Будет ли жизнь после смерти солнца
Солнце — источник энергии и жизни на Земле. При всей кажущейся нестабильности и ощущения бурлящего котла Солнце светит достаточно стабильно миллионы лет.
Солнце — не только котел с термоядерными реакциями. Оно — источник энергии для жизни на Земле Солнце — не только котел с термоядерными реакциями. Оно — источник энергии для жизни на Земле1. Парниковый эффект
Одна из первых вещей, которые произойдут при истощении водорода на Солнце – оно станет ярче. В результате этого Земля будет получать больше энергии. Газы в атмосфере (метан, оксид азота, углекислый газ) начнут поглощать большее количество солнечного тепла, что приведет к нагреву планеты.
Нас уже сейчас пугают глобальным потеплением, хотя до него еще больше миллиарда лет. В результате такого процесса вода начнет испаряться интенсивнее, а потом и вовсе закипит.
Сами понимаете, существовать в таких условиях – задача нереальная. Даже если суметь приспособиться к жаре, то отсутствие воды – не самое приятное для живого на планете .
2. Расширение Солнца
Через 4-5 млрд лет Солнце не просто станет ярче, но и больше по размеру. Сейчас оно относится к типу желтых карликов. Для звезд такого вида на последних стадиях эволюции характерно «вздутие». Они превращаются в красные гиганты.
Эффект этот действительно впечатлит. Вы только представьте: диаметр светила увеличиться в 100-150 раз . При таком развитии событий Солнце может добраться и до нашей планеты, поглотив ее.
Температура, однако, несколько снизится (до 2-3 тыс. градусов) . Но, при такой близости, поверхность Земли нагреется до огромных температур. Выживать в таком окружении – не просто, если вовсе невозможно.
4. Теплый Плутон
Так как Солнце постепенно увеличивается в размере, то на последних порах своего существование оно станет способных обеспечить теплом далекие тела нашей системы. Даже Плутон, который удален на почти 6 млрд км, сумеет стать более приятным по температуре.
О других телах и вовсе говорить не приходится: спутники планет-гигантов станут очень даже дружелюбными по показателю температуры для нашего обитания . Возможно, это станет поводом перебраться поближе к окраине, покидая пылающую Землю.
Согласно новому исследованию, открытие далекой планеты, похожей на Юпитер, вращающейся вокруг мертвой звезды, показывает, что может произойти в нашей Солнечной системе, когда Солнце умрет примерно через 5 миллиардов лет.
Эта необычная пара – планета и «умершая» звезда – была обнаружена на расстоянии 6500 световых лет, недалеко от центра нашей галактики Млечный Путь. Необычность, как отмечает CNN, состоит в том, что экзопланета газового гиганта с массой, аналогичной массе Юпитера, вращается вокруг белого карлика.
Белый карлик - это то, что остается после того, как похожая на Солнце звезда раздувается до красного гиганта во время эволюции звезды. Красные гиганты сжигают свое водородное топливо и расширяются, поглощая все планеты на своем пути. После того как звезда теряет атмосферу, остается только коллапсировавшее ядро - белый карлик. Этот остаток, обычно размером с Землю, продолжает охлаждаться в течение миллиардов лет.
Обнаружение нетронутой планеты, вращающейся вокруг белого карлика, вызывает вопросы о том, как он пережил эволюцию звезды.
Наблюдая за системой, исследователи смогли определить, что планета и звезда сформировались примерно в одно время, и планета пережила смерть звезды. Планета находится примерно в 2,8 астрономических единиц от звезды. Астрономическая единица - это расстояние между Землей и Солнцем, или 148 миллионов километров.
Ранее ученые полагали, что планеты-газовые гиганты должны быть намного дальше, чтобы пережить смерть звезды, похожей на Солнце.
Результаты нового исследования, опубликованного в среду в журнале Nature, показывают, что планеты могут пережить эту невероятно жестокую фазу звездной эволюции, и подтверждают теорию о том, что более половины белых карликов, вероятно, имеют похожие планеты, вращающиеся вокруг них.
«Это свидетельство подтверждает, что планеты, вращающиеся на достаточно большом расстоянии, могут продолжать существовать после смерти своей звезды, - комментирует Джошуа Блэкман, ведущий автор исследования и постдокторант по астрономии из Университета Тасмании в Австралии. – Учитывая, что эта система является аналогом нашей Солнечной системы, она предполагает, что Юпитер и Сатурн могут пережить фазу красного гиганта Солнца, когда у него закончится ядерное топливо и он самоуничтожится».
Когда через миллиарды лет наше Солнце станет красным гигантом, оно, вероятно, поглотит Меркурий и Венеру - и, возможно, Землю.
