Сегодня мы поговорим о такой темной теме: что будет с нашей планетой, если Солнца не будет..И будет ли вообще что-то.
Для того, чтобы понять, что может произойти с гибелью либо устранением Солнца как главного светила на планете нужно сначала оценить роль Солнца при его жизни. Коечно, в одну статью эта информация не вместиться, люди тысячелетиями изучают самую яркую звезду и до сих пор она для них остается частью загадкой, однако попробуем кратко отразить суть.
Если погаснет Солнце, Земля погибнет всего за 8 минут 20 секунд
Солнце
Солнце — это самый мощный природный ядерный реактор! Температура внутри Солнца свыше 16 миллионов градусов по Цельсию, снаружи свыше 5 тысяч, постепенно температура повышается.
Солнцу сейчас примерно 4,5 млрд лет, это как минимум половина его жизни, то есть жить ему еще при идеальном раскладе не меньше того, что уже есть.
Не зря даже Земля является одной из планет Солнечной системы. Солнце «контролирует» все в нашей Вселенной, вокруг самой яркой и главной звезды вращаются спутники, планеты, астероиды, метеориты. Солнце, в зависимости от удаления и приближения Земли, греет нашу планету, и на ней начинается зима или лето, осень, весна, а когда Земля поворачивается вокруг своей оси обратной стороной — у нас ночь, потом день. Летом короткий ночной цикл, поскольку Земля в тот момент близко к Солнцу, поэтому оно освещает планету лучше чем в зимнее время года.
Мало кто из нас вообще представляет ситуацию, что Солнце не будет греть вечно и может погаснуть однажды. Это, пожалуй, последнее о чем думает человек, ходя по бренной земле, будучи наполнен раздумьями.
А зря… Солнце на самом деле не вечно.
Итак, научные версии рассмотрим позже, а пока, что будет если погаснет Солнце по мнению наивных землян.
— Сразу станет холодно, темно и все живое погибнет, возможно в течение нескольких секунд, а возможно дней.
— В первый день будет все привычно, но так слово наступила ночь, на 9-й день температура на всей Земле станет одинаковой минусовой, на 20-й день замерзнут водоемы, через два месяца температура опуститься ниже 60 градусов по Цельсию, через 6 лет Земля окажется на орбите Плутона, через 10 лет температура будет минус 150 градусов.
— Первые минуты мы даже не поймем, что Солнце погасло, затем наступит состояние похожее на ночь, постепенно Земля начнет остывать, через температура достигнет минуса.
— Перед тем как потухнуть Солнце увеличится и поглотит Землю, но если представить, что оно просто «выключится» — то Земля станет темной, холодной снаружи, однако внутри по-прежнему будет полна раскаленной лавы.
— Исчезнет гравитация, по которой мы «летаем» вокруг Солнца, и мы влетим в окно на скорости более 1000 км в час в далекую неизвестность, а наша планета, сошедшая с орбиты, столкнется с каким-нибудь метеоритом.
— Выживет малая часть людей на всей Земле — несколько тысяч, они поселятся в бункере, будут добывать энергию с помощью автономных АЭС, однако через 30 лет все запасы урана и плутония кончатся и все люди погибнут.
Но главное, версии, почему же Солнце может врут резко погаснуть:
— Закончится его жизненный цикл, длину которого никто из смертных не знает, закончится резко и неожиданно,
— Солнце испепелит само себя, то есть термоядерная реакция на его поверхности достигнет максимальных значений, после чего оно взорвется,-
— Человек своими пагубными действиями по отношению к природе, к атмосфере каким-то образом повлияет на жизнь Солнца и оно погаснет, прежде давая сбои в работе.
Какой итог и вывод можно сделать из доложенного? По мнению людей — «смерть» Солнца может прийти неожиданно, беспричинно, все что ожидает человечество после исхода Солнца — это смерть.
А теперь Давайте поговорим с научной, немного философской и религиозной точек зрения.
Откуда взялось Солнце? Его создал Бог:
«1 В начале сотворил Бог небо и землю.
2 Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водою.
3 И сказал Бог: да будет свет. И стал свет.
4 И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы.
5 И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один.
13 И был вечер, и было утро: день третий.
