятно, поглотит землю к тому времени, когда оно приблизится к смерти.
Как мы определили возраст солнца?
Текущий возраст Солнца был рассчитан с помощью «радиоактивных датировок» солнечных тел. Проще говоря, радиоактивная датировка сравнивает возраст родительского радиоактивного элемента и его дочерних продуктов (распавшегося элемента). Сравнение возраста родителя и ребенка дает константу распада, которая затем может быть использована для нахождения текущего возраста небесного тела.
Чтобы найти процентное содержание элемента и его распадающегося продукта, нам нужны образцы. Поскольку большая часть Солнечной системы сформировалась примерно в то же время, ученые использовали образцы лунных пород для определения возраста других солнечных тел. Возраст Солнца также был рассчитан с использованием образцов лунного камня!
Как долго продержится солнце?
Ещё почти 10 миллиардов лет, но Земля не сможет быть свидетелем ее смерти!
Солнце, как и любая нормальная звезда, имеет несколько предсказуемый жизненный цикл. Она рождается и становится протозвездой, которая постепенно расширяется, чтобы стать красным гигантом. Через несколько миллионов лет звезда сбрасывает внешние слои, превращаясь в планетарную туманность. После того как эти слои сдуваются, остается белый карлик, который в конце концов остынет.
В настоящее время Солнце — это звезда главной последовательности среднего возраста — ее самая стабильная стадия, — но в конечном итоге оно превратится в белый карлик.
Жизненный цикл солнца.
Как умрет Солнце?
Звезды сжигают водородное топливо в своем ядре, которое создает давление (внешнее толкающее усилие), уравновешивающее гравитацию (внутреннее тянущее усилие). Когда весь водород исчерпывается ядерным синтезом, происходящим в ядре, возникает дисбаланс сил. Благодаря этому внешняя оболочка звезды начинает расширяться и остывать, так как термоядерного синтеза не происходит. Это называется фазой красного гиганта звезды. Это расширение в конечном итоге поглотит внутренние планеты, а также может поглотить саму Землю!
В ядре красного гиганта гелий коллапсирует под действием собственного веса и нагревает ядро, вызывая синтез гелия с углеродом. После того как гелий израсходован, ядро снова схлопывается, но на этот раз недостаточно температуры, поэтому термоядерный синтез прекращается в ядре. Таким образом, звезда продолжает расширяться и в конечном итоге теряет все свои слои. Эти слои, которые изгоняет звезда, образуют планетарную туманность.
После того как все слои были сброшены, ядро остается и называется белым карликом. Этот белый карлик, последний этап жизненного цикла звезды, остывает и превращается в черного карлика.
Земля умрет с солнцем?
Технически Земля умрет раньше Солнца.
Слияние водорода с гелием в ядре уравновешивает гравитационную силу Солнца. Однако по мере того, как водород расходуется, ядро продолжает сжиматься, что в конечном итоге увеличивает скорость, с которой происходит слияние. Это слияние в основном увеличивает светимость Солнца со скоростью 1% каждые 100 миллионов лет. Таким образом, через 1,1 миллиарда лет солнце будет на 10% ярче, чем сейчас.
По мере того как солнце светлеет, Земля будет поглощать еще больше энергии. Это, по сути, создаст парниковый эффект настолько сильный, что планета станет слишком горячей для большинства видов. Если через 3,5 миллиарда лет в этой теплице останется хоть какая-то жизнь, океаны закипят, ледяные шапки растворятся, и большая часть водяного пара уйдет в космос, оставив нашу родную планету похожей на Венеру — сухую и жаркую планету!
Астрономы предсказали, что орбита Земли также изменится по мере того, как Солнце изменит свою форму и перейдет в красную гигантскую фазу. Кроме того, если орбита Земли расширится, ее может не съесть Солнце, но к тому времени, когда орбита расширится, Земля перестанет быть пригодной для жизни планетой. Даже если Земля сбежит, будучи поглощенной Солнцем, она просто превратится в еще одну жаркую и засушливую планету без жизни!
Удивительно и страшно знать, как наша планета погибнет. Разве не ирония судьбы в том, что именно солнце, которое помогло расцвести жизни, положит ей конец?
Ничто не вечно, и все же ничто не кончается! Однако, пока солнце не умрет и не заберет нас с собой, давайте просто держаться и надеяться, что будущие поколения поймут, как безопасно изменить орбиту Земли и сохранить жизнь на единственной планете, которую мы называем своим домом!
Источник
Дату смерти Солнца рассчитали ученые
Группа Американских ученых сообщила что они смогли рассчитать сроки гибели Солнца и соответственно всей нашей солнечной системы, которая неминуемо последует после его затухания. Такая информация появилась сразу после последнего в этом году солнечного затмения, которое могли наблюдать жители некоторых частей планеты несколько дней назад, 14 декабря 2020 года.
