Гибель Солнца будет медленным процессом. Наша звезда станет красным гигантом, который может поглотить Землю. Позже Солнце превратится в белого карлика, и вокруг таких звезд нет жизни. Это означает, что если человечество хочет выжить, у нас еще есть около 5-7 миллиардов лет, чтобы изобрести технологию межзвездных путешествий.
Информация об обнаружении признаков жизни на планете, вращающейся вокруг белого карлика, будет действительно хорошей новостью для человечества. Мы не только признаем, что мы не одни во Вселенной, но также осознаем, что можно пережить последние стадии жизни Солнца. Или нет.
Ученые из Уорикского университета в Великобритании проанализировали возможную судьбу жизни на планетах, вращающихся вокруг звезд, подобных Солнцу, в конце их жизненного цикла. Результаты моделирования показывают, что человечество погибнет вместе с Солнцем, если к тому времени не сможет изобрести способ путешествовать на межзвездные расстояния.
Откуда взялось такое пессимистическое видение?
Звезды с солнечной массой или немного больше (примерно до 8 солнечных масс) не взорвутся как сверхновые в конце своей жизни. Вместо этого, когда у такой звезды заканчивается водород, который запускает термоядерный синтез в ядре, ядро начинает сжиматься, и его температура начинает повышаться, что, в свою очередь, вызывает расширение внешних слоев звезды. Таким образом, звезда перейдет в стадию красного гиганта.
На этой стадии в Солнечной системе (примерно через пять миллиардов лет) Солнце, которое сейчас имеет диаметр около 1,4 миллиона км, расширится достаточно, чтобы поглотить Меркурий, Венеру и, возможно, Землю (т.е. диаметр Солнца увеличится. примерно до 300 миллионов км). Красный гигант, однако, будет характеризоваться чрезвычайно сильными солнечными ветрами, устойчивый поток которых будет бомбардировать все планеты Солнечной системы.
Вот на что будет похожа смерть Солнца
Здесь стоит отметить, что более далекие планеты Солнечной системы постепенно начнут уходить от Солнца на все более широкие орбиты. Это произойдет потому, что масса Солнца будет постепенно уменьшаться, а вместе с ней и гравитационное влияние Солнца на планеты системы.
Проблема №1: солнечный ветер
Однако именно солнечные ветры будут ответственны за конец жизни на Земле. В настоящее время жизнь на Земле защищена от солнечного ветра магнитосферой Земли, управляемой ядром из жидкого железа внутри нашей планеты. У Марса ядро уже частично затвердело и остыло, поэтому магнитное поле исчезло, а его атмосфера уносилась солнечным ветром в течение миллиардов лет и улетела в межпланетное пространство. У нас, жителей Земли, такое сильное магнитное поле, что оно эффективно защищает нас от солнечного ветра. Лишь во время сильных геомагнитных бурь оно может немного не справляться со своей задачей, что чаще всего приводит к кратковременным сбоям в работе энергосетей на Земле.
Однако моделирование потока солнечного ветра, который будет излучаться Солнцем в фазе красного гиганта, показывает, что магнитосфера Земли не сможет защитить нас от него. Модели солнечного ветра, основанные на звездах, масса которых от 1 до 7 раз превышает массу Солнца, показывают, что во время перехода к фазе красного гиганта солнечный ветер попеременно растягивает и сжимает магнитосферу, эффективно разрушая ее.
Расчеты показывают, что для того, чтобы планета могла поддерживать свою магнитосферу также на этом критическом этапе эволюции, ее магнитное поле должно быть, по крайней мере, в сто раз сильнее, чем текущее магнитное поле Юпитера, которое в четырнадцать раз сильнее, чем у Земли.
Проблема №2: температура
Как будто проблем с магнитным полем было недостаточно, растущая звезда и, следовательно, ее поверхность, приближающаяся к Земле, быстро переместили бы обитаемую зону в другие регионы Солнечной системы. Сегодня обитаемая зона Солнца, область, где жидкая вода может существовать на поверхности каменистой планеты, простирается примерно от Венеры до почти Марса. Земля находится в его центре, поэтому жидкая вода имеет здесь идеальные условия для существования. Однако когда Солнце начнет увеличиваться в размерах и превратиться в красного гиганта, обитаемая зона вырвется отсюда быстрее, чем планеты смогут удаляться от звезды. Когда Солнце станет красным гигантом, обитаемая зона будет находиться не в 150 миллионах км от Солнца, а в 6 миллиардах км, что намного дальше текущей орбиты Нептуна.
В конце концов, в конце фазы красного гиганта звезда сбросит свои внешние слои, и только горячее ядро останется на месте Солнца, которое, как белый карлик с массой примерно в половину массы Солнца и размером с Землю, будет медленно остывать в течение сотен миллиардов лет. Стоит отметить, что сам белый карлик больше не будет излучать солнечный ветер. Проблема, однако, в том, что, по крайней мере, в случае Солнечной системы, это не будет особенно хорошей новостью для кого-либо, потому что здесь больше ничего живого не будет.
С другой стороны, вполне может быть, что жизнь может снова появиться на планетах, которые выживут в течение следующих миллиардов лет, поскольку у них будет достаточно времени для этого.
Следует ли тогда искать жизнь на планетах, вращающихся вокруг белых карликов? Возможно, но знайте, что такая жизнь должна возникнуть после того, как центральная звезда станет белым карликом, а не раньше.
В заключение немного оптимизма. У нас еще есть около 5-7 миллиардов лет до того, как Солнце перейдет в фазу красного гиганта, чтобы разработать технологию межзвездных путешествий. Если бы мы могли это сделать, то смогли бы покинуть Солнечную систему и отправиться к какой-нибудь более молодой звезде. Конечно, такая технология будет недоступна нашей цивилизации в течение тысяч лет, но поскольку в течение нескольких сотен тысяч лет мы смогли спуститься с дерева и создать iPhone, возможно, в ближайшие миллиард или два миллиарда лет мы сможем сбежать из Солнечной системы.