«Будущее Земли может быть не таким радужным, потому что она намного ближе к Солнцу», - констатирует Дэвид Беннетт, соавтор исследования и старший научный сотрудник Университета Мэриленда и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. – Если бы человечество захотело переместиться на спутник Юпитера или Сатурна до того, как Солнце поджарило бы Землю во время его красной сверхгигантской фазы, мы бы все равно остались на орбите вокруг Солнца, хотя мы не смогли бы полагаться на тепло от Солнца как белого карлика очень долго».
Подобная Юпитеру планета была ранее открыта с помощью метода, называемого микролинзированием, который используется для обнаружения холодных планет, далеких от своих звезд. Эту же технику можно использовать для поиска маленьких тусклых белых карликов. Микролинзирование происходит, когда звезда в непосредственной близости от Земли ненадолго выравнивается с более далекой звездой. Гравитация более близкой звезды действует как увеличительная линза и увеличивает свет от более далекой звезды.
Исследователи использовали обсерваторию У.М.Кека на Гавайях, а также ее ближнюю инфракрасную камеру, чтобы наблюдать за белым карликом и планетой. Белый карлик составляет 60% массы нашего Солнца, а планета примерно на 40% массивнее Юпитера.
Изображения с высоким разрешением в ближнем инфракрасном диапазоне позволили исследователям исключить возможность того, что экзопланета вращается вокруг нормальной звезды или другого типа эволюционировавшей звезды.
«Мы также смогли исключить возможность существования нейтронной звезды или хозяина черной дыры. Это означает, что планета вращается вокруг мертвой звезды, белого карлика» - рассказал соавтор исследования Жан-Филипп Болье, директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований Парижского института астрофизики. – Это дает представление о том, как будет выглядеть наша солнечная система после исчезновения Земли, уничтоженной в результате катастрофической гибели нашего Солнца».
Пока что вокруг белых карликов обнаружены только планеты-гиганты, но это не значит, что они единственные планеты, существующие вокруг этих мертвых звезд.
«Также должны быть планеты меньшей массы, вращающиеся вокруг белых карликов, - предполагает Дэвид Беннетт. – Наши исследования с помощью микролинзирования обнаруживают одинаковое количество Юпитеров и Нептунов, но мы более чувствительны к Юпитерам. Итак, мы обнаружили, что планеты с массой Нептуна примерно в 10 раз чаще встречаются, чем Юпитеры, на этих более широких орбитах, которые переживут конечные стадии звездного развития. эволюция. Мы ожидаем, что мы найдем планеты различной массы, вращающиеся вокруг белых карликов».
В будущем исследователи продолжат поиск выживших экзопланет, вращающихся вокруг мертвых звезд. Римский космический телескоп Нэнси Грейс, запуск которого запланирован на 2026 год, «проведет гораздо более чувствительное исследование с помощью микролинзирования, которое должно найти гораздо больше планет, вращающихся вокруг белых карликов», - сказал Беннетт.
Телескоп будет напрямую получать изображения планет-гигантов и обследовать планеты, вращающиеся вокруг белых карликов по всей нашей галактике, предоставляя ученым лучшее соотношение того, сколько из них было уничтожено в результате звездной эволюции, а сколько выжило.
За последние несколько лет были обнаружены другие планеты-гиганты, вращающиеся вокруг мертвых звезд, в том числе та, которую медленно пожирает заживо ее звезда-зомби, а также планета-гигант, которая вращается вокруг белого карлика.
«Если планеты могут пережить гибель своей звезды, может ли существовать и жизнь? Космический телескоп Джеймса Уэбба, запускаемый в ближайшее время, вполне может ответить на этот вопрос, - полагает Калтенеггер. – Если бы жизнь могла выжить даже на планетах, вращающихся вокруг звездных трупов, это обеспечило бы удивительное будущее нашего космоса».
Но что случится, если Солнце погаснет?
Конечно, физически это невозможно. Но гипотетически мы можем рассмотреть такую ситуацию. И такие расчеты проводились как отечественными, так и западными исследователями.
Итак, Солнце внезапно перестало светить.
Во-первых, мы это заметим не сразу, а лишь через 8 минут. Именно столько времени необходимо свету, чтобы преодолеть расстояние в 149,6 миллионов километров, разделяющее Землю и Солнце.
На земле воцарится ночь .
С небосвода исчезнут (точнее станут невидимы) Луна и планеты — они светят отраженным солнечным светом, а если солнце перестало светить, то и нечего отражать.
Температура начнет стремительно снижаться. Но Земля будет остывать не так быстро, как кажется.
Есть хорошая аналогия: поставьте горячую миску супа в холодильник, она остынет не мгновенно, это займет время.
В первые несколько дней погибнет большинство растений, так как с исчезновением света остановится фотосинтез.