14 И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной [для освещения земли и] для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов;
15 и да будут они светильниками на тверди небесной, чтобы светить на землю. И стало так.
16 И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды;» («Бытие»)
Еще вариант:
«Солнечная система возникла из одного большого газопылевого облака. Это облако начало сжиматься под действием гравитации, в результате основная часть содержащегося в нём вещества собралась в центральный сгусток, из которого впоследствии возникло СОЛНЦЕ. Однако, так как это облако изначально не было неподвижным, а немного вращалось, то не вся масса облака оказалась сосредоточенной в центральном сгустке».
Возможно даже так, что оба эти варианта не исключают друг друга.
Почему же Солнце может погаснуть с научной точки зрения?
На самом деле — как бы нам сегодня не распивали неожиданность и опасность взрыва на самой яркой звезде, о реальности ее резкого исчезновения — не верьте! Даже по самым скромным расчетам жить Солнцу еще от 1 до 4,5 млрд лет. Но мы не знаем, конечно, что нас ждет завтра, и если исходить из того, что мир был создан (Богом, случайностью или иным образом) — то также можно прийти к тому, что мир может исчезнуть так же неожиданно как и появился, в том числе Солнце. В связи с этой гипотетической возможностью ряд ученых прогнозировали, что же произойдет с планетой после смерти Солнца, в частности Эйнштейн, специалисты НАСА, Гарварда и т. д.
Нам пророчили конец света в виде «отключки» Солнца в 2012 году, и до этого несколько раз, однако планета жива. Нам говорят про вспышки на Солнце, про его аномальную активность, про парниковый эффект, про вредность раскаленной ныне оболочки и излучения. Однако до гибели звезды по мирным прогнозам еще половина ее жизни.
Ученые установили, что звезды подобных типа и массы, как Солнце живут около 10 млрд лет, а живет оно уже половину, постепенно оно расходует свое водородное топливо, и температура будет повышаться, через миллиард лет вступит в стадию красного гиганта, не ранее чем через 3 млрд лет Солнце будет светить в два раза ярче, вода испариться, все формы жизни на Земле будут невозможны. К периоду 10 млрд лет от рождения Солнца оно вступит в период умирания, наступит процесс горения оболочки, Земля будет поглощена Солнцем, либо будет высушена и лишена атмосферы.
Вот, например, краткое описание «смерти» Солнца по наблюдениям смерти другой звезды после ее превращения в бего карлика:
«Американские исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в результате наблюдения за поведением звезды WD 1145+017 одновременно зафиксировали в пределах одной системы белого карлика, остатки другой планеты и космический мусор, сообщает Sci-News.
Эндрю Вандербург, астрофизик, глава исследовательской группы: «Мы застали белого карлика в момент, когда он уничтожает свою планету и раскидывает остатки по поверхности звезды».
Ученый объяснил, что как только звезда превращается в красного гиганта, она дестабилизирует орбиты планет вокруг нее и поглощает их. Именно этот момент и зафиксировал телескоп NASA. По словам Вандербурга, та же участь ожидает и Землю. По прогнозам ученых, Солнце поглотит нашу планету примерно через 5–7 миллиардов лет» .
Но превращение в белого карлика не будет сиюминутным, как вы понимаете, это опять же долгий период, многомиллионный, многомиллиардный возможно, и даже, став белым карликом, звезда будет способна излучать свет, однако тепло вряд ли… Словно автомобиль без топлива, по инерции будет катиться, однако уже не явит сил и прежней активности. Сейчас звезда на 30 % ярче чем при рождении, и она увеличивает яркость, объем. Через несколько миллионов лет температура Земли повысится на 40 градусов, начнет испарятся вода из океанов, все население должно будет прятаться днем в укрытиях, бункерах, и только ночью выходить на поверхность.
Даже если вдруг по неустановленным мистическим причинам Солнце внезапно погаснет, то, как установил Эйнштейн в ходе исследований, люди еще 8 минут не заметят ничего особенного, после наступит либо неминуемая гибель, либо — «затем начнутся необратимые последствия, невозможность фотосинтеза, погибнут все растения, иссякнут источники энергии. Однако кроме тех, кто говорит, что после гибели солнца нашу планету ждет та же участь есть и те, кто утверждает, что обогревать жилища можно будет вулканическим пеплом и жизнь будет возможна, только самая теплая погода на Земле будет минус 17 градусов по Цельсию, исчезнут деревья и т.д».
