Спустя примерно 5 млрд. лет водород в солнечном ядре закончится и звезда примется сжигать водород из внешней оболочки, эволюционируя в "красного гиганта". Светимость будет возрастать, ядро сжиматься, а внешняя оболочка - расширяться.
В процессе, который будет длиться миллиарды лет, Солнце станет терять массу, а это значит, что орбиты планет будут расширяться. На заключительном этапе превращения в красного гиганта, Солнце расширится на столько, что выйдет за пределы нынешней орбиты Земли. Его радиус составит 1,2 а.е.
Когда звезда только начнет расширение, диаметр орбиты Луны немного возрастёт, а период обращения увеличится на несколько дней.
В дальнейшем, выбросы из атмосферы красного гиганта могут быстро изменить лунную орбиту, и буквально отшвырнуть ее к Земле. Если перигей орбиты спутника достигнет 18470 км, он станет пределом Роша для Земли. Приливные взаимодействия Луны с Землёй разорвет небесное тело. Часть его станет системой колец, а часть прольётся метеоритными дождями на обожженную яростным солнцем поверхность Земли. Кольца через некоторое время разрушатся, как это случилось с кольцами, вместе с Луной украшавшими небо молодой Земли.
По сути, Земля и ее крупный спутник - система, которая вращается вокруг общего центра массы, находящегося в 1700 км от центра Земли. Поэтому исчезновение Луны станет катастрофой. Может сместится орбита, изменится период вращения, а это вызовет возмущение в мантии и возможное смещение магнитных полюсов. Все живое, уцелевшее к этому моменту под воздействием солнца переживет новые, экологические катастрофы.
Нестабильным можно считать не только существование спутников, но и движение планет. Результаты компьютерного моделирования позволяют предположить, что в далёком будущем планеты солнечной системы могут столкнуться. Автор исследования Жак Локсар нарочно выбрал самые негативные сценарии. Из 2500 вариантов учёные предпочли те, что приводили к столкновениям планет, а затем оттолкнулись от самого мрачного варианта и рассчитали ещё пару сотен версий. Получилось примерно следующее: планеты гиганты с места не сдвинешь, а вот земную группу можно. Меркурий считается самым нестабильным игроком в этой игре. Планету с маленькой массой сравнительно не трудно сдвинуть с места, а орбита у него вытянута на столько, что в будущем можно будет представить ее пересечение с орбитой Венеры, но главное, он находится в орбитальном резонансе с Юпитером, то есть периоды их обращения соотносятся как небольшие натуральные числа, в результате планеты сближаются в определенных точках орбит. Такие регулярные изменения гравитационного взаимодействия влияют на орбиты: могут стабилизировать их, а могут наоборот, вызвать неустойчивость. Например, вытянуть орбиту Меркурия ещё сильнее.
Один из сценариев предполагает, что Меркурий через 90-100 млн. лет после дестабилизации его орбиты может встретиться с Венерой. Если удар будет прямым, опасности для других планет не будет и катаклизм окажется локальным, но если удар будет по касательной, Меркурий может быть отброшен к солнцу, которые его поглотит или к Земле, на манер бильярдного шара. Правда вероятность этого события ничтожно мала, всего 0,6%.
Есть ещё менее вероятный сценарий. В одной из симуляции Марс был выброшен из солнечной системы через 820 млн. лет., а 40 млн. лет спустя, Меркурий и Венера столкнулись. В 5-ти сценариях Марс полностью улетал из солнечной системы, 196 моделей закончились столкновениями, в том числе с Землёй, 18 моделей зафиксировали встречу Земли с Венерой, 29 - Земли с Марсом. В одном из маловероятных вариантов, Меркурий дестабилизированный гравитацией Юпитера отбросило к Марсу, а оттуда рикошетом к Земле. В другом, Марс вызвал столкновение Венеры с Землёй, изменив орбиту нашей соседки, но даже такой космический бильярд будет не первым в истории солнечной системы.
Модель Ниццы
Модель Ниццы предполагает, что на заре существования системы конфигурация планет сильно отличалась от современной. Вся система была куда более компактной. После рассеивания изначально газопылевого диска, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун вращались в области от 5,5 до 17 а.е. от солнца, то есть в пределах нынешней орбиты Урана. Дальше был плотный диск из маленьких ледяных и каменных планет зимали. Их общая масса составляла 35 земных, а дальний край отстоял от солнца на 35 а.е., то есть был немного дальше нынешней орбиты Нептуна. Из-за гравитационного воздействия планеты гиганты очень медленно, в течении сотен миллионов лет меняли положение, причем Юпитер двигался к солнцу, а остальные от него. И тут Юпитер и Сатурн попали в орбитальный резонанс 2:1, то есть Сатурн совершал один оборот ровно за два оборота Юпитера. Их орбиты изменились. Сатурн, под воздействием Юпитера, мигрировал в нынешнее положение. Попутно, он взаимодействовал с Ураном и Нептуном, чьи орбиты стали более вытянутыми. Есть предположение, что эти планеты поменялись местами. Оба ледяных гиганта вторглись в область внешнего диска и их тяготение столкнуло планеты зимали с привычных орбит. Разрушение пояса Койпера привело к тому, что его вещество оказалось на дальних окраинах системы и стало облаком Оорта.
Часть улетающих фрагментов была захвачена приливными силами планет гигантов. Так, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун обзавелись множеством спутников, часть планет зималей оказались выброшены из внешних областей системы во внутреннюю, что увеличило количество столкновений с планетами земной группы. Произошла "Поздняя тяжёлая бомбардировка".
Именно ей, Луна и Марс обязаны многими кратерами, впечатляющих размеров.
Но для зарождения жизни на Земле, это событие было критически важным. Родившиеся рядом с солнцем и находившиеся близко к нему Земля не должна была иметь большого количества летучих соединений, в том числе и воды, но поздняя тяжёлая бомбардировка привела на Землю множество богатых водой астероидов и комет из внешнего пояса. Космический бильярд принес выигрыш. Нанесенные планете шрамы со временем сгладились, а вода осталась и стала ценнейшим даром - колыбелью жизни!
#луна #космос #земля #солнечная система #подписывайтесь