Содержание
А красный карлик это маленькая и холодная звезда, масса которой от 0,08 до 0,8 массы Солнца. Это самые многочисленные и долгоживущие звезды во Вселенной: до трех четвертей всех известных на сегодняшний день. Из-за их низкой светимости они не наблюдаются невооруженным глазом, несмотря на то, что их много в окрестностях Солнца: из 30 близлежащих звезд 20 являются красными карликами.
Наиболее примечательна своей близостью к нам — Проксима Центавра в созвездии Центавра, на расстоянии 4,2 световых года от нас. Он был открыт в 1915 году шотландским астрономом Робертом Иннесом (1861-1933).
Однако до открытия Проксимы Центавра телескоп французского астронома Жозефа де Лаланда (1732–1802) уже нашел красный карлик Лаланд 21185 в созвездии Большой Медведицы.
Термин «красный карлик» используется для обозначения различных классов звезд, в том числе звезд со спектральными классами K и M, а также коричневых карликов, звезд, которые на самом деле таковыми не являются, потому что у них никогда не было достаточно массы для запуска своего реактора. внутренний.
Спектральные классы соответствуют температуре поверхности звезды, и ее свет распадается на серию очень характерных линий.
Например, спектральный класс K имеет температуру от 5000 до 3500 K и соответствует желто-оранжевым звездам, тогда как температура типа M меньше 3500 K, и это красные звезды.
Наше Солнце относится к спектральному классу G, имеет желтый цвет и имеет температуру поверхности от 5000 до 6000 К. Звезды с определенным спектральным классом имеют много общих характеристик, наиболее определяющей из которых является масса. В зависимости от массы звезды будет зависеть и ее эволюция.
Внутренняя область солнечной системы
Во внутреннюю часть солнечной системы входят планеты земной группы и астероиды. Эти атмосферные тела близки к Солнцу и у них особенные характеристики, которые между собой очень похожи.
Планеты земной группы
| Планеты земной группы | Спутники |
|---|---|
| Меркурий | |
| Венера | |
| Земля | Луна |
| Марс | Фобос Деймос |
Как вы могли заметить, в эту группу входят четыре ближайшие планеты от Солнца. Их общей особенностью есть то, что они состоят из тяжёлых элементов, у них до двух природных спутников, у них нет колец, они относительно не большего размера. Также у каждой планеты есть кратеры, вулканы и впадины. Спутник Земли — Луна также наделена большим количеством кратеров.
Пояс астероидов
Астероиды — наиболее распространены. Это небольшие атмосферные тела в Солнечной системе. Их большой основной пояс находится между Марсом и Юпитером.
Раньше считалось что астероиды — осколки гипотетической планеты, которая разрушилась по неизвестным причинам. Возможно из-за атмосферного давления, или гравитации планет-гигантов. По современным расследованиям, это последствия формирования Солнечной системы.
Группы астероидов
У астероидов, как и у планет, есть свои группы. Только делят их по одному качеству — характеристика орбиты. У астероидов также есть свои спутники, те же астероиды. Правда, их сложнее обнаружить из-за того что спутник может быть такого же размера как и сам астероид.
На какие группы всё же они делятся:
- основной пояс. В него входят также и разные виды комет. В этом семействе у всех астероидов примерно одинаковые характеристики;
- семейство Хильды. В это семейство входят тёмные углеродные астероиды. Распространены неравномерно, напоминают треугольник, у которого на углах большое скопление атмосферных тел;
- троянцы. Группа астероидов, у которой орбитальный резонанс с другими планетами 1:1. Всего таких астероидов до 2020 года было обнаружено 7681, из которых 7642 на орбите Юпитера.
Так же астероиды делятся на классы.
Церера
Это крупнейшее атмосферное тело в поясе астероидов, карликовая планета. Когда её впервые обнаружили, посчитали что это планета. Потом, из-за того что она близко к астероидам отнесли её к ним, и уже в 2006 доказали что это карликовая планета, ведь она способна удерживать сферическую форму с помощью хорошей гравитации и почти 1000 км в диаметре.
Изучение солнечной активности
Одним из ученых, который принимал участие в проекте, стал немец Тимо Рейнхольд, работающий в Институте исследования Солнечной системы им. Макса Планка. По мнению специалиста, на протяжении девяти тысяч лет для нашей звезды были характерны регулярные и повторяющиеся колебания идентичной силы. В своей работе астрономы использовали все наблюдения за желтыми карликами, которые были зафиксированы в Млечном пути. Такой подход основан на том, что исследователям крайне сложно определить уровень активности и яркости Солнца в древний период.
