Вас не будет рядом, чтобы увидеть финал, но от одного прочтения об этом у вас мурашки по коже.
Плохая новость заключается в том, что, когда наше солнце окончательно погаснет, Земля превратится в груду железа, если ее не уничтожить полностью. Хорошая новость в том, что... ну, хороших новостей нет. Всему на свете должен прийти конец, даже нашей собственной солнечной системе. Так когда же все-таки солнце погаснет? К счастью, в ближайшее время нам не о чем беспокоиться; нашему солнцу еще около четырех—пяти миллиардов лет до его окончательной гибели. Но тем временем в нашей солнечной системе все равно начнутся небольшие проблемы.
Стареющая система
Все звезды, включая наше Солнце, плавят водород в своих ядрах; именно так они выделяют все свое тепло и свет. Но при плавлении водорода образуется побочный продукт - гелий. По мере того как наше солнце стареет на миллиарды и миллиарды лет, в ядре накапливается все больше и больше гелия. Это затрудняет синтез водорода солнцем — гелий буквально загрязняет окружающую среду. Чтобы компенсировать это и сохранить равновесие, ядро солнца со временем постепенно нагревается. Конечный результат: солнце становится все горячее. Динозавры знали солнце меньшего размера и тусклее, чем мы знаем сегодня. Миллиарды лет назад вы даже не узнали бы нашу собственную звезду.
“Где-то через 500 миллионов лет Земля умрет своей первой смертью”.
Это означает, что где-то через 500 миллионов лет Земля умрет своей первой смертью. Перегрев солнца приведет к возникновению парникового эффекта. Наши океаны будут испаряться, выбрасывая свой водяной пар в атмосферу, задерживая больше тепла у поверхности. Это приведет к повышению температуры Земли, что приведет к испарению большего количества океанов и так далее. Примерно через 100 миллионов лет наши океаны полностью высохнут. Без смазки тектонические плиты, которые утягивают углерод и другие парниковые газы под земную кору, остановятся. Наша атмосфера раздуется и исчезнет. Жизнь может найти убежище в каком-нибудь затененном месте или глубоко под землей, но мир, который мы знаем и любим, исчезнет.
А потом становится еще хуже. Конец водорода.
Примерно через 4 миллиарда лет остатки гелия, который накапливался на протяжении тысячелетий, сформируют твердое ядро в центре Солнца. Это заставит водород слиться в оболочку вокруг солнца. Поскольку область, производящая энергию, смещается от центра нашей звезды, остальная часть солнца будет вынуждена отреагировать на это. Она увеличится во много раз по сравнению с нынешними размерами. Поскольку внешние слои солнца находятся так далеко и отделены от ядра, температура поверхности, по иронии судьбы, падает, а ее цвет меняется в сторону более длинных волн. Оно станет красным гигантом.
В течение миллиарда лет температура в гелиевом ядре будет продолжать расти и в конечном итоге превысит 100 миллионов Кельвинов. На этом критическом этапе температура и давление становятся слишком высокими: все гелиевое ядро подвергнется единственному ядерному взрыву, длящемуся всего несколько минут, — по сути, это будет ядерная бомба размером со 100 Юпитеров. Из-за того, что у Солнца будет вырезано сердце, оно снова разрушится и соберется примерно через 10 000 лет в виде гелиевого ядра, окруженного слоем плавящегося водорода. Но это не спокойная звезда. На этот раз температура в ядре будет достаточно высокой, чтобы вызвать синтез гелия. Это возрожденное солнце будет примерно в десять раз шире и в 40 раз ярче, чем было раньше. И теперь начнется новый цикл.
Еще один, последний танец.
При термоядерном синтезе гелия образуются побочные продукты - углерод и кислород, которые теперь могут сами загрязнять внутреннюю часть ядра. Но термоядерный синтез гелия не так эффективен, как водородный, и поэтому сжигание гелия будет происходить гораздо быстрее. Эта фаза жизни Солнца продлится всего около 100 миллионов лет: космическое затмение. Повторится та же история, но теперь с повышением температуры и энергии. В ядре скопится слишком много углерода и кислорода. В результате синтеза гелия образуется оболочка, окружающая его, а в результате синтеза водорода образуется еще большая оболочка. Солнце снова превратится в разъяренного красного монстра. И на этот раз все будет еще хуже, чем раньше.
