<< Всё о Солнце | | Оглавление | | Самые близкие к нам звёзды >> |
ЧТО БЫЛО И БУДЕТ С СОЛНЦЕМ И ЗЕМЛЁЙ?
Считается, что Солнцу 4,8 [Лейбахер и др., 1985] или 4,6 миллиардов лет [Молодое Солнце..., 2002]. Оно возникло чуть раньше или в одно и то же время с планетами Солнечной системы из общего газопылевого облака. Солнце - звезда второго звёздного поколения Нашей Галактики, и образовавшее его облако возникло из вещества, выброшенного взорвавшимися звёздами первого поколения (т.е. это вещество сверхновых звёзд, удержанное полем тяготения Нашей Галактики). При взрыве сверхновых звёзд в окружающую среду выбрасывается какое-то количество тяжёлых элементов, и поэтому такие элементы есть в Солнечной системе, хотя всё равно преобладают лёгкие элементы - водород, гелий. т.к. тяжёлые элементы необходимы для жизни, иногда образно говорят, что все мы - дети взорвавшихся звёзд (жизнь не могла возникнуть вблизи звёзд первого поколения). Предполагаемый начальный состав Солнца - 73% водорода и 25% гелия, т.е. примерно то же соотношение, что и при Большом Взрыве, породившем Нашу Вселенную, но с присутствием тяжёлых элементов [Что ожидает Солнце и Землю? 1994]. Раньше Солнце вращалось вокруг своей оси быстрее, чем сейчас [Кацова, Лившиц, 1998]. В дальнейшем водород в солнечном ядре начал выгорать и превращаться в гелий. Потоки света и солнечной плазмы (ионизированного вещества) потекли от Солнца во все стороны, и масса Солнца стала медленно уменьшаться. Количество гелия в ядре стало расти, и более тяжёлое и компактное ядро увеличило свою температуру и усилило термоядерные реакции. В результате этого Солнце стало светить чуть ярче и продолжает непрерывно увеличивать светимость. При этом вращение Солнца вокруг оси чуть замедлилось: энергия пошла на образование короны и поддержание активных процессов в ней (солнечный ветер уносит вмороженные в него магнитные поля, которые до какой-то высоты вращаются вместе с Солнцем, а потом тормозятся, закручиваются вокруг Солнца и тормозят его, взаимодействуя с магнитными полями под поверхностью звезды) [Кацова, Лившиц, 1998]. Торможение звезды звёздным ветром приводит к уменьшению конвективных потоков и уменьшению поверхностной активности звезды, но не влияет на общую активность. На стадии протозвезды Солнце было на 500 градусов Кельвина горячее и в 4 раза ярче, чем сейчас, но тогда оно светилось за счёт падения остатков родительского молекулярного облака, и этот период продолжался всего несколько миллионов лет [Молодое Солнце..., 2002]. Потом падение газа закончилось, и светимость резко упала. К настоящему моменту светимость Нашей Звезды опять возросла, но пока только на 30%, а масса несколько уменьшилась [Что ожидает Солнце и Землю? 1994]. Это привело к некоторым изменениям в Солнечной системе. Из-за уменьшения солнечной массы планеты чуть-чуть отодвинулись от Солнца, но, по-видимому, всё равно стали получать чуть-чуть больше света. Водородного топлива Солнцу хватит ещё на 5 миллиардов лет [Вселенная, 1999]. При этом будут происходить хорошо предсказуемые события [Что ожидает Солнце и Землю? 1994]. Через 1,1 миллиарда лет светимость Солнца возрастёт ещё на 10%. Через 3,5 миллиардов - на 40%. Земля тогда, возможно, станет похожа на Венеру: водяной пар в верхних слоях атмосферы разложится под действием света на кислород и водород, лёгкий водород улетит в космос, вода исчезнет и перестанет с дождями вымывать углекислый газ из атмосферы, он накопится и вызовет катастрофическое нагревание поверхности планеты за счёт парникового эффекта. Зато в это время могут возникнуть благоприятные условия для жизни на Марсе (растает вечная мерзлота, наполнится водой океан Бореалис и т.д.). Следующие 6,4 миллиарда лет водород на Солнце будет выгорать в оболочке гелиевого ядра. Звезда расширится до нескольких десятков солнц, охладится, станет красным гигантом. Светимость при этом возрастёт [Соукер, 1992]. Потом температура в увеличившемся гелиевом ядре возрастёт до такой степени, что "загорится" гелий (с образованием кислорода и углерода) [Соукер, 1992]. [Ядро при этом расширится, расширится слой водорода непосредственно над ядром, а потому, наверное, термоядерная реакция в слое над ядром прекратится, что приведёт к общему сжатию внеядерной части звезды - Ю.Н.]. Внешние области чуть сожмутся и поголубеют [Соукер, 1992]. Солнце при этом увеличит светимость ещё в 2 раза. В течение 1,3 миллиардов лет оно станет медленно расширяться и увеличит диаметр в 170 раз [Что ожидает Солнце и Землю? 1994], станет оранжевым или даже красным гигантом [Кейлер, 1992]. При этом поглотится Меркурий. Земли это расширение не достигнет. Кроме того, от Солнца к этому времени останется только 72,5% современной массы, и Земля отодвинется. Наступит стабильная пауза длительностью в 110 миллионов лет, которая сменится дальнейшим быстрым расширением Солнца в течение 20 миллионов лет. Тогда Солнце достигнет современной орбиты Земли и увеличит светимость в 5200 раз. Но масса Солнца составит только 59% современной, и Земля отодвинется аж к современному Марсу и уцелеет. Впрочем, температура на Земле достигнет 1600 градусов Цельсия, и это будет жидкая расплавленная планета. Когда гелий в ядре выгорит, ядро сожмётся, загорится гелий в оболочке ядра, звезда превратится в многослойную "луковицу". Её внешние слои начнут быстро расширяться, и в какой-то момент солнечный ветер сдует оболочку Солнца. Из этой оболочки возникнет сначала невидимая протопланетарная туманность, т.к. при температуре менее 1000 градусов Кельвина образуется много пыли, которая затмевает звезду. Потом, при дальнейшем разряжении околозвёздного вещества, образуется так называемая планетарная туманность. Такие туманности есть вокруг некоторых выгоревших звёзд, и раньше считали, что из них образуются планеты, а на самом деле это "последние выдохи умирающих звёзд" [Соукер, 1992]. В центре Солнечной системы, вместо огромного красного гигантского Солнца, останется сжавшийся белый карлик с массой примерно 0,6 от современной и очень маленькой светимостью (за счёт энергии постепенного сжатия). Через 50 тысяч лет туманность рассеется [Кейлер, 1992]. Остатки Солнечной системы погрузятся в холод и мрак. Наступит безжизненная стабильность. Впрочем, с учётом начавшегося взрывообразного развития разума любые прогнозы на столь долгое время должны оказаться ошибочными. Солнце, если никто не вмешается в его судьбу, вернёт в межзвёздную среду примерно половину своего вещества, а остальное "законсервируется" в виде белого карлика.
|
Публикации с ключевыми словами:
звезды - звездообразование
Публикации со словами: звезды - звездообразование | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> |