Земля и её «соседи» по Солнечной системе относятся к экзопланетам – так называют все планеты, вращающиеся вокруг звёзд. Сейчас известно уже несколько тысяч таких небесных тел, изучены закономерности их образования и развития. Чтобы понять, что будет дальше с Солнцем и Землёй, рассмотрим полный жизненный цикл планетной системы.
Как всё начиналось
На начальном этапе эволюции планетных систем они находятся в нестабильном состоянии: могут менять орбиты, обмениваться спутниками, сталкиваться, приближаться или отдаляться от звезды.
Эти изменения происходят по двум причинам:
- У молодой звезды есть протопланетный диск – вращающееся вокруг неё облако плотного газа.
- На орбите образующейся звезды есть небольшие небесные тела – планетезимали, которые обмениваются с планетами энергией и меняют их орбиты.
Модель протопланетного диска и мелких тел вокруг формирующейся звезды
Период стабильности
Только через несколько сотен миллионов лет, когда газовый диск и планетезимали рассеются, планеты займут устойчивые орбиты, и система достигнет относительного равновесия. Именно в такой фазе сейчас находится наша Солнечная система. Устойчивое состояние может длиться миллиарды лет, если звезда достаточно лёгкая. В этот период на некоторых планетах зарождается жизнь или происходят какие-либо незначительные перемены – как, например, изменение рельефа на Плутоне.
Превращение в красного карлика
Однако со временем период стабильности подходит к концу, и причина тому – эволюция звезды. Её ход зависит от типа самой звезды. Если говорить о Солнце, то изменения будут следующие:
- Когда внутри ядра закончится водород и начнёт образовываться гелий, оно станет постепенно сжиматься и нагреваться.
- На поверхности ядра при этом возникнут условия для термоядерных реакций – загорается так называемый слоевой источник, состоящий из водорода.
- В слоевом источнике выделяется очень много энергии – в этот момент звезда начинает превращаться в красного гиганта: резко увеличивается радиус и светимость, появляется огромная конвективная оболочка.
Слева направо: Солнце, самый маленький из известных красных гигантов и самый крупный из них
Что произойдёт с Землей и другими ближайшими планетами
В период превращения мощные перемены происходят и в самой планетной системе. Поскольку звезда значительно расширяется (Солнце, например, увеличит свой радиус с 700 тысяч до 150 миллионов километров), первые изменения настигнут ближайшие планеты – они будут поглощены стремительно расширяющейся звездой. В нашей Солнечной системе такая участь постигнет Меркурий и Венеру, а до Земли поверхность Солнца не доберется.
Тем не менее, планеты, которые окажутся близко к звезде после её расширения, будут притянуты приливными силами конвективной зоны и точно так же поглощены. Это наиболее вероятный исход для Земли, когда Солнце начнет превращаться в красного гиганта. Поэтому следующий этап эволюции звезды наша планета, скорее всего, не переживет.
Участь далёких планет
Что касается более далеких планет, то с ними произойдут изменения другого рода. Во время превращения в красного карлика звезда значительно теряет массу – при этом ослабевает гравитационное воздействие на планеты. В результате, небесные тела, которые не поглотит Солнце, отодвинутся и перейдут на более широкие орбиты. Это возможно только благодаря тому, что звезда теряет массу постепенно, – если бы Солнце «похудело» резко, планеты попросту разлетелись бы.
Что дальше
Достаточно массивные звёзды, такие как Солнце, после стадии красного гиганта претерпевают дальнейшие изменения:
- Ядро продолжает сжиматься, становится горячее – наступает стадия горения гелия в ядре.
- Гелий превращается в углерод, а затем – в кислород.
- Когда запасы гелия будут исчерпаны, и образуется углеродно-кислородное ядро, на поверхности снова начнутся термоядерные реакции.
- После этого звезда снова расширится и перейдёт на так называемую асимптотическую ветвь гигантов.
В результате далёкие планеты отодвинутся ещё дальше, звезда начнёт пульсировать и сбрасывать много вещества, образуя планетарную туманность. В конце концов, от Солнца останется только остывающее ядро – белый карлик.
Ставьте палец вверх если хотите видеть в своей ленте больше статей о космосе!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
