Что будет если солнце умрет
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.
Как произойдет гибель нашего Солнца в закладки
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.
Существенно повысится активность парниковых газов
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.
Солнце сначала расширится…
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.
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.
…А затем сожмется
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!
Изменится орбита Земли
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
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
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.
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.
На внешних границах Солнечной системы станет теплее
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?
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
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
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.
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.
Люди могут попытаться найти еще один шанс
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.
Что будет, если Солнце исчезнет: через неделю, год и миллион лет
Солнце отвечает за передачу энергии нашей планете последние 4,5 млрд лет. Эта энергия позволяла жизни на Земле процветать большую часть ее истории. «Хайтек» рассказывает, каковы будут краткосрочные и долгосрочные последствия для Земли, если Солнце внезапно исчезнет.
Читайте «Хайтек» в
В то же время огромная энергия Солнца нагревает планету ровно настолько, чтобы поверхность Земли была подходящей температуры для существования жидкой воды — катализатора жизни. Но что произойдет, если мы лишимся нашей звезды? Что мы почувствуем и увидим? Вопрос, который на первый взгляд может показаться глупым, на самом деле был частью важного мысленного эксперимента для Альберта Эйнштейна.
Люди бы поняли не сразу
До того, как Эйнштейн занялся проблемой гравитации, ученые подозревали — но не доказали — что гравитация действует мгновенно. Если бы это было правдой, то первое, что произошло бы, когда Солнце исчезло — Земля вместе со всеми другими планетами просто бы улетела в космос.
С другой стороны, свет не является мгновенным явлением: он движется со скоростью примерно 300 млн м/c и расстояние от Солнца до Земли достигает примерно за 8 минут. Согласно Русскому Географическому сообществу, еще восемь минут после того, как оно исчезнет, мы равно будем видеть его на небе. Итак, если допустить, что скорость света постоянна, а гравитации — нет, то мы почувствуем исчезновение Солнца раньше, чем увидим его.
Но, как показал Эйнштейн в своей общей теории относительности, которую он представил в 1915 году, сила гравитации не является мгновенной. Фактически, скорость гравитации равна скорости света. Следовательно, если Солнце исчезнет, мы восемь минут будем оставаться в неведении, что лишились своей звезды.
Планета просто улетит
Прямо сейчас Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 108 000 км/ч. Когда Солнце исчезнет и его гравитационное притяжение исчезнет, скорость Земли останется прежней. Чтобы понять почему, можно представить, как человек привязывает камень к концу веревки, вращает ей по кругу над головой, а затем отпускает. Камень будет лететь от изначальной точки по прямой линии и точно так же Земля летела бы по прямой от того места в космосе, где раньше было Солнце.
Если она не столкнется с другими планетами, астероидами или кометами, ей потребуется около 43 000 лет, чтобы преодолеть расстояние в 4,3 световых года до ближайшей звезды, Альфы Центавра. Через миллиард лет Земля сможет преодолеть 100 000 световых лет, или длину всей галактики Млечный Путь. Возможно, за время этого путешествия, нашу крошечную планету подхватит и вытащит на орбиту другая звезда или, возможно, черная дыра? В Млечном Пути находится около 100 млрд звезд и до миллиарда черных дыр.
Вечная темнота и замерзание планеты
Однако когда Солнце исчезнет, мы не останемся в полной и кромешной тьме. Звезды по-прежнему будут сиять, и электричество никуда не денется еще некоторое время. Но без солнечного света фотосинтез — процесс, с помощью которого растения питаются — остановился бы через 8 минут после того, как звезда исчезнет с неба. Так, большинство небольших растений без света погибнет в течение нескольких дней, но проблема даже не в этом: средняя температура поверхности Земли упадет до 0 ℃ спустя неделю, а затем до –100 ℃ уже к концу первого года. В таких условиях прожить очень сложно, что может привести к величайшему вымиранию в истории Земли. Это подтверждает и проведенное ранее исследование.
Ученые из Калифорнийского университета под руководством Александра Поля проверили известную гипотезу, согласно которой причиной первого массового вымирания в истории Земли, случившегося в позднем ордовикском периоде, стала аноксия — недостаточное насыщение кислородом морских глубин. После изучения геохимических показателей морских отложений и моделирования механизма реорганизации глобальной циркуляции океана ученые пришли к выводу, что аноксия не могла быть единственной причиной вымирания и сама, скорее всего, была следствием более глобальных процессов, связанных с общим похолоданием.
Как пишет The Huffington Post со ссылкой на Майкла Стивенса, одного из ведущих популяризаторов науки и образования в мире, все это время океаны Земли становились бы все холоднее и в конечном итоге замерзли, превращая планету в ледяной мир. Но, как и в глубоких озерах зимой, замерзнет только поверхность, оставив под собой жидкий океан. Из-за экстремальных температур, паники и краха цивилизации большая часть человеческого населения будет уничтожена. Те немногие, кто выживет, должны будут мигрировать ближе к центру Земли — единственное убежище для людей будет рядом с гидротермальными источниками срединно-океанических хребтов (также они известны как «черные курильщики»). Это действующие на дне океанов многочисленные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов. Из них в воду поступает высокоминерализованная горячая вода под давлением в сотни атмосфер. Простыми словами, эти жерла излучают тепло, исходящее из центра Земли.
Жизнь на Земле будет процветать миллиарды лет
Такой образ жизни был бы очень мрачным и одиноким, и трудно сказать, долго ли продержатся ли люди в таких условиях. С другой стороны, живые организмы, которые обитают живут вокруг источников, могли бы выжить в течение миллиардов лет после исчезновения Солнца. Все потому, что этим животным для жизни не нужен его свет. Вместо этого они получают пищу и энергию из тепла, которое исходящего из этих геотермальных источников. Согласно одной из теорий, жизнь на планете зародилась как раз рядом с ними.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy, Земля в виде ледяного шара напоминала бы некоторые из лун вокруг Юпитера, на которых, как подозревают астробиологи, все же могут жить бактерии. В конце концов, Земля замерзнет, и превратится в твердый, замороженный кусок скальной породы, плывущий в космосе, но этого не произойдет в течение миллионов лет — наша планета достигнет стабильной отметки –400 ℃, температуры, при которой тепло, излучаемое ядром планеты, будет равно теплу, которое Земля излучает в космос.
Мы зависим от Солнца больше, чем кажется
Уже не раз доказано, что люди приспосабливаются к разным условиям. Однако справится ли человечество с тем, что погаснет Солнце? Эволюционировав, люди научились создавать другие источники света, на некоторое время их будет вполне достаточно. Но людей ждет холод, отсутствие натуральной пищи, отсутствия в воздухе кислорода, возможность столкновения с другой планетой. А самая страшное — паника и борьба за ресурсы. Проанализировав, что будет с Землей после исчезновения Солнца, можно понять и оценить, как звезда влияет на нашу жизнь ежесекундно.