Когда Солнце станет красным гигантом, станет ли климат на внешних планетах и ​​лунах более умеренным?

Поскольку наше Солнце расширяется и нагревается в фазе красного гиганта, его нынешняя обитаемая зона, которая сейчас охватывает Землю, будет смещаться наружу.

Когда Солнце станет красным гигантом, станут ли внешние планеты и луны более умеренными и подходящими для жизни земного типа?

Когда у Солнца закончится водородное топливо и оно расширится до красного гиганта, оно в конечном итоге охватит самые внутренние планеты Солнечной системы, вплоть до орбиты Земли. Нахождение ближе к нашей увеличенной центральной звезде будет означать значительно более высокие температуры на планетах, которые останутся во внешней Солнечной системе, а также на их лунах.

Зона обитания (показана здесь бирюзовым цветом) — это область вокруг звезды, где температура подходит для поддержания жидкой воды на поверхности планеты. По мере того, как наше Солнце расширяется и нагревается в фазе красного гиганта, его текущая зона обитания, которая сейчас охватывает Землю, будет перемещаться наружу.

Алан Стерн, исследователь из Юго-Западного научно-исследовательского института (SwRI) и эксперт по поясу Койпера, пишет в статье журнала Astrobiology за 2004 год, что во время фазы красного гиганта нашего Солнца обитаемая зона, где может существовать жидкая вода, сместится примерно на 10–50 а. е. То есть более умеренная? Конечно. Но давайте рассмотрим более каверзную часть вашего вопроса: станут ли эти регионы более благоприятными для жизни?

Четыре внешние планеты не имеют твердой поверхности, о которой можно было бы говорить, и имеют чрезвычайно глубокие атмосферы, состоящие в основном из легких элементов водорода и гелия. Традиционно астрономы считали, что такие планеты будут разорваны на части, если будут вращаться близко к своим звездам, но теперь мы знаем о довольно большом количестве примеров горячих юпитеров — газовых гигантов, тесно вращающихся вокруг своих звезд, хотя и с протяженными атмосферами, похожими на раздутый зефир. Так что вполне возможно, что эти планеты могут остаться нетронутыми по мере расширения Солнца, но они не станут лучшими перспективами для жизни.

Ответ более оптимистичен для некоторых из их лун, где астрономы долго искали ключи к обитаемости. Спутники, включая Энцелад, Европу, Титан и Тритон, вероятно, имеют океаны воды под своей поверхностью. И это не говоря обо всех карликовых планетах в поясе Койпера, включая Плутон, многие из которых имеют по крайней мере некоторое количество воды, в настоящее время запертой в виде льда, либо на поверхности, либо под ней. Богатые органические материалы, еще одно требование для жизни, также появляются снова и снова во внешней солнечной системе.

Астрономы даже сейчас размышляют о возможности жизни в известных нам подземных океанах. Если бы больше миров стали теплыми и влажными с расширенной зоной обитаемости, то возможности только увеличились бы. Стерн также указывает, что эта «зона обитаемости с отложенным удовлетворением», как он ее называет, будет страдать от меньшего количества столкновений и меньшего количества вредного солнечного излучения, чем традиционная (текущая) зона обитаемости, что может увеличить шансы на жизнь.

С другой стороны, мы до сих пор не знаем, как изначально возникла жизнь на Земле. И поскольку обитаемая зона смещается даже во время фазы красного гиганта по мере того, как Солнце продолжает развиваться, ни одна планета в нашей солнечной системе не проведет в новой обитаемой зоне более полумиллиарда лет — а на Земле для развития жизни потребовалось примерно столько же времени. Сможет ли наша солнечная система сделать это снова? Мы узнаем… примерно через 5 миллиардов лет.