Солнце превратится в красного карлика
Через пять миллиардолетий Солнце исчерпает запасы водорода и превратится из желтого карлика в красного гиганта. Сможет ли Земля пережить перерождение светила? Жизнь на ней, конечно, погибнет, но вот что произойдет с самой планетой? Астрономы до сих пор не могут ответить на этот вопрос.
ЧУДИТЬ НА СТАРОСТИ
Единого мнения о сценарии «солнечного Судного дня» пока не существует. Ученые лишь предполагают, что на первом этапе Солнце, превратившееся в «красного монстра», уничтожит Меркурий и Венеру. Но дотянутся ли его лучи до Земли? Этот вопрос еще недавно оставался открытым. Однако теперь ученые, работающие на комплексе радиотелескопов ALMA, расположенном в чилийской пустыне Атакама, взялись следить за пожилой звездой L2 из созвездия Кормы. Несколько миллиардов лет это светило практически ничем не отличалось от Солнца. Но теперь дни его жизни стремительно — по космическим меркам — подходят к концу. Всего через половину миллиардолетия бывший желтый карлик закончит свое существование, превратившись в белого карлика. Понятно, что, наблюдая за его агонией, можно живо представить и волнующую картину будущей гибели нашей планеты.
Как и все на свете, звезды тоже не вечны и в преклонном возрасте начинают «чудить». Расчеты астрофизиков показывают, что звезда приблизительно солнечной массы ведет вполне спокойную жизнь порядка десяти миллиардов лет. Но затем относительно быстро «толстеет», увеличивая свои размеры в десятки, а светимость — в сотни раз. Распухшие гиганты начинают светить зловеще багровым, весьма изменчивым светом. Они растут в размерах, поглощая ближайшие планеты. Вот и оболочка Солнца разрастется до орбиты Земли. По его поверхности примутся гулять чудовищные порывы солнечного ветра, срывающие в окружающее пространство колоссальные языки звездной плазмы. Тут и песенке конец? Как бы не так!
ГОРЯЧИЕ ЮПИТЕРЫ
К большому удивлению ученых, оказалось, что вокруг умирающей L2 по «марсианской орбите» вращается планета. Этот гибнущий мир, совершающий один оборот вокруг звезды за 5 лет, удален от нее на 300 миллионов километров. Исследователи открыли планету по ее следу в кольце из пыли и газа, окружающих звезду. Этот отпечаток движения планеты напоминает бублик и хорошо виден на микроволновых снимках чилийской радиообсерватории.
Обнаруженная планета очень мало походит на Землю, да и вообще подобные тела в нашей системе не обитают. Это крупный газовый гигант, примерно в 12 раз массой и размерами больше, чем Юпитер. Подобные экзопланеты так и называют — горячие юпитеры.
Но сам факт существования планеты подле красного гиганта говорит о том, что и в страшном жаре «распухшего» светила могут на протяжении сотен миллионов или даже миллиардов лет существовать «обожженные миры».
Что произойдет в аналогичном случае с Землей? Скорее всего, наша планета будет балансировать на границе между безопасной зоной, где сможет сохранить свой внутренний облик, и зоной уничтожения, где от нее не останется и следа.
ПОД СТРАХОМ КАТАКЛИЗМА
Но если Солнце и поглотит Землю, то это произойдет очень нескоро. А пока нам и так есть чего бояться. Наблюдения ученых за другими солнцами не обещают нашей планете ничего хорошего в очень близком будущем.
Так, поведение звезды KIC 9655129 в созвездии Лебедя внушает астрономам серьезные опасения. Оно говорит о том, что периодически на звездах, похожих на наше Солнце, могут возникать мощнейшие вспышки, которые в тысячи раз сильнее всех известных солнечных выбросов энергии. Такие катаклизмы могут не только легко уничтожить спутники, но и выжечь все живое на поверхности.
Давно известно, что на Солнце периодически происходят вспышки. Они нарушают работу систем радиосвязи, спутников и угрожают здоровью космонавтов, работающих на МКС или на орбите. Наиболее мощная вспышка, названная событием Кэррингтона по имени наблюдавшего ее астронома, произошла в 1859 году. Тогда выделилось приблизительно в 20 раз больше энергии, чем при падении знаменитого метеорита, уничтожившего динозавров и морских рептилий.