Таким образом команда ученых проводила сравнительный анализ поведения различных желтых карликов, которые представлены в нашей галактике. В исследовании брали участие исключительно те космические объекты, которые своими характеристиками были схожи с Солнцем. К важным критериям отбора относились температурные параметры поверхности небесного тела, возраст, состав (кроме гелия и водорода), период вращения. Последний показатель считается особенно важным, так как от него зависит степень и возможности магнитного поля звезды. Напомню, что магнитное поле желтого карлика – движущая сила, которая ответственна за активность, колебания энергетических излучений.
Тимо Рейнхольд обратил внимание, что перечень звезд с информацией о периоде их вращения был составлен всего несколько лет назад. Такие данные основаны на работе космического телескопа «Кеплер», который был направлен в Космос американской космологической организацией НАСА
Благодаря его работе в 2009-2013 годах астрономы смогли изучить колебания яркости порядка 150 000 звезд, расположенных на экваторе собственного жизненного цикла.
Команда ученых для своего исследования отобрала исключительно те космические объекты, чей период вращения приблизительно равен двадцати-тридцати земным дням. Необходимо сделать уточнение, что Солнцу, чтобы сделать один оборот, необходимо 24,5 земных дня. Благодаря такому критерию в список для изучения попали только триста шестьдесят девять звезд, которые схожи с нашим Солнцем и другими фундаментальными параметрами.
Благодаря точному анализу изменения свечения таких звезд удалось определить, что солнечное излучение в период между активными и неактивными фазами в среднем менялось в пределах 0,07%. При этом идентичные параметры других звезд демонстрировали более существенные изменения. Ученые, работающие над проектом, отметили, что очень удивлены такому спокойному поведению Солнца в сравнении с другими аналогичными космическими объектами.
Астрономы также в научной работе уделили время на изучение около 2,5 тысячи звезд, период вращения которых не удалось определить космическому телескопу «Кеплер». В результате специалисты заметили уникальную закономерность: у этих небесных тел яркость менялась в несколько раз меньше, чем у звезд из списка «Kepler». Исследователи считают, что вполне возможно существуют еще и другие критерии, до сих пор не изученные человечеством, которые отличают объекты с известным и неизвестным периодом вращения.
Формирование и эволюция Солнечной системы
Возраст Солнечной системы составляет примерно 4,6 млрд лет. Образованию Солнца в космическом пространстве способствовало резкое сжатие облака, состоявшего из обломков астероидов, пыли, мельчайших частиц и газа. Изначальные объемы облака предположительно равнялись нескольким , таким образом оно стало прародителем некоторых звезд.
В результате сжатия под действием гравитации облако уменьшалось, а скорость его вращения возрастала. В центральной части температура постоянно повышалась, а по краям понижалась. Постоянное движение вокруг оси, разность температур и гравитационное сжатие привело к изменению скорости и направления движения, из-за чего газовое образование уплотнилось. В итоге сформировался протопланетный диск, диаметр которого равнялся примерно 200 а. е., состоящий из пыли и газа, с горячей протозвездой в центральной части образования.
Этапы возникновения Солнечной системы
Принято считать, что в этот момент эволюции, Солнце было похоже по своим характеристикам на звезды типа Т Тельца. Из наблюдений, видно, что звезды такого типа часто окружены образованиями, из которых в будущем могут сформироваться планеты.
За 60 миллионов лет в центральной части звезды повысилась плотность содержания водорода и начались термоядерные процессы. В итоге температура, гравитационное давление и плотность ядра стабилизировались и было установлено гидростатическое равновесие. Этот этап завершил формирование звезды.
Солнце постепенно сжигает запасы водорода, а, следовательно, энергия, которая стабилизирует и поддерживает ядро, постепенно заканчивается, заставляя звезду сжиматься. Это приводит к постоянному увеличению яркости примерно на 10% каждые 1,1 миллиарда лет.
По подсчетам ученых примерно через 6,5-7 миллиардов лет водород, содержащийся внутри Солнечного ядра, преобразуется в гелий. Этот этап превратит Солнце в субгиганта, а по прошествии 500 млн лет наружные слои звезды расширятся. Увеличение и разрастание внешних слоев приведет к другой стадии переформирования и Солнце станет красным гигантом.