Стоит заметить, что это не первые попытки определить сроки гибели Солнца, которое все равно рано или поздно исчерпает всю свою энергию и превратиться в огромный потухший объект.
Ученые назвали дату смерти Солнца
Прогнозы о том, что Солнце может взорваться, появлялись уже неоднократно. И, как правило, они воспринимаются простыми обывателями как абсурдные. Однако наше Солнце и впрямь не вечно. Вселенная в принципе нестабильна, и любые объекты в ней, включая и звезды, проходят цикл эволюции, начиная с рождения и заканчивая умиранием.
Специалисты рассчитали дату смерти Солнца и Солнечной системы. Это произойдет раньше, чем предполагали до этого, приводит The Astronomical Journal результаты исследования ученых Калифорнийского университета.
Компьютерное моделирование помогло ученым рассчитать дату смерти Солнца — звезда прекратит свое существование через 100 миллиардов лет.
Программа также показала, какая судьба ждет планеты, вращающиеся вокруг Солнца. За 30 миллиардов лет Солнечную систему покинут Сатурн и Юпитер. В следующие 100 миллиардов лет это случится и с остальными планетами.
Специалисты предполагают, что перед смертью планеты станут больше, из-за чего появится нестабильность. Ранее считалось, что время существования Солнечной системы значительно больше.
Конец Солнечной системы: как он отразится на планетах
Авторы исследования пытались найти ответ на следующий вопрос: что ожидает в будущем планеты? Ученые рассмотрели будущее таких гигантов как Юпитер, Уран, Сатурн и Нептун. Астрономы напоминают о том, что Венеру, Меркурий и Землю гибель ожидает еще на том этапе, когда Солнце начнет становиться красным гигантом.
Марсу удастся выжить, поскольку гравитация его в 10 раз легче, чем у Земли. На судьбу своих соседей в Солнечной системе Красная планета не повлияет никак.
На Солнце зафиксирована самая мощная вспышка за последние 3 года
Как сообщает 30 ноября лаборатория рентгеновской астрономии Солнца Физического института РАН, вспышка произошла 29 ноября около 16 часов по московскому времени. По показаниям космических детекторов рентгеновского излучения, которые работают на орбите, ей присвоили четвертый по пятибалльной системе вспышек балл М4.4. Выше класса M находится только класс вспышек X, пишет Фонтанка.
В последний раз настолько мощные вспышки на Солнце регистрировали осенью 2017 года. При этом есть вероятность, что реальные масштабы вспышки, произошедшей 29 ноября, еще больше. Центр взрыва находился на обратной стороне Солнца, которую не видно с Земли, а если точнее, то за левым краем солнечного диска. При этом область, охваченная солнечным взрывом, простиралась так высоко, что часть ее оказалась видна из-за края. Она и дала те потоки излучения, что зарегистрировали на Земле.
«Очевидно, что при такой конфигурации реальная мощность события остаётся неизвестной, так как мы видим лишь его часть. Соответственно, не исключено, что вспышка, на самом деле, относилась к высшему классу X», — отмечают в лаборатории.
Аналог «планеты икс» нашли недалеко от Солнечной системы
Группа ученых из из Университета штата Калифорния, Института SETI, греческого Института астрофизики и Европейской южной обсерватории пришла к выводу, что экзопланета HD 106906 b вращается вокруг своей звезды по очень вытянутой орбите с периодом около 15 тысяч лет. Специалисты отмечают, что это делает космический объект похожим на гипотетическую девятую планету Солнечной системы.
О возможном существовании в Солечной системе неизвестной планеты почти четыре года назад заявили астрофизики Майкл Браун и Константин Батыгин. По их предположению, «планета Х» весит примерно в 10 раз больше Земли и в целом может напоминать Нептун. Она расположена в 41 миллиарде километров от Солнца и совершает полный оборот вокруг светила примерно за 15 тысяч «земных» лет.
Орбита космического тела расположена под углом около 30 градусов относительно земной. Неоднократно высказывалось предположение, что предполагаемый космический объект зародился на орбите другой звезды, однако впоследствии покинул свою систему и был «пойман» солнечной гравитацией, пролетая мимо.
Хотя название «планета икс» довольно плотно закрепилось за гипотетическим космическим объектом в средствах массовой информации, американские астрономы предпочитают называть её «planet nine» («планета номер девять»), поскольку латинская буква Х напоминает римскую цифру десять, а планета — если она существует — является в Солнечной системе девятой, пишет Московский комсомолец.
Источник