Растения в отсутствие света погибнут, а те, что смогли как-то выжить, вымерзнут Растения в отсутствие света погибнут, а те, что смогли как-то выжить, вымерзнутЧерез пять-семь дней температура на поверхности планеты повсеместно упадет ниже нуля. Те растения, которые выжили, вымерзнут.
Стремительное падение температуры не пройдет бесследно: над сушей она будет снижаться быстрее, чем над океанами, так как океаны обладают максимальной тепловой инерцией. Сильнейшие разрушительные ветра в первые дни неизбежны.Сильные ветра и ураганы в период стремительного остывания атмосферы неизбежны. Сильные ветра и ураганы в период стремительного остывания атмосферы неизбежны.
Через 20-30 дней температура упадет до диапазона от -40 до -100 градусов. Начнется сублимация газов атмосферы (тот же углекислый газ выпадет снегом спустя 15-20 дней после «выключения» Солнца)
Оценки степени падения температуры разнятся, так как различные модели по разному учитывают внутреннее тепло и тепловую инерцию Земли.
В течение года по всем оценкам температура поверхности Земли снизится до -100 градусов цельсия и ниже.
Океаны начнут замерзать почти сразу, но процесс будет идти медленнее, чем на суше Океаны начнут замерзать почти сразу, но процесс будет идти медленнее, чем на сушеПриблизительно в тоже время, когда замерзнет углекислый газ, можно будет констатировать гибель биосферы Земли. Хотя теоретически, вокруг гео-и гидротермальных источников в океанических глубинах простейшая жизнь может сохраниться.
Через год сублимация газов атмосферы продолжится. Планета покроется сплошной коркой льда. Плотность атмосферы значительно упадет. Температура продолжит снижаться, правда гораздо медленнее.
Но простейшая жизнь может сохраниться, так как ледяной панцирь в сочетании с теплом недр Земли не даст океанам промерзнуть до дна. А полноценные подледные водоемы смогут существовать на планете еще десятки и сотни тысяч лет.
Возможно жизнь сохранится на дне океанов вокруг гидротермальных источников. (на фото черный курильщик на дне Тихого океана, фото wikimedia) Возможно жизнь сохранится на дне океанов вокруг гидротермальных источников. (на фото черный курильщик на дне Тихого океана, фото wikimedia)В целом Земля будет теплее окружающей среды миллионы лет , пока на планете не прекратится геологическая активность, а ядро не остынет.
Смогут ли в такой ситуации выжить люди? Сложно сказать. Возможно глубоко под Землей, используя геотермальную энергию или на подлодках в глубинах океанов.
Единственное, что успокаивает, вероятность внезапного «выключения Солнца» равна нулю. Это невозможно.
Наше Солнце, даже несмотря на то, что является долгожителем и существует уже около 4,5 миллиардов лет, не вечно, и людям придётся искать новый дом, как бы горячо мы ни любили нашу планету, ведь она будет превращена в инфернальное место, или даже уничтожена вовсе.
Итак, с чем же могут столкнуться наши потомки, если до той поры человечество само себя не уничтожит?
Как только запасы водорода будут выработаны, Солнце станет гораздо ярче, ведь после переработки своего «ядерного горючего» звезда начнёт сжигать гелий, в результате чего недра Солнца разогреются до сверхвысоких температур, а внешние оболочки светила расширятся, поглотив Меркурий и Венеру. От этих двух интересных планет не останется ни следа! Насчёт Венеры, правда, немного спорный вопрос, но Меркурию точно уготована печальная участь – быть сваренным в раскалённой плазме.
Но что же будет с нами? Чем «взрослее» становится звезда, тем выше её светимость, температура и размеры, а вращение вокруг своей оси у Солнца будет замедляться. Масса Солнца начнёт уменьшаться вместе с его средней плотностью. С увеличением яркости на нашей планете средняя температура увеличится. От сильной жары океаны начнут испаряться, поэтому в атмосфере появятся плотные облака, но они не смогут спасти нашу планету от избыточного тепла. Моря и океаны начнут закипать – именно в этот момент жизнь на Земле станет невозможной, и нам нужно будет к этому времени покинуть планету. На то, чтобы подыскать себе новый дом и придумать, как ещё до него добраться, у нас есть примерно один миллиард лет. Вероятнее всего, какое-то время после испарения океанов наш мир станет похожим на Венеру в современном состоянии. Ещё через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта, и тогда наша атмосфера исчезнет, и Земля превратится в раскалённый шар, ведь светимость Солнца будет больше в 5 000 раз! Радиус Солнца на этом этапе сравнится примерно с радиусом земной орбиты. Чем-то Солнце будет напоминать собой Арктур. Но это один сценарий, ведь не все учёные согласны с тем, что именно так всё и будет.