Внутренние области этой гигантской звезды теперь будут крайне нестабильны. Слои гелия и водорода будут рассеиваться и воспламеняться заново, смешиваться и расслаиваться. На каждое сотрясение в ядре будет реагировать остальная часть Солнца. В самом экстремальном случае внешние отростки солнечной атмосферы могут простираться до орбиты Юпитера. С другой стороны, оно может сжаться почти до своих прежних размеров. На этом этапе наше солнце станет так называемой переменной величиной Мира, названной в честь звезды Мира, “удивительной”, которая заметно светлеет и тускнеет примерно раз в земной год. Сегодня мы знаем, как работает этот особый период пульсации, но сотни лет назад астрономы всего мира с благоговением и ужасом наблюдали, как одна из самых ярких звезд на небе превратилась в ничто.
Когда-нибудь Солнце станет переменной величиной Мира. Мира - это звезда, которая изучалась около 400 лет. В 2006 году исследователь Galaxy Evolution Explorer НАСА обнаружил за ней исключительно длинный кометоподобный хвост из вещества. На нижней половине изображена Мира в видимом свете, а на верхней - хвост, видимый в ультрафиолетовом свете.
С каждым новым рывком наше солнце будет терять свои внешние слои. Сочетание высокоскоростного солнечного ветра и мощной радиации, выходящей из ядра, будет раздувать внешние слои атмосферы, как ветер в парусе, заставляя ее развеваться по всей Солнечной системе. В конце концов, этого станет слишком много. Солнце потеряет почти половину своей массы. Оставшаяся часть будет представлять собой инертную смесь углерода и кислорода, впервые открытую Вселенной. Но именно на этом кладбище у нашего солнца будет еще один шанс стать красивым.
Молчаливый свидетель
После того, как Солнце превратится в белого карлика, большинство внутренних планет исчезнет. Внешние планеты, тем временем, переместившись дальше по своим орбитам, теряют свою атмосферу из-за интенсивного ультрафиолетового излучения центрального белого карлика. Они образуют длинные, похожие на кометы хвосты, расходящиеся во все стороны.
После еще 4 миллиардов лет термоядерного синтеза водорода, еще миллиарда лет термоядерного синтеза гелия и 100 миллионов лет циклов "красный гигант - снова красный гигант -снова красный гигант" наше солнце испустит свой последний вздох. Плотные остатки больше не будут сливаться, чтобы выжить. Вместо этого он будет просто находиться там, существуя — сначала теплый, но быстро остывающий. Белый карлик. К концу жизни нашего солнца самые отдаленные планеты уже исчезнут. Самые отдаленные, безусловно, потеряют свою атмосферу. Их ледяные спутники, когда-то покрытые толстым слоем замерзшей воды, оттают, ненадолго превратившись в оазисы. Но хаос предсмертных толчков солнца дестабилизирует их орбиты, в результате чего некоторые луны полетят внутрь, чтобы быть поглощенными своей разгневанной матерью; другие вообще покинут солнечную систему, вынужденные скитаться в пустынных глубинах межзвездного пространства.
Что касается белого карлика, то изначально его температура будет превышать 100 миллионов Кельвинов, что достаточно для того, чтобы испускать мощное рентгеновское излучение. Это излучение будет проникать сквозь облака газа, окружающие мертвую звезду, вызывая флуоресценцию. Газ будет поглощать рентгеновские лучи и выделять собственное излучение. Он превратится в планетарную туманность. Нет двух одинаковых туманностей, каждая из которых создана в результате сложного танца плазмы и излучения в конце жизни звезды. Неизвестно, какие шедевры сотворит наше собственное солнце в дни своего умирания, но будущие наблюдатели могут получить представление об этом. Белый карлик будет таким горячим только около 10 000 лет. Но если какой-нибудь астроном из какого-нибудь инопланетного мира направит свой телескоп в нашу сторону в нужное время, он увидит нечто прекрасное.