Ученые прогнозируют, что после увеличения объемов Солнце поглотит все близкорасположенные объекты, включая ближайшие планеты: Меркурий и Венеру. Возможно, Земля не подвергнется поглощению, но она в любом случае не избежит разрушительного воздействия и превратится в мертвую планету.
Жизненный цикл Солнца
Значительно позже в результате неустойчивых термических реакций наружные слои Солнца окончательно рассеются по космическому пространству и сформируют новую планетарную туманность. А на месте Солнца останется только небольшое по размеру ядро, которое превратится сначала в белого, а потом в черного карлика.
https://youtube.com/watch?v=Sy11y-97iio
Время жизни звезды
Продолжительность жизни звезды также зависит от ее массы. Следующее уравнение является оценкой того времени:
Т = М-2.5
Здесь T — время, M — масса. Использование заглавных букв уместно из-за продолжительности времени и огромной массы.
Такая звезда, как Солнце, живет около 10 миллиардов лет, но одна звезда, в 30 раз превышающая массу Солнца, живет 30 миллионов лет, а другая, еще более массивная, может жить около 2 миллионов лет. В любом случае, для людей это вечность.
Красные карлики живут намного дольше благодаря скупости, с которой они расходуют ядерное топливо. С точки зрения времени, в том виде, в каком мы его ощущаем, красный карлик существует вечно, потому что время, необходимое для истощения водорода из ядра, превышает предполагаемый возраст Вселенной.
Красные карлики еще не умерли, поэтому все, что можно предположить о том, как долго они живут и каков будет их конец, связано с компьютерным моделированием моделей, созданных с использованием имеющейся у нас информации о них.
Согласно этим моделям, ученые предсказывают, что когда у красного карлика заканчивается водород, он превращается в синий карлик.
Никто никогда не видел звезд такого типа, но по мере того, как водород исчезает, красный карлик не расширяется в звезду красного гиганта, как наше Солнце в один прекрасный день. Он просто увеличивает свою радиоактивность, а вместе с ней и температуру поверхности, становясь синей.
Как будет умирать Солнце
Хотя скорее будет умирать не Солнце, а всё живое на Земле.
Через 1,1 млрд лет от сегодня, Солнце будет на 11% ярче. Этого будет достаточно, чтобы устроить на Земле парниковый эффект. Большая часть живого на Земле скорее всего вымрет, если не приспособится. Но «человеческие условия» для жизни будут оставаться в глубинах морей и океанов: там будет не так жарко. Так что отращиваем жабры.
Однако через 3,5 млрд лет яркость Солнца уже увеличится на 40%. Земля будет подобна Венере, вода полностью испарится. Хотя говорят, что на Венере вероятно обнаружены следы жизни, я бы всё же предложила искать планету с более приятным климатом.
Если вы проявите упорство и не захотите переселяться на другую планету, то спешу вас огорчить, потому что через 7-8 млрд лет Земля станет непригодна даже для любителей тёплого климата. Через 7-8 млрд лет Солнце станет красным гигантом. Его радиус увеличится в 256 раз. Оно достигнет орбиты Земли.
В таком состоянии Солнце пробудет ещё 10 млн лет. Оно будет превращать гелий в углерод и кислород. Постепенно его температура будет падать, оно уменьшится, сбросит внешнюю оболочку и превратится в белого карлика (чуть не написала «в беглого карлика»).ы
3 место. Венера
Венера – соседка Земли и по совместительству одна из самых горячих планет в нашей системе. Всему виной плотнейшие облака, которые удерживают полученное тепло в атмосфере. Из-за этого средняя температура на планете составляет 477 °C. Тем не менее, если решить проблему с облаками, то вполне реально получить в итоге условия, подобные земным. К тому же добираться до Венеры гораздо проще, чем к любой другой планете.
Венеру заслуженно называют близнецом Земли, т.к. их диаметр и масса очень схожи.
Кроме решения проблемы чрезвычайной жары человеку придется решать проблему с водой, которой на Венере не обнаружено, но всё же есть надежда, что где-то в недрах планеты она есть. Неприятен и тот факт, что без облаков Венера может оказаться подвержена радиации из-за слабого магнитного поля.