Жить можно будет в бункерах, перейти на автономный режим содержания и поддержания жизни, несколько десятков лет вполне можно просуществовать согласно модели ученых. Если за это время человек не научиться вырабатывать ресурсы из оставшихся возможностей, то ему грозит неминуемая гибель, однако гибель ему грозит в любом случае, на холодной и темной Земле люди долго не протянут. Не повезет родиться новым людям в это время, они в прямом смысле света белого не увидят… Единственная возможность как-то выжить - это использование запасов урана, плутония для создания, работы АЭС.
Еще один вариант «гибели» Солнца — это не его гибель в прямом смысле, а выход планеты из под обитаемой зоны звезды. Земля находится на оптимальном расстоянии со светилом, если ближе — повысится температура, высохнет влага, дальше — все замерзнет. Так вот сегодня Земля активно выходит их этой зоны — по заключениям ученых. При выходе планеты из обитаемой зоны Солнца она потеряет ресурсы необходимые для жизни, по прогнозам астрофизиков - Земля стала выходить из этой зоны гораздо быстрее чем прогнозировалось, и жить нам под светом звезды осталось всего лишь каких-то 1,75 миллиарда лет. Точнее не нам, а нашей планете.
По любым, даже самым опасным прогнозам, жить Солнцу еще как минимум миллиард это точно, конечно если не случится ничего сверхъестественного о чем мы упоминали. Поэтому не стоит сильно боятся того, что наша звезда погаснет.
Исходя из имеющихся исследований невозможно установить с точностью, что же будет с Землей если погаснет Солнце и может ли Солнце погаснуть неожиданно. Есть лишь описанные в статье предположения, в том числе великих ученых. Однако ясно что даже если смерть Солнца не приведет к сиюминутной гибели всего живого на планете, то это приведет к постепенной гибели всего живого. Солнце слишком много значит для нас, несмотря на то что мы этого не замечаем. Жизнь на Земле, даже без исследований это ясно, будет невозможна в полноценном формате без самой яркой звезды.
Но вот все-таки остаются вопросы, особенно после вникания в религиозную суть сотворения Солнца. Я привела в статье выше цитаты из Библии о сотворении светил, планеты…. Встает вопрос - если свет был создан раньше светил, Луны и Солнца, если человек был создан раньше Луны и Солнца, как и водоемы и все живое - может быть, и жизнь на Земле тогда возможна без Солнца? И СВЕТ ДНЯ возможен без света звезды?
Откуда же брался свет если не от Солнца? В общем, все сложно…
Однако, как говорят христиане, — уже за одно то что Солнце сегодня встало над нами нужно благодарить высшие сил. Ведь оно нам совсем не принадлежит, и греет и злых и добрых.
Мы привыкли жить под Солнцем и воспринимаем его как само собой разумеющийся факт, и мало кто задумывается над тем что многое на этой Земле не в нашей власти, в том числе Солнце.
Еще поразительно: Солнце, если живет 4,5 млрд лет, а люди максимум 80-100, то смешно над тем, как лихо они делают прогнозы о жизни небесных светил, планет…. Откуда они знают, что будет завтра и через сколько миллиардов лет погибнет Солнце??
И в целом: ученые обсуждают тему Солнца, ищут пути выхода от негатива излучения, все как-то с экономически, прагматически выгодной позиции. А ведь Солнце это такая романтика, можно сказать - один взгляд на него иногда заставляет вспомнить о вечности… Не зря столько песен посвящено ему, не зря оно нас всех переживает.
