Еще недавно ученые не сомневались. что через пять миллиардов лет Солнце уничтожит Землю, превратившись в красного гиганта. Но новые наблюдения за пределами нашей галактики изменили это представление. По крайней мере, у части научного сообщества. Оказалось, некоторые экзопланеты могут пережить смерть родительских светил. Вероятно, Земле тоже уготована такая судьба.
Солнце светит благодаря термоядерным реакциям: в его ядре водород превращается в гелий, выделяя энергию. Но запасы водорода не бесконечны. Согласно традиционным моделям, звезды, подобные Солнцу, после исчерпания водородного топлива расширяются, превращаясь в красных гигантов, и поглощают близлежащие планеты. Этот процесс считается неизбежным этапом эволюции звезд.
По мнению специалистов, такая участь ждет нашу звезду через пять миллиардов лет. Ее ядро сожмется, а внешние слои расширятся, превратив Солнце в красного гиганта. Диаметр светила увеличится от 100 до 200 раз, а температура поверхности значительно возрастет.
Позже, сбросив оболочку, звезда станет белым карликом — плотным объектом размером с Землю, но массой как у Солнца. На этом этапе жизнь системы зависит от того, какие планеты уцелеют после фазы красного гиганта.
Судьба Земли: огонь или бегство?
Расширяясь, Солнце поглотит Меркурий и Венеру. Земля окажется на грани: либо ее поглотит звезда, либо солнечный ветер оттолкнет планету на более далекую орбиту. В марте 2023 года астрономы впервые зафиксировали, как звезда в 13 000 световых лет от нас поглотила планету в 30 раз массивнее Земли. Это подтвердило, что внутренние планеты часто гибнут при расширении светила.
Но есть исключения. В 2015 году астрономы обнаружили планету Halla (8 Ursae Minoris b), вращающуюся вокруг звезды Baekdu на расстоянии примерно 0,5 астрономических единиц. Позже выяснилось: Baekdu уже прошла фазу красного гиганта. По всем расчетам, Baekdu должна была расшириться до радиуса, превышающего орбиту Halla, и поглотить планету. Однако Halla продолжает стабильно вращаться вокруг своей звезды. Ученые пока не понимают, как это произошло. Возможно, Baekdu могла быть частью двойной звездной системы. Слияние с компаньоном могло предотвратить чрезмерное расширение звезды, сохранив орбиту Halla. Либо Halla могла сформироваться из материала, выброшенного в результате слияния двух звезд, уже после того, как Baekdu стала красным гигантом.
Оба сценария предполагают, что Halla — уникальный случай, не вписывающийся в стандартные модели эволюции планетных систем.
Открытие Halla ставит под сомнение неизбежность гибели всех близлежащих планет при расширении их звезд. Однако для Земли, находящейся в системе с одной звездой, вероятность спасения остается крайне низкой.
Где искать убежище?
Даже если Земля уцелеет, условия на ней станут непригодными для жизни. Зато внешние регионы Солнечной системы, сейчас слишком холодные, прогреются.
- Луны Юпитера и Сатурна. Ганимед, Европа, Энцелад и Титан содержат подледные океаны. Когда Солнце станет красным гигантом, их поверхность может растаять, создав условия для жизни.
- Марс. Находясь в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля, он станет временным пристанищем. Но через несколько миллиардов лет и там будет слишком жарко.
В 2021 году астрономы нашли газовый гигант WD 1856b в созвездии Дракона, переживший превращение своей звезды WD 1856 + 534 в белый карлик. Планета вращается на расстоянии 2,8 астрономических единиц (а.е.) от звезды — дальше, чем Земля от Солнца (1 а.е.). Юпитер (5,2 а.е.) и Сатурн (9,5 а.е.) гипотетически могут стать новыми центрами жизни.
Белые карлики: опасность после катастрофы
Если Земля избежит поглощения, ее может разрушить белый карлик. В 2022 году ученые из Университета Уорика (Великобритания) изучили белый карлик, окруженный обломками планет. Анализ показал следы натрия, лития, калия и углерода — элементов, характерных для каменистых планет вроде Земли.
Гравитация белых карликов в 350 000 раз сильнее земной. Любой объект, приблизившийся к ним, разрывается на части приливными силами. Обломки падают на звезду, оставляя следы в ее спектре. Это значит, что даже пережив красного гиганта, планеты могут погибнуть позже.
Почему Марс — не идеальное решение?
Расчеты показывают: зона обитаемости сместится к Юпитеру только когда Солнце станет полноценным красным гигантом. Но покинуть Землю придется раньше — за миллиарды лет до этого. Марс, прогреваясь постепенно, станет промежуточным пунктом. Однако его слабая гравитация и отсутствие магнитного поля создадут проблемы для колонизации.
Post Scriptum
Новые данные меняют наш взгляд на будущее Солнечной системы. Земля, вопреки прогнозам, может пережить гибель Солнца, но превратится в безжизненный камень. Человечеству придtтся мигрировать — сначала на Марс, затем к спутникам Юпитера и Сатурна.
Однако ключевой вопрос остаtтся открытым: как планеты вроде Halla избегают уничтожения? Ответ поможет точнее предсказать судьбу Земли. Пока ясно одно — даже в смерти Солнца есть шанс для новой жизни.
-----
Если понравился материал и вы считаете его познавательным и стоящим вашего внимания, вы можете поддержать автора «трудовым рублем» по ссылке ниже 👇👇👇 либо нажать на кнопку «Поддержать» чуть ниже этого сообщения (с правой стороны).