Учёные уже имеют представление о том, как подготовить Венеру к активному терраформированию. Можно установить специальные экраны между планетой и Солнцем, которые снизят поток солнечной энергии, что позволит значительно снизить температуру. Менее изящным способом является бомбардировка Венеры кометами и астероидами, которые несут лёд. К тому же согласно расчётам так можно раскрутить планету и сократить венерианские сутки, которые сейчас составляют 58,5 земных. В процессе формирования гидросферы уже можно будет начать закидывать туда водоросли и земные микроорганизмы.
Размер астероида, необходимого для создания гидросферы на Венере
Таким образом, колонизация Венеры вполне возможна, пусть и не в ближайшем будущем, ведь сейчас для этих целей человечеством выбрана иная планета…
Теории образования
Было предложено три решения проблемы малого Марса. Модель Grand Tack, разработанная в 2011 году, предполагает, что Юпитер сначала мигрировал внутрь Солнечной системы. А затем вернулся назад, очистив большую часть скалистого материала из области Марса. Пояс астероидов был опустошен и затем снова пополнен мигрирующим Юпитером.
Модель пояса астероидов с малой массой, созданная исследователями из Калифорнийского университета, Лос-Анджелеса и Цюрихского университета, предполагает, что планетезимали образовались в узком кольце между современными орбитами Венеры и Земли. В этой модели Марс представляет собой эмбрион, выгнанный из кольца и лишенный пищи. Наконец, модель ранней нестабильности, разработанная в 2018 году в Университете Оклахомы, гласит, что нестабильность планет возникла сразу после рассеивания газообразного диска, истощая область Марса, но не затрагивая зону Земли и Венеры.
Каждая модель соответствует массам земных планет, орбитам и предполагаемым временным масштабам формирования. А также наблюдаемой структуре пояса астероидов. И все же у каждой из них есть потенциальная ахиллесова пята. В случае с моделью Grand Tack неясно, жизнеспособна ли теория миграции Юпитера в реалистичных дисках и сценариях формирования. Для модели пояса астероидов с малой массой неясно, действительно ли образуются кольца планетезималей. Для модели Ранней Нестабильности мы недостаточно знаем о времени нестабильности Солнечной системы. Используя все доступные ресурсы, от исследований экзопланет до анализа метеоритов и компьютерного моделирования, следующие шаги должны выяснить, какая из этих моделей может представлять истинное прошлое нашей планетной системы.
Внеземная жизнь в Солнечной системе
Kepler — 22b-планета с возможной жизнью
Сегодня критерии поиска жизни на других планетах довольно строгие. Среди них в приоритете: наличие воды, атмосферы, и температурных режимов, схожих с земными. Для обладания указанными характеристиками планета должна находиться в так называемой «обитаемой зоне звезды» — то есть на определенном расстоянии от звезды, в зависимости от типа этой звезды. Среди наиболее популярных планет-двойников Земли можно отметить: Глизе 581 g, Kepler-22 b, Kepler-186 f, Kepler-452 b и другие. Однако, сегодня о наличии жизни на таких планетах можно лишь гадать, так как слетать к ним удастся совсем не скоро, в силу огромного расстояния до них (одна из ближайших Глизе 581 g, до которой 20 световых лет). Поэтому вернемся в нашу Солнечную систему, где на самом деле также есть признаки неземной жизни.
Планеты земного типа
Наиболее близкие к Солнцу, — так называемые планеты земного типа: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Несмотря на то, что у них сходный железно-каменный состав, эти планеты сильно отличаются друг от друга.
Меркурий — неуловимый «полустанок»
Меркурий очень маленький, у него нет атмосферы, в этом смысле он вообще очень похож на Луну. Подсолнечная сторона Меркурия нагрета до очень высокой температуры, а ночная сторона из-за отсутствия атмосферы охлаждается до очень низких температур.
Меркурий
(Фото: NASA)
Несмотря на то, что Меркурий близко находится к Земле, эта планета мало изучена, потому что лететь к ней очень трудно. Земля со скоростью 30 км/с вращается вокруг Солнца. Получается, будто вы мчитесь на скоростном поезде, а Меркурий — это маленький полустанок, на котором вы не можете сойти: вы его видите, он близко, но поезд несется. Нужно предпринять какие-то специальные усилия, чтобы на нем выскочить. Например, слететь с поезда с ракетным ранцем и отрулить на этот полустанок — использовать очень мощные средства.