Звезда, которая дарит нам жизнь, не бессмертна. Астрономы считают, что продолжительность жизни Солнца примерно 13 миллиардов лет, из которых минуло уже почти 5 миллиардов. Все оставшееся время Солнце будет постепенно разогреваться и увеличиваться в размерах, превращаясь из желтого карлика, каким оно считается сейчас, в красного гиганта. Диаметр гиганта будет в 170 раз превышать диаметр нашего сегодняшнего светила. Выросшее Солнце поглотит Меркурий, расплавит Венеру, а Землю превратит в раскаленную докрасна монолитную безводную и безжизненную скалу. Поскольку Земле придется вращаться фактически в солнечной короне, составляющие корону газы будут тормозить ее движение, и наша планета по спирали будет приближаться к звезде. Может, даже и упадет в нее, если успеет. Хотя, наверное, не успеет, поскольку период существования красного гиганта по космическим меркам чрезвычайно короток - примерно 200 миллионов лет.
Если Земля переживет и это, то ее ожидает не менее грустная картина. Когда ядерная топка Солнца переработает весь водород в гелий, звезда под действием собственной гравитации начнет сжиматься - как шарик, который сначала долго надували, а потом отпустили, не завязав. Она будет падать вовнутрь себя, что называется коллапсом. Продолжаться это может от нескольких недель до года. Стремительно сжимающаяся внешняя оболочка разогреется до таких температур, какие сегодняшнему Солнцу и не снились. На финише своей звездной карьеры оно сожмется в ярко сияющую звездочку, белого карлика, размером не превышающего Землю. Наперсток вещества, из которого теперь состоит бывшая звезда, весит около 7 тонн. Все пребывает во мраке и холоде. Спустя еще несколько сотен миллионов лет новообразование остынет и сделается из карлика белого карликом черным - сверхплотным мертвым объектом, по весу и по гравитационной силе равным сегодняшнему Солнцу.
Однако не все астрономы уверены, что это должно произойти через 8 миллиардов лет. Некоторые говорят, что умереть звезда, а вместе с ней и все ее окружение, может значительно раньше. Как иной человек гибнет в молодых летах от болезни или несчастного случая, так и звезда может не дожить до своего астрофизического возрастного рубежа. Самой частой смертельной болезнью звезд является «взрыв сверхновой». Обычно эта болезнь развивается по такому сценарию. В ядре звезды происходят термоядерные реакции синтеза. Проще говоря, под воздействием высокого давления и температуры более простые вещества превращаются в более сложные. При этом выделяется огромное количество энергии. Процесс превращения заканчивается на стадии появления железа. Постепенно в недрах звезды, наподобие онкообразования, формируется железное ядро. Ядро растет до тех пор, пока все увеличивающаяся гравитация не сломает структуру составляющих его атомов. Как небоскреб, который строили до тех пор, пока он не развалился, не выдержав собственного веса. После такого разрушения электроны в атомах упадут со своих орбит на ядра и, соединившись с протонами, превратятся в нейтроны и нейтрино. Первые составят новое, нейтронное, ядро, а вторые стройными потоками понесутся в космос. Такое обрушение произойдет за считанные секунды. В эти секунды диаметр ядра уменьшится в миллионы раз. Между сжавшимся ядром и оставшейся звездной оболочкой образуется вакуумная прослойка, в которую эта оболочка начнет проваливаться, попутно разогреваясь до все более высоких температур. Упав на нейтронное ядро, оболочка отскочит от него, как каучуковый шарик. Этот отскок спровоцирует множественные термоядерные взрывы, которые к тому же будут подпитываться мощнейшим нейтринным потоком. Иначе говоря, звездная оболочка взорвется и разлетится по Вселенной. При взрыве звезда будет выбрасывать за каждую секунду столько энергии, сколько дает наше Солнце за 10 тысяч лет. А сам взрыв может продолжаться до нескольких месяцев.
Хотя подавляющее большинство астрофизиков считают, что судьба сверхновой нашему светилу не грозит (слишком мало оно, размером не вышло), с этим мнением согласны не все.
Так, голландский ученый Пирс Ван дер Мейер не просто уверен в том, что Солнце станет сверхновой, он еще и убежден: произойдет это уже в ближайшие годы, а именно - в 2010 году. По его данным, температура солнечного ядра за последние несколько лет поднялась с 15 миллионов градусов по Цельсию до 27 миллионов. Это говорит о том, что в солнечных недрах интенсивно формируется новое ядро. Если процесс будет идти теми же темпами, то, по расчетам голландца, Солнцу осталось существовать всего несколько лет. Ученое сообщество относится к такому прогнозу с юмором. Но солнечная активность сейчас растет, солнечные вспышки бьют по мощности один рекорд за другим. А на 2020-е годы приходится сразу нескольких циклов солнечной активности - 11-летний, 22-летний, 100-летний, 400-летний и 900-летний.