Но, оказывается, на сотнях подобных нашему Солнцу светил то и дело происходят вспышки, превышающие по своей мощности событие Кэррингтона в миллионы раз! Это наталкивает на мысль, что и Солнце может создавать подобные катаклизмы: оно, как и его собратья, способно рождать потоки плазмы и излучения мощностью в миллиарды мегатонных термоядерных бомб.
Источник
Солнце превратится в гигантский алмаз после смерти
Наше Солнце, как и многие другие звезды Вселенной, через миллиарды лет взорвется и превратится в белого карлика. Через какое-то время небесное светило пройдет через собственную эволюцию и вспыхнет Сверхновой звездой, ядро которой способно кристаллизоваться. В результате Солнце может стать гигантским алмазом, пишут ученые в журнале Nature.
Белые карлики представляют собой компактные звезды с массами, сравнимыми с массой Солнца или больше его, но лишенные собственных источников энергии, а их материя постепенно кристаллизуется.
Наблюдения показали, что остатки погибших звезд, таких как наше Солнце, называемых белыми карликами, имеют ядро из твердого кислорода и углерода, которое формируется в результате фазового перехода на одном из этапов их жизненного цикла.
Этот переход аналогичен превращению жидкой воды в лед, однако он происходит при более высоких температурах. Обнаружение этого факта говорит о том, что возраст белых карликов может быть на несколько миллиардов лет больше по сравнению с предыдущими оценками.
При помощи обсерватории GAIA ученые провели наблюдение за 15 тысячами белых карликов и выяснили, что отвердевшие небесные тела отличаются необычно яркими свечением, что говорит о необычной истории их формирования. Дело в том, что процесс кристаллизации идет в несколько этапов.
После того, как температура опускается до очень низкой отметки, металлы и кислород твердеют, а углерод, гелий и водород остаются жидкими. Уже отвердевшая материя падает в центр погибшей звезды, а остальные атомы выбрасываются наверх, что приводит к выделению тепла. Во время этого процесса сам белый карлик превращается в «слоеный алмаз». Его ядро состоит из смеси кислорода с металлом, а сверху он покрыт «корочкой» из гелия или кислорода.
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
Ученые: когда Солнце станет белым карликом — Землю ждет незавидная участь
Группа астрономов из британского университета Уорвика (University of Warwick) использовала данные телескопа Хаббл о расположенных в радиусе 100 световых лет от нас белых карликах и прилегающем к ним пространстве. После тщательного отбора из 80 обнаруженных звезд исследователи выделили четыре, поведение которых, скорее всего, привело к разрушению некогда существовавших планет земного типа. По мнению ученых, подобная участь может постичь и Землю. На это обстоятельство указывает химический состав пылевых поясов, окружающих каждый из четырех белых карликов: PG0843+516, PG1015+161, SDSS 1228+1040 и GALEX1931+0117.
Результаты показали, что в составе этой пыли доминируют кислород, магний, железо и кремний — 4 элемента, из которых на 93% состоит Земля. Кроме того, оказалось, что в этих кольцах очень мала доля углерода, что также соответствует химическим параметрам Земли и планет земной группы. Это означает, что каждая из этих звезд в прошлом была обладателем как минимум одной землеподобной планеты. Кроме того, ученые застали одну из звезд — PG0843+516 — в процессе поглощения остатков такой планеты.
Атмосфера белого карлика состоит из водорода и гелия, все более тяжелые элементы почти мгновенно погружаются к его ядру. В атмосфере PG0843+516 ученые обнаружили железо, никель и серу: эти элементы входят в состав ядер планет земной группы, а значит, там происходит процесс падения остатков планеты в недра звезды, по расчетам ученых ежесекундно звезда съедает до 1 тыс. тонн планетного вещества.
На определенном этапе своей жизни Солнце превратится в красного гиганта, поглотив Меркурий и Венеру и превратив в раскаленную пустыню Землю. Затем, когда внешние оболочки будут сброшены, от нашего светила останется белый карлик, гравитационного влияния которого не будет хватать для поддержания оставшихся планет на текущих орбитах. Планеты начнут сталкиваться, что приведет к образованию несметного числа астероидов, сходных по составу с планетными ядрами. Те астероиды, которые столкнутся с Юпитером и Сатурном, будут направлены гравитацией газовых гигантов в сторону белого карлика, в недрах которого и прекратится их существование.
Источник
Что случится с Солнцем через миллиарды лет?