Футурология
Усыпанная алмазами планета: чем уникален Меркурий
Венера — подающая надежды
Следующая планета от Солнца — Венера. Мы знаем, что у нее есть атмосфера. Впервые ее обнаружил еще Михаил Ломоносов во время очень редкого события — прохождения Венеры по диску Солнца. Так что люди уже довольно давно могли фантазировать о том, что на Венере может быть жизнь. Но на Венере слишком жарко, и атмосфера состоит вовсе не из того, чего хотелось бы земным живым существам. Так что, по всей видимости, жизни на Венере нет.
Венера
(Фото: Shutterstock)
Но чуть больше года назад одна из групп наблюдателей обнаружила в атмосфере Венеры фосфин. Молекула фосфина включает в себя фосфор, а он, в свою очередь, участвует в биологических процессах. Точный ответ дадут только прямые измерения в атмосфере Венеры. Это очень интересно, потому что в течение долгого времени Венера была вычеркнута из списка потенциально обитаемых объектов Солнечной системы.
Футурология
Ученые опровергли возможность жизни на Венере в известной нам форме
Марс — потерявший атмосферу
В свое время Марс был кандидатом номер один в обитаемые объекты Солнечной системы. Он гораздо меньше Земли: по массе Марс в десять раз уступает нашей планете. У него есть атмосфера, но она очень разреженная. Именно поэтому на поверхность Марса так трудно спускать аппараты.
Несмотря на то, что сейчас мы получаем отрицательные результаты насчет обитаемости Марса, сохраняется очень интересная возможность: Марс мог быть обитаемым в прошлом. Есть очень надежные данные о том, что климат Марса миллиарды лет назад был совсем другим. Это была короткая эпоха, что может являться хорошим аргументом против существования жизни, ведь для ее появления нужно долгое время. Но, тем не менее, эта короткая эпоха все-таки исчислялась сотнями миллионов лет. И в эту эпоху могла зародиться жизнь. Потом Марс потерял значительную часть своей атмосферы, климат сильно изменился. У планеты нет сильного магнитного поля, которое защищало бы ее от солнечного ветра. Так поток частиц от Солнца потихоньку снес атмосферу.
Марс
(Фото: NASA)
Но, если жизнь успела появиться и, например, ушла на большую глубину, тогда она могла сохраниться до настоящего времени. Но мы пока не умеем проводить глубокое бурение на Марсе. Это просто очень дорого. Кроме того, можно сосредоточиться на более простых задачах. Например, на поиске подземных озер в пещерах Марса. Но для этого нужно создать новое поколение марсоходов, которые смогут залезать туда, искать, проводить исследования и вылезать наружу.
Футурология
Год на Марсе: что успел сделать ровер Perseverance
Описание Нептуна
Нептун входит в группу планет-гигантов, он в 17 раз больше Земли. К этой группе также относят Уран, Сатурн, Юпитер.
Освещенность Нептуна меньше земной в 900 раз, поэтому там постоянный сумрак. Удаленность от Земли составляет почти 5 000 000 000 км.
Самая далёкая от Солнца планета называется также ледяной, так как в ее составе около 20% гелия и водорода.
Сутки здесь продолжаются чуть больше 16 часов. Полный оборот Нептун совершает за 164 года. В 2011 году закончился первый оборот.
По Нептуну гуляют сильные ветры. Температура на поверхности минус 214 градусов. Он обладает своим источником тепла, так как больше раздаёт энергии, чем поглощает. Нептун обладает пятью кольцами, состоящими из ледяных частиц и углерода. На планете длительность одного времени года 40 лет.
Спутники Нептуна
Самая далекая планета Солнечной системы богата спутниками. Их у неё четырнадцать.
Их подразделяют на группы:
- внутренние (Таласа, Наяда, Протеус, Галатея, Лариса, Деспина),
- отдельные (Нереида и Тритон),
- внешние (не имеют названия).
Внутренние характеризуют себя как каменные глыбы неправильной формы. Достигают 200 км в диаметре. Облетают Нептун за считаные часы, так как вращаются с огромной скоростью.
Тритон крупный спутник, достигает в диаметре почти 3000 км. Покрыт льдом, полный оборот совершает за 6 дней. Он медленно приближается к Нептуну, двигаясь по спирали. Учёные считают, что Тритон в скором времени столкнётся с Нептуном и превратится в кольцо.
Нереида имеет неправильную форму, совершает полный оборот за земной год.
Наружные спутники удалены от Нептуна на десятки миллионов километров. Самый дальний облетает планету за 25 лет.