Рванет Солнце в ближайшее десятилетие или нет - пока неизвестно. Ученые из Института солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН уже рассчитали сценарий, по которому будет развиваться (если будет) этот апокалипсис, и поместили его в журнале «Итоги». Со стороны Земли катаклизм будет выглядеть так. Примерно через 8 минут после начала взрыва наше небо все разом вспыхнет слепяще-белым пламенем, причем как на дневной, так и на ночной стороне. Собственно, больше люди ничего не увидят, потому что человечество просто сразу исчезнет, испарится. Но процесс будет продолжаться.
Вот чудовищные потоки космической радиации пробивают магнитное поле планеты и уничтожают все, что не успела сжечь лучистая энергия взорвавшегося светила. Температура земной атмосферы поднимается до 3–5 тысяч градусов по Цельсию. Планету окутывают облака пара, зависая на высоте 50–60 километров. Сквозь них, как через светофильтр, проступает чудовищно яркий и постоянно увеличивающийся в размерах шар разлетающегося Солнца. Ночной небосвод окрашен в фиолетово-багровые с разводами тона. Солнце увеличивается и через несколько часов после начала взрыва уже закрывает собой полностью весь небосвод. Это означает, что раскаленная плазма от взорвавшейся звезды достигла нашей планеты. Ударная волна сбивает ее с орбиты и выкидывает вон из Солнечной системы.
Небольшой оставшийся от Земли огарок еще многие миллионы лет будет постепенно остывать, уносясь со скоростью 15–20 тысяч км/с прочь от холодной и черной нейтронной звезды, носившей некогда красивое имя Солнце.
Когда Солнце подойдёт к финалу своей жизни, прежде чем превратиться в белого карлика, оно раздуется в сотню раз. Для Земли это не сулит ничего хорошего. И хотя случится такая неприятность через миллиарды лет, неугомонные учёные не только горячо спорят — что же в точности произойдёт со светилом и нашим миром, но даже обдумывают разные варианты спасения целой планеты. Новое открытие стало прекрасным поводом вернуться к этой теме.
Звезда HD 102272 расположена в 1200 световых годах от нас в созвездии Льва. Это красный гигант, который прекрасно иллюстрирует, что произойдёт с престарелым Солнцем лет эдак через 5-7 миллиардов.
Знаменитый польский астроном Александр Вольщан (Alexander Wolszczan), работающий в университете Пенсильвании, и его коллега Анджей Недзельский (Andrzej Niedzielski) из университета Николая Коперника (Uniwersytet Mikołaja Kopernika), а также ещё несколько их соратников из этих двух университетов воспользовались 9,2-метровым телескопом Hobby-Eberly обсерватории McDonald , что в Техасе, и пронаблюдали, как меняется со временем спектр этой звезды.
Они обнаружили регулярные сдвиги в спектральных линиях, которые говорили о колебаниях лучевой скорости светила, а следовательно, — о присутствии планеты. Таким способом учёные открывали экстрасолнечные миры десятки раз, но тут — особый случай. Посчитав все параметры, астрономы удивились — планета вращалась на расстоянии 0,6 астрономической единицы от своего огромного солнца, фактически едва уворачиваясь от его губительных объятий.
Соприкосновение с красным гигантом способна выдержать разве что планета величиной с Юпитер, или же в несколько раз крупнее (иллюстрация с сайта cosmiccatastrophe.com).
Новая планета обладает «весом» в шесть масс Юпитера, и потому близость раскалённого гиганта для неё не столь уж опасна, как это было бы в случае с Землёй. И всё же находка подняла интересные вопросы, связанные с выживанием планет в системе звезды, которая превращается в красного гиганта.
