В апокалиптических рассказах, связанных с угасанием Солнца, писатели в основном рисуют картины холода, голода и вследствие этого вымирание человечества.
Как работает светило, начнется ли "конец света", так ли все плохо на самом деле для человечества, или есть надежда, разбиралось РИА Новости вместе с учеными Балтийского федерального университета – интереснейший материал Sputnik Казахстан приурочил к дню 10 июня, когда в 1909 году впервые в мире был использован сигнал SOS.
Как работает светило?
Солнце светит уже примерно 4,6 млрд лет. А "дровами" для этого благословенного для нас с вами костра служит водород, рассказал руководитель образовательно-научного кластера "Институт высоких технологий" БФУ им. И.Канта, доктор физико-математических наук, профессор Артем Юров.
"Солнце обладает огромной массой, создающей силу, стремящуюся сжать, схлопнуть нашу звезду. И это могло бы произойти очень быстро, если бы не одно но. А именно, пылающая водородная топка в центре Солнца", – объяснил ученый.
По его словам, температура в этой "печке" достигает 15 млн ℃, а уже при 10 млн законы физики запускают могучую силу термоядерной реакции.
"Ядра атомов водорода при этом сливаются друг с другом и превращаются в ядра гелия. Интересно отметить, что если сложить массы двух ядер водорода, то окажется, что их суммарная масса больше, чем масса возникающего ядра гелия", – пояснил Юров.
Как раз эта "исчезнувшая" масса и идет на выделение огромной энергии, уточнил эксперт.
Разумеется, кроме гелия возникают и другие ядра – внутри Солнца протекает довольно сложная ядерная химия, – но для примера вполне достаточно водорода и гелия.
Когда начнется "конец света"?
"Мирная картина равновесия двух сил – гравитации, стремящейся сжать, и давления термоядерной топки, стремящейся "распереть", продержится еще около 5 млрд лет, но потом начнутся грандиозные, немыслимо эффектные и смертоносные для людей (если они тогда еще будут) процессы", – рассказал Юров.
Воображение фантастов часто рисует мир далекого будущего, когда Солнце просто погаснет или вот-вот погаснет. И в этих условиях разворачиваются удивительные, даже не фантастические, а скорее фэнтезийные истории, объяснил он.
"Реальность будет гораздо страшнее и эффектнее! Через 5 млрд лет практически весь водород в ядре Солнца будет вытеснен новообразованным гелием, потому что он плотнее и вытесняет водород. Однако водорода в звезде остается полным-полно. Но не в центре. А в областях вокруг, где температура пониже", – утверждает ученый.
По его словам, это приведет к тому, что жар и, главное, давление, идущие от центра, начнут слабеть. Но это вовсе не означает, что сбудутся предположения писателей о плавном угасании звезды.
Гигантское красное Солнце на целый небосвод
"Падение распирающего изнутри давления приведет к тому, что сжимающая гравитация наконец-то начнет брать верх и Солнце начнет сжиматься. А через некоторое время, за счет этого сжатия, температура звезды резко поднимется", – разъяснил Юров.
В результате, когда температура в тонкой водородной оболочке, облипающей гелиевое ядро, достигнет 10 млн градусов, опять запустится термоядерная машина по превращению водорода в гелий при выделении тепла.
"Старый костер опять вспыхнет. Но теперь все это будет гореть не в ядре, а в тонком слое водорода вокруг гелия. В результате произойдет не только чрезвычайно интенсивная реакция, но и резкий рост давления, который приведет к распуханию Солнца", – утверждает профессор.
По его мнению, ближайшие к Солнцу планеты окажутся под ударом: Меркурий точно погибнет внутри распухшего гиганта, Венера, по расчетам, окажется на грани.
"До Земли, вероятно, Солнце не дойдет, но это ей не поможет: все океаны испарятся, атмосфера улетучится. Все будет залито лавой… Средняя температура на планете составит несколько тысяч градусов. Огненный ад, с феерическим красным Солнцем на все небо… Так что климатические условия на Земле в этот период будут исключать жизнь", – продолжил ученый.
Есть ли шанс у человечества?
Успокоить разбушевавшуюся звезду теоретически мог бы запуск термоядерной реакции гелия в ядре Солнца. Но она требует десятикратного повышения температуры – до 100 млн ℃, сообщил Юров.
"Такая температура, в конце концов, будет достигнута внутри красного распухшего Солнца: во время горения водорода более плотный гелий будет стекать к центру. Это приведет к растущему сжатию ядра, которое при этом будет все более и более разогреваться, до тех пор пока "градусник" не покажет 100 млн градусов и произойдет вспышка, знаменующая запуск гелиевой термоядерной машины, после чего Солнце сожмется и станет поспокойнее", – рассказал он.
Это "спокойное" горение будет протекать уже не 10 млрд лет, а за счет существенного увеличения температуры куда быстрее – около 100 млн лет. За это время, по словам Юрова, гелий вытеснят новые и более тяжелые ядра углерода и кислорода, "зажигание" которых потребует уже 600 млн градусов. Но новых циклов уже не будет – масса Солнца слишком мала для продолжения этого процесса.
"Поэтому сжатие продолжится, и в итоге Солнце станет белым карликом – белой, невероятно плотной звездой размером с Землю. И вот только после этого начнется процесс остывания и угасания. Какое-то время светило будет выглядеть подобно нашей Луне, а потом на многострадальной Земле воцарится бесконечная ночь", – подытожил профессор.
По его мнению, единственный шанс для человеческой цивилизации заключается в освоении космоса и дальних планет. При этом начать можно с Марса, так как распухающее красное Солнце не доберется до этой планеты и, более того, может даже создать там на несколько миллиардов лет вполне нормальные и теплые условия.