Согласно другому сценарию, процесс «раздувания» Солнца будет приводить к снижению его температуры. Если сейчас температура его поверхности составляет 5 500 С, то на стадии красного гиганта температура снизится до 2 500 – 3 000 С. Но это всё равно не даёт никаких шансов на выживание из-за светимости. Более того, когда Солнце будет превращаться в красного гиганта, диаметр орбиты Луны немного возрастёт, период её обращения увеличится на несколько дней из-за приливной силы на Земле. Но выбросы из Солнечной атмосферы могут «подтолкнуть» Луну обратно, и если перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы) приблизится к расстоянию в 18 470 км, то приливные силы гравитации разорвут Луну на куски, и из неё сформируется у Земли кольцевая система. Если у Сатурна кольца держатся за счёт гравитационного воздействия его многочисленных спутников, то у Земли таких «помощников» нет, и эта кольцевая система, состоящая из осколков Луны, будет разрушаться, и все обломки полетят на Землю, и столкновения эти будут весьма внушительны.
А кто-то и вовсе утверждает, что Земля будет поглощена солнечной атмосферой вместе с двумя несчастными - Меркурием и Венерой.
Однако есть и оптимисты, которые считают, что из-за разбухания Солнца произойдут изменения в гравитационном поле Солнечной системы, а это вызовет смещение центра тяжести всей нашей планетарной системы, и Земля будет отброшена на более далёкую орбиту, поэтому Солнце не сможет её поглотить. При таком раскладе может повезти даже Венере, ну а Меркурий в любом случае не жилец. Если наша планета и будет выброшена дальше, то до момента испарения всех океанов оптимисты надеются, что простейшие микроорганизмы всё-таки смогут пережить эту катастрофу. Что с ними потом будет? – Ответ на этот вопрос является хорошей темой для научной фантастики.
Если Земле всё же и удастся ускользнуть от Солнца, то она просуществует миллиарды лет, до тех пор, пока вообще будет существовать Вселенная. Когда Солнце станет белым карликом, то поверхность Земли остынет, и вся Солнечная система (а вернее то, что от неё останется) погрузится во тьму.
Что же будет с остальными планетами? Марс тоже будет пустынным, безжизненным и раскалённым шаром. Астероиды расплавятся, потеряв все летучие компоненты. Останутся от них лишь одни скалистые ядра.
Вид с Тритона, спутника Нептуна, в представлении художника Вид с Тритона, спутника Нептуна, в представлении художникаОптимисты надеются, что рядом с газовыми гигантами могут «ожить» миры, скованные льдами: например, это могут быть спутники Юпитера - Европа, Сатурна – Энцелад и Титан, Нептуна – Тритон. Сейчас их подповерхностные тёплые океаны спрятаны под ледяной коркой, но, когда Солнце станет красным гигантом, льды могут растаять, и у этих миров может появиться шанс стать живыми хотя бы ненадолго, хотя бы для поддержания примитивных форм жизни. Но не все соглашаются с этой позицией и полагают, что ставшее смертоносным Солнце доберётся даже до них, и весь лёд, который и покоился миллиарды лет на этих объектах, испарится.
А что насчёт Пояса Койпера? Помните, как «обижали» Плутон, утверждая, что это не планета? К тому моменту там будет примерно так же тепло, как сейчас на Земле. Его льды могут растаять, но, опять же, эта планета очень маленькая, чтобы стать пригодной для жизни, хотя, что уж случится наверняка – не знает никто.
Сбросив все оболочки и высвободив всё своё вещество, Солнце станет белым крошечным карликом. Ничто больше не будет удерживать орбиты в равновесии, и все планеты станут сиротами, затерявшимися в молчаливых тёмных просторах космоса, и лишь на одной из них, возможно, сохранится память о жизни. Может быть, нашу, уже на тот момент, замороженную Землю найдёт какая-нибудь цивилизация, но это уже другая история.
Рано или поздно наше светило прекратит своё существование в привычном виде. Хочется верить, что человеческая цивилизация будет существовать к этому времени, и найдет способы приспособиться к такому обстоятельству. Для этого придется пережить ряд катаклизмов, о которых речь пойдет ниже.
3. Сжатие Солнца
Для красного гиганта характерно сжатие на последней стадии жизни. Следовательно, Солнце, после того как увеличится в сотню раз, сбросит верхнюю оболочку, оставив в центре крошечное тело – белый карлик . Этот объект характеризуется высокой плотностью. Размер белого карлика сравним с Землей.
По факту, это тело с массой Солнца, но малым объемом .
К чему это приведет?
Во-первых, тепла и энергии объект будет выделять значительно меньше , поэтому не сумеет обогреть Землю.
Во-вторых, случится гравитационный толчок (планеты приблизятся к светилу). Орбиты тел солнечной системы станут короче. И основная опасность исходит от Юпитера: все астероиды главного пояса будут сдвинуты в сторону Земли (если она доживет до этого времени). Массированный поток малых тел «добьет» остатки жизни на Земле.
Читайте также: