Есть мнение, что длительные периоды похолодания на планете могут вызывать облака пыли, вращающиеся вокруг звезды по вытянутым орбитам. Это неожиданное мнение. Меня оно удивило. Однако, в комментариях к статье о гипотетических обитаемых мирах с длящимися десятки земных лет годом на разные лады внутрисистемные туманности, облака и кольца упоминались трижды. Что как бы говорит о необходимости написать о пыли в окрестностях звёзд.
Прежде всего, облака газа и пыли при той плотности, которую они имеют в космосе, не способны затмить свет Солнца. Тёмные туманности кажутся непрозрачными, поскольку их протяжённость составляет десятки световых лет. Да и то, молодые рождающиеся в туманностях звёзды мы видим. Поглощается только свет слабых источников, – звёзд и галактик находящихся далеко за туманностью по линии зрения наблюдателя. Если взять облачко пыли, которое поместится в системе звезды, в общем случае оно будет невидимым – полностью прозрачным… Но и неважно.
Важно же, что никаких «облаков», движущихся по собственным орбитам, просто не существует. Частицы в составе облака должны быть связаны тяготением к общему центру масс, так чтобы скорость каждой (относительно этого центра) оказалась меньшей космической. При характерной для галактической плоскости температуре среды это условие выполняется для туч в 10-100 тысяч раз тяжелее Солнца. В окрестностях же звёзд температура, соответственно, ещё выше. Проще говоря, мелкое облачко не будет вести себя, как космическое тело, а рассеется.
Последнее, впрочем, означает лишь, что скопления пыли и газа в системе должны либо стабилизироваться гравитацией других тел, либо постоянно пополняться. Облака… ну… сгущения пыли, например, имеются в лагранжевых точках Земли, – летят по той же орбите, впереди и позади на 60 градусов. Здесь выполняются оба условия разом. С одной стороны, L4 и L5 устойчивы, – это неглубокие гравитационные ямки, в которых пыль, опускающаяся в внутреннюю часть системы из Пояса Астероидов задерживается, а тем самым накапливается.
И сразу хорошие вопросы: а у других планет не интересные абсолютно ничем, кроме факта своего наличия, облака пыли в лагранжевых точках есть? У Венеры нет, или же они настолько разрежены, что их невидно, – на её орбите давление солнечного ветра вдвое выше. У Марса – то же самое. Невидно. Этот и ямки толком выдавить не способен. У Юпитера в лагранжевых точках две армии астероидов – Греки и Троянцы, но пыли нет. Он летит выше основного региона генерации пыли в процессах космической эрозии, – Главного Пояса.
В Поясе, кстати, тоже пыли не больше, чем в окрестностях Земли. В гравитационной воронке Солнца из-за действия такого фактора, как излучение, мелкий мусор не держится, – оседает к центу.
...Следующий вариант долговременных пылевых образований – кольца. Нехарактерный пример тут Сатурн. Наука не в силах объяснить (для данного этапе накопления знания это нехарактерно), почему в его системе это работает так красиво. В системах других гигантов, многих карликовых планет и некоторых астероидов всё нормально работает. Кольца тоненькие, малозаметные и живут десятки миллионов лет, – а не миллиарды, как у Сатурна… Но Сатурн в любом случае планета. Вопрос же в том, могут ли кольца быть у звезды?
Ну… Могут. Но у молодой, и недолго, – порядка 100 тысяч (мгновение по меркам астрономии) лет. Газопылевой диск – гравитационно нестабильное образование. Он склонен к распаду на отдельные кольца – жгуты, с последующим стягиванием каждого в точку – компактное тело. Всё это описывается теорией и уже наблюдается в других системах. Избежать стремительного коллапса в планеты или луны может только часть диска находящаяся в зоне смерти, – там где приливные силы создаваемые гравитацией центрального тела разрушают меньшие тела. Но у Солнца «зона смерти» это меньше 2 миллионов километров. Никакого «кольца» там не может быть в принципе, – слишком велико давление излучения.
То же касается и любых других звёзд, исключая коричневые карлики. Да и то с оговорками. Коричневый карлик едва тлеет на термоядерной тяге, однако на этапе гравитационного коллапса сияет – только в путь. Так что, он может получить кольцо только если, будучи уже «взрослым», перемелет в своей сфере Роша какое-нибудь меньшее тело… Но это в теории. На практике бурые карлики с кольцами астрономам на глаза не попадались.
...Ну, ещё за «кольца», конечно, можно считать аккреционные диски белых карликов, пульсаров и чёрных дыр. Но это, всё-таки, из другой сказки. Как минимум, «затмить» что-то такой диск не может, поскольку светится сам.
Возвращаясь же к вопросу затмений и долгих зим, можно ещё поместить сильно ниже целевой планеты такую штуку, как «горящий юпитер», – газовый гигант, каким-то образом, скатившийся на самое дно гравитационной воронки звезды и испаряющийся в её лучах. За таким объектом через половину системы тянется направленный наружу и изогнутый по направлению вращения «хвост», – как за кометой. Но, конечно, более яркий и плотный… Настолько плотный, что в определённых взаимных положениях какие-то проценты излучения звезды он поглотит, вызвав на планете похолодание… Однако, в рамках рассматриваемой проблемы «не подходящее». Ибо краткосрочное. Обгонять, цепляя своим хвостом, планету на «земной» орбите горящий юпитер будет каждые три недели. Таким образом, его присутствие либо вызовет долгосрочное (пока юпитер не догорит) оледенение, либо – это скорее – не будет иметь никаких последствий.
Впрочем, – если уж о последствиях, – запихивание газового гиганта внутрь орбит каменистых планет само по себе едва ли совместимо с жизнепригодностью системы. Вероятнее всего, что планеты будут уничтожены ещё в процессе «падения» гиганта.