Жизнь на Марсе
Если говорить о планетах Солнечной системы, то наиболее вероятным кандидатом на наличие жизни является наш сосед, Марс.
Марс похожа на Землю больше других планет системы, с подходящим размером и температурой. На полюсах Марса лежат большие массивы льда, поэтому существует вероятность, что под ними может находится вода.
Скорее всего жизнь на Марсе была раньше. Вопрос только: погибла ли она безвозвратно или просто «спит» в вечной мерзлоте Красной планеты?
Слабая атмосфера планеты едва способна защищать поверхность от губительной солнечной радиации, но микробы вполне могут существовать под поверхностью почвы. Геологические данные указывают на то, что когда-то на поверхности планеты текли реки, а во многих местах под поверхностью находится толща вечной мерзлоты, подверженная регулярным сезонным протаиваниям.
Условия здесь ненамного суровее, чем в северных широтах на Земле.
Температура
Температура поверхности, как уже упоминалось, еще одна важная характеристика, определяющая красных карликов. Оно должно быть меньше 5000К, но не меньше 2000К, иначе это слишком круто, чтобы быть настоящей звездой.
Звездные объекты с температурой ниже 2000 К не могут иметь ядер слияния и являются абортированными звездами, которые никогда не достигли критической массы: коричневые карлики.
Более глубокий анализ спектральных линий может гарантировать разницу между красным карликом и коричневым карликом. Например, наличие лития предполагает, что это красный карлик, но если это метан или аммиак, это, вероятно, коричневый карлик.
У Проксимы Центавра обнаружили землеподобную планету
У красного карлика Проксима Центавра в 4,25 световых лет от нас обнаружена планета Проксима Центавра b. Её масса близка к земной, в то время как её год в десятки раз короче. Несмотря на то что от звезды её отделяет всего несколько миллионов километров, она потенциально пригодна для существования жизни. Об открытии сообщается на пресс-конференции Европейской южной обсерватории, начавшейся 24 августа 2020 года в Германии в 15:00 по московскому времени.
Планета была обнаружена методом лучевых скоростей с помощью эшелле-спектрографа HARPS Европейской южной обсерватории. Крупное тело, обращаясь вокруг звезды, как бы раскачивает её своей гравитацией — светило то слегка ускоряется в сторону земного наблюдателя, то, напротив, удаляется от него. При этом в доходящем до астрономов излучении звезды наблюдается доплеровское смещение спектра, разное для моментов приближения и удаления. Определяя период таких колебаний звезды, астрономы узнают периодичность вращения и минимальную массу тела, влияющего на неё своей гравитацией.
Для планеты Проксима Центавра b период вращения вокруг звезды (год) равен 11,2 суток, а минимальная масса — 1,3 земных. Как правило, минимальная масса, полученная методом лучевых скоростей, весьма близка к реальной массе. Год в 11,2 суток означает, что планета находится ближе к центру зоны обитаемости. Это возможно потому, что Проксима Центавра — красный карлик, светимость которого в 60 раз меньше солнечной. Поэтому потенциально обитаемыми там являются все планеты с годом, длящимся от 4 до 15 земных суток.
Проксима — красный карлик с температурой поверхности в 3 000 кельвин (вдвое меньше, чем у Солнца), поэтому планеты в её зоне обитаемости находятся очень близко к ней. Проксима Центавра b лежит всего в 7 миллионах километров от звезды. Из-за этого гравитация светила давно добилась приливного захвата — состояния, при котором вращение планеты и звезды синхронизировано гравитационным взаимодействием (как в паре Луна — Земля). Это значит, что планета всё время обращена к светилу одной и той же стороной, где царит вечный день. В другом полушарии, соответственно, наблюдается вечная ночь. На границе освещённой и неосвещённой зон планеты господствует столь же вечный восход и закат. Ранее ряд исследователей высказали сомнения в возможности существования сложной жизни в таких необычных по нашим меркам условиях.
Причины конца света: природные факторы
Можно долго размышлять над проблемой антропогенных факторов, но стоит помнить, что помимо них существуют и природные факторы конца света. Тяжело спастись от мегацунами или извержения супервулкана, однако главную опасность продолжают представлять астероиды.
Одним из известнейших астероидов, упавших на Землю, является астероид в Центральной Америке, кратер которого носит название Чикшулуб. Физик Луис Альварес сделал предположение, что падение этого астероида стало причиной гибели динозавров.
