Один из подписчиков нашего телеграм-канала прислал нам следующий вопрос:
Если человечество доживет, как будет выглядеть начало гибели земли (солнечной системы)?
Существует несколько сценариев гибели Солнца и Солнечной системы, но насколько мы поняли имеется в виду вариант, когда внутри Солнца подойдут к концу запасы водорода необходимого для поддержания термоядерных реакций и оно и превратится в красного гиганта.
Это превращение не произойдёт мгновенно, оно растянется на миллиарды лет, в течение которых Солнце будет накапливать в своём ядре гелий. При этом яркость и размер Солнца будут расти, а масса наоборот — уменьшаться. Благодаря этому будет также увеличиваться и количество света и тепла, получаемого Землёй.
Фактически процесс превращения в красного гиганта начался буквально с момента формирования Солнца. Однако, на данном этапе этот процесс идёт очень медленно и практически незаметен.
По мере увеличения количества гелия в ядре, процесс его образования будет ускоряться, если сейчас рост температуры Земли под воздействием Солнца заметен лишь при помощи очень чувствительного оборудования, то через 1-3 миллиарда лет он заметно ускорится.
К тому времени средняя температура на Земле плавно повышаться и наконец приблизится к 100 градусам Цельсия и менее чем за миллион лет перейдёт эту отметку. Это приведёт к тому, что вся вода на поверхности Земли испарится.
В дополнение к этому уровень солнечной радиации станет критическим для современных сложных форм жизни. Поверхность Земли станет непригодной для жизни, выжить в теории смогут лишь простейшие организмы, но они могут не успеть приспособится к смещению максимума интенсивности солнечного излучения в красную область спектра.
В любом случае к моменту когда Солнце станет красным гигантом жизнь на Земле, по крайней мере в её теперешних формах, уже миллионы лет как будет невозможна.
Что же станет с самой Землёй?
Максимальный радиус, которого достигнет Солнце будучи красным гигантом будет в 1.2 раза больше радиуса современной орбиты Земли. Казалось бы, это не оставляет Земле шансов, но по мере превращения Солнца в красного гиганта масса Солнца будет уменьшаться. Это приведёт к дрейфу планет Солнечной системы на более далёкие от Солнца орбиты.
С одной стороны уменьшение массы Солнца должно привести к увеличению радиуса орбиты Земли, т.е. Земля должна отодвигаться от Солнца. С другой — по мере роста радиуса Солнца все больший эффект на Землю будет оказывать притяжение более близких к Земле частей внешних слоёв Солнца и это наоборот будет притягивать Землю ближе к Солнцу. Кроме того в расчётах нужно учитывать также и гравитационное влияние других планет Солнечной системы, орбиты которых также будут труднопредсказуемо меняться. Вычислительная сложность этой задачи крайне высока.
Читайте также: Почему Луна отдаляется от Земли?
Предварительные подсчёты, впрочем показывают, что вероятнее всего Солнце поглотит Землю за полмиллиона лет до того, как оно достигнет своего максимального радиуса.
Источники
Lorenzo Iorio. Orbital effects of Sun's mass loss and the Earth's fate
Klaus-Peter Schroder, Robert C. Smith. Distant future of the Sun and Earth revisited
Авторы: астрофизик Фёдор Карасенко, кандидат технических наук Александр Петров
Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!