Все мы знаем, что Солнце — это звезда класса «жёлтый карлик». Она находится от нас в 150 миллионах километров и обеспечивает Землю, да и вообще все тела в Солнечной Системе энергией. Всего за год наша звезда выбрасывает в космос около 3,8*10^34 Дж энергии (всего 0.00002% от этого достаётся Земле и хватает для её обогрева) , теряя при этом 4.3 миллиона тонн. Логично, что когда-нибудь оно закончится, так?
Да, и этот процесс будет очень красивым. Жалко, что мы его не увидим. Солнце светится и выбрасывает такое большое количество энергии, потому что это огромный термоядерный реактор — в центре звезды проходят реакции по превращению водорода в гелий с выбросом огромного количества энергии. И когда водород закончится, то в термоядерные реакции вступит гелий — именно на этой стадии Солнце превратится в красный гигант. Это произойдёт приблизительно через 5 миллиардов лет
Размеры такого Солнца будут в 200 раз превышать нынешние. Меркурий и Венера будут попросту поглощены им, а Земля окажется так же близко, как и сегодня Меркурий находится близко к Солнцу. Наивно думать, что жизнь на ней останется — скорее всего, она исчезнет ещё задолго до превращения Солнца в красного гиганта. Каждый миллиард лет наша звезда увеличивает яркость на 10%, и уже через 2-3 миллиарда вся вода на Земле испарится. А если нет воды — то нет и жизни.
Какие изменения ждут Солнечную Систему ?
Во-первых, наша звезда уже не будет такой горячей, как сейчас (всего 2-3 тысячи Кельвинов против 5-9 тысяч). Из-за этого уменьшится нагрев планет. И хотя количество получаемой энергии снизится, из-за увеличенного размера Солнца могут образоваться условия для формирования жизни на Марсе, Юпитере и Сатурне. Сейчас это холодные планеты, но пройдёт время, и они нагреются. Марс может стать тёплой Землёй, и там, возможно, появится жизнь.
Также уменьшится гравитация Солнца — из-за потери массы (хоть звезда и увеличится, не забываем, что она теряет массу каждую секунду, и эти процессы только усилятся). Из-за этого орбиты планет могут поменяться, отодвинуться от звезды.
Но чего точно не останется — так это пояса астероидов между Юпитером и Марсом. Они остаются в «подвешенном» состоянии, вращаясь между Солнцем и Юпитером, но когда гравитация Солнца уменьшится, то большинство астероидов притянет либо к нему, либо к Юпитеру. Остальные же попросту «вышвырнет» из Солнечной Системы гравитацией.
Красным гигантом Солнце пробудет сравнительно недолго — около 100 миллионов лет, именно тогда закончится гелий. А что же будет сжигаться дальше? Всё остальное — углерод, металлы, азот, кислород и т.д.
Солнце после красного гиганта
На этом этапе Солнце сожмётся до размеров в 100 раз меньше, чем при нынешних. Она станет белым карликом — очень плотной и маленькой звездой. Также на стадии сжатия часть Солнца отделится и сформирует ионизированное облако газа (то есть это вещество в состоянии плазмы) размером в несколько солнечных. В итоге получится планетарная туманность:
Через ещё десятки миллиардов лет у Солнца не останется достаточной энергии для удерживания вокруг себя газового облака, и оно улетучится в космос. В конце останется одна маленькая звезда, которая будет медленно угасать до конца своих дней.
Кстати, через 5 миллиардов лет будет ещё одно интересное событие — закончится начавшееся 2 миллиарда лет ранее слияние Млечного пути и соседней галактики Андромеды. В результате получится новая галактика Млекомеда. Есть предположение, что нашу Солнечную Систему попросту выкинут из новой галактики в результате гравитационного манёвра. К сожалению, мы этого уже не узнаем.
Есть ли шанс выжить у человечества? Скорее всего, к тому времени люди полностью исчезнут как вид, ведь мы существуем всего 3 миллиона лет. За 1 тысячу лет наши технологии преобразились от копий и луков до космических кораблей. Можете ли представить, что произойдёт с нами хотя бы за миллион лет? А за миллиард? Быть может, будущие люди будут наблюдать за этим событием, покорив всю галактику или даже вылетев в соседние.
Если понравилась эта статья, то ставь палец вверх и подписывайся на мой канал — там ещё множество научных тем: космос, химия, физика, технологии,изобретения и многое другое. Читай меня в телеграме ( Будни Учёного 2.0 ) и в Яндекс.Дзене ( Мир науки )!
Источник