Однако гигантских рептилий уничтожил не сам астероид, а последствия его столкновения с Землёй. Его падение привело к резкому изменению климата на планете. Считается, что столкновение должно было привести к мощной ударной волне, цунами высотой до 100 метров, лесным пожарам, дальнейшей ядерной зиме и уменьшению концентрации кислорода в атмосфере.
Падение астероида и последующий за ним конец света — лишь гипотеза. Есть природный фактор, которого нам не удастся избежать, — эволюция Солнца.
Эволюция Солнца
На данный момент Солнце представляет собой жёлтый карлик спектрального класса G2V с температурой поверхности 5780K. Звезда существует за счёт реакции превращения водорода в гелий. Однако приблизительно через 5 миллиардов лет запасы водорода иссякнут, и Солнце начнёт эволюционировать и постепенно переходить в стадию красного гиганта. Звезда увеличится примерно в 256 раз и, вероятнее всего, уничтожит ближайшие планеты: Меркурий и Венеру.
Будет ли Земля поглощена или останется вращаться по своей орбите вокруг Солнца, пока неизвестно. Единственное, что можно сказать точно: ни один живой организм не переживёт тех температур, которые будут господствовать на нашей планете.
Столкновение галактик
Однако есть вероятность, что мы даже не увидим постепенного преобразования Солнца: по прогнозам учёных, через 1,2 – 2 миллиарда лет галактика Млечный Путь столкнётся с галактикой Андромеды. По предположению профессора Френка Саммерса, объединятся Млечный путь, Андромеда, Большое и Малое Магеллановы облака. Многие звёзды и планеты будут уничтожены, а некоторые выброшены из новой образовавшейся галактики.
Визуализация столкновения Млечного Пути с Андромедой.
Внутреннее тепло Нептуна
Нептун – самая удаленная
планета нашей звездной системы. Логично было бы предположить, что он должен
быть и самым холодным. Но по этому параметру лидирует Уран, температура на
котором падает до отметки — 224°С. А атмосфера Нептуна охлаждена лишь до
-200°С.
Учитывая, что Солнце
отдает мало тепла восьмой планете, ее что-то должно нагревать изнутри. Однако
внутренний источник тепла на Нептуне для ученых пока остается загадкой.
Известно лишь то, что его существование породило в нептуновой атмосфере самые
быстрые вихри в этой области Млечного пути.
В Солнечной системе есть
еще много тайн и загадок. Пожалуй, все, что мы знаем о ней, это лишь 1% от всей информации,
которую нам еще предстоит узнать. И чем быстрее развиваются технологии и наука,
тем больше мы узнаем о мире вокруг нас. Но это также порождает новые тайны,
большая часть которых так и останется без ответа.
В поисках запасной планеты
Российские эксперты полагают, что интенсивность солнечного излучения резко вырастет примерно через 1 млрд лет. Это, в свою очередь, приведёт к радикальным изменениям климата на Земле.
По словам учёных, в свете последних апокалиптических прогнозов возможное переселение человечества на другую планету не выглядит таким уж фантастическим.
Также по теме
«Нужны новые принципы преодоления пространства»: член Российской академии космонавтики — о полётах в другие галактики
Современные космические аппараты не позволяют быстро перемещаться даже по Солнечной системе, и для полёта в другие галактики…
«Есть версия, что Марс — самое подходящее место: на этой планете сила тяготения гораздо меньше, чем на Земле, поэтому нам будет легче приспособиться к жизни там. Другие планеты даже рассматривать не стоит», — сказала в беседе с RT ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ им. М.В. Ломоносова Елена Сейфина.
Наиболее перспективной для жизни Красную планету считает и сотрудник ГАИШ МГУ им. М.В. Ломоносова Михаил Кузнецов.
«В пределах нашей Солнечной системы с наименьшими затратами колонизировать получится Марс. Но без освоения Луны это, наверное, будет невозможно осуществить. Дело в том, что разработанные для колонизации технологии нужно будет испытывать, обкатывать, и лучше это делать где-то поближе, где более безопасно, например на Луне», — отметил Кузнецов.
По мнению учёного, если какое-либо развитое государство поставит цель ускоренно усовершенствовать технологии для освоения планет, то колонизация будет возможна уже через 15—20 лет.
Когда погаснет Солнце?
Мы говорим — «Солнце горит», но источником его излучения являются вовсе не химические реакции горения, а термоядерный синтез. В условиях сверхвысоких температур и давлений ядра водорода (главного элемента в составе Солнца) начинают соединяться и образовывать ядра другого элемента — гелия. При этом выделяется в миллионы раз больше энергии, чем при горении.
Каждую секунду на Солнце в энергию полностью превращается 4,26 млн т вещества, однако эта величина просто ничтожна по сравнению с общей массой нашего главного светила. Запасов водорода, необходимого для термоядерных реакций, нашей звезде хватит еще на несколько миллиардов лет.
Жизненный цикл Солнца
Возраст Солнца ученые оценивают в 4,67 млрд лет. И на протяжении всего этого времени ведет оно себя очень «уравновешенно». Количество светового и теплового излучения нашего светила почти постоянно, а вот мощности его ультрафиолетового, рентгеновского и радиоизлучения постоянно меняются. Изменчива также плотность потока частиц, которые Солнце выбрасывает в окружающее пространство — ученые называют его «солнечным ветром».
То, что тепловое излучение Солнца постоянно,— большая удача для человечества. Если бы оно было хотя бы на 10 процентов мощнее, то наша планета превратилась бы в раскаленную пустыню, на 10 процентов слабее — и Земля покрылась бы вечными льдами.
Зеленый лист растения — основа жизни на Земле, которая не могла бы существовать без солнечного излучения
Солнце образовалось из туманности, которая состояла из чистого водорода. Все остальные элементы, входящие в состав солнечной плазмы, — гелий, железо, никель, хром, магний, азот, кислород, углерод, кальций и неон, — образовались в результате сложных ядерных реакций и превращения элементов. Но, в отличие от более крупных звезд, нашему светилу не грозит опасность окончить свое существование грандиозным взрывом, превратившись в сверхновую. Для этого его масса слишком мала.
Таким, как мы видим его, солнце просуществует около 10 млрд лет. Сегодня оно находится почти на середине этого бесконечно длинного пути. Но что же ждет его в отдаленном будущем?
То же, что и все остальные звезды такого же спектрального класса и массы. Через 4—5 млрд лет оно превратится в красный гигант. По мере того, как водородное топливо в ядре Солнца будет иссякать, его внешняя оболочка будет расширяться, а ядро — сжиматься и нагреваться. И примерно через 7,8 млрд лет, когда температура в ядре достигнет 100 млн градусов, в нем начнутся термоядерные реакции синтеза углерода и кислорода из гелия. Солнце начнет быстро терять массу и расширяться. Его внешняя поверхность достигнет современной орбиты Земли, но Земля к этому времени будет уже далеко — из-за того, что Солнце станет менее массивным, она перейдет на более далекую орбиту и не угодит в горячую плазму.
Но хорошего все равно мало — в течение следующих 500—700 млн лет поверхность Земли будет настолько горячей, что на ней станет невозможным существование какой-либо формы жизни, а вся вода на планете превратится в пар.
Солнце, превратившееся в красный гигант
После этого «состарившийся» красный гигант потеряет внешнюю оболочку, из которой образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется крохотный белый карлик, который образуется из очень горячего ядра Солнца. В течение еще нескольких миллиардов лет он будет постепенно остывать и угасать.
Поделиться ссылкой
Белый карлик – это вам не чёрна дыра
Белый карлик – это плотная звезда, состоящая из гелия, углерода, кислорода, железа и ещё некоторых элементов. В общем-то это оголённое ядро звезды.
Белый карлик будет иметь такую же массу, как Солнце, но только его радиус будет в 100 раз меньше Солнечного.
Размеры нынешнего Солнца достаточны, чтобы белый карлик, полученный из него, окружил себя красивой планетарной туманностью. Если бы масса Солнца была меньше, то никакой туманности не получилось бы, а была бы только белая, тусклая звезда.
Хотя и наш белый карлик со временем остынет и потускнеет, но это займёт очень много времени! Вселенной столько лет нет. Остывшие белые карлики превращаются в чёрных карликов. Но чёрные карлики не имеют ничего общего с чёрными дырами! Чёрные карлики просто настолько остывают, что перестают излучать какой-либо свет и охлаждаются до фоновой температуры Вселенной. Они становятся чем-то вроде выключенной лампочки. Для того, чтобы белый карлик стал чёрным карликом, необходимо 10 в 15 степени лет. Нашей Вселенной всего 13 млрд лет, так что никто пока не наблюдал чёрных карликов: они ещё не успели образоваться.