Скажем, не вполне ясно, почему планета-гигант не «ушла» глубже, тормозясь в потоках материи, извергаемой светилом. Астрономы говорят, что у HD 102272 есть некая «зона уклонения», или «зона спасения», в которой планета может избежать поедания звездой. И удивительно то, что зона эта оказалась необычайно близко к раздувшемуся солнцу: из всех открытых экзопланет — это самая близкая к красному гиганту.
Александр Вольщан – один из открывателей первых экзопланет, существование которых было подтверждено. То, что планеты эти вращались вокруг пульсара, а не обычной звезды, нисколько не умаляет ценности открытия (фото с сайта astro.psu.edu).
Почему эта зона существует? Закономерность ли это для красных гигантов, или HD 102272 — редкий случай? Вольщан и его коллеги только пытаются разобраться в этих вопросах. Кстати, Александр известен постоянным читателям «Мембраны» по прошлогоднему открытию планеты с почти земным годом , что также обращается вокруг умирающей звезды.
Сопоставление данных об этих мирах, так же как информации о других планетах, живущих в эпоху фактической гибели своего светила, поможет лучше понять — что произойдёт и с Солнечной системой.
Любопытно, что особенности поведения спектра HD 102272 указывают не только на одну крупную планету, но на возможное присутствие там ещё одной планеты меньшей массы. Если она подтвердится, данная звезда станет первым известным красным гигантом с числом планет больше одной. А ведь там могли быть и планеты земного типа. Что с ними стало?
Надо отметить, учёным уже известны объекты, которые не только видели самую раздутую стадию красного гиганта своей звезды, но даже пережили погружение внутрь его поверхности. В первом примере спасшимся оказался коричневый карлик, во втором — газовый гигант. Как видим, большая масса — залог успеха.
Примерно так будет выглядеть поверхность Земли, когда Солнце увеличит свой диаметр во много раз (иллюстрация Mark A. Garlick/space-art.co.uk).
Но, может, и Земле повезёт? Давно была высказана мысль, что из-за потери Солнцем массы наша планета будет постепенно отодвигаться от него естественным образом. Однако новейшие расчёты показывают: отодвигаться-то она от Солнца станет, но совершенно недостаточно, так что всё же будет поглощена им .
Наших далёких потомков (если предположить, что человечество ещё будет существовать к тому моменту), впрочем, волновать должно не это грядущее поглощение, а то, что случится намного раньше.
Ещё не превратившись в красного гиганта окончательно, Солнце начнёт раздуваться, повышая свою светимость. «Всего» через 1,1 миллиарда лет оно будет сиять для нас на 11% ярче, чем сейчас, а это приведёт к повышению средней температуры на планете с нынешних 14 до 50 градусов Цельсия.
Если помните, климатологи, опасающиеся глобального потепления в следующие 100 лет, оперируют парой градусов повышения, живописуя просто ужасающие перемены. Что уж говорить о 36?
Если вы полагаете, что поднявшееся море всё затопит, — вы ошибаетесь. При таком нагреве океаны испарятся даже без всякого кипячения. Водяной пар, поднявшийся в атмосферу, ещё сильнее усугубит перегрев. Да к тому же он будет постепенно разлагаться мощным солнечным ультрафиолетом, причём получающийся водород из верхних слоёв атмосферы будет утекать в космос.
Ещё за миллиарды лет до того, как гибнущее и распухающее Солнце достигнет наибольшего своего диаметра (больше диаметра орбиты Земли), климат на нашей планете изменится настолько, что мир, который мы знаем, исчезнет. Человечество – тоже. Или оно покинет планету, или переместит саму Землю подальше от светила (иллюстрация SuperPimp /worth1000.com).
Кто выживет на поверхности такого мира? Разве что археи, полагают исследователи (и то — лишь временно). И если человечество далёкого будущего не захочет переселяться в герметичные подземные бункеры, изолированные от погибшей биосферы, ему придётся придумать что-то другое.
Может, просто переселиться всем миром на другую планету? В этом есть здравое зерно. Если в районе орбиты Земли будет очень жарко, то сначала на Марсе (где воды в виде льда – полным-полно), а позже (когда Солнце разуется ещё сильнее) — на спутниках Юпитера, может статься, как раз будет комфортно. Растают льды на Европе, превратятся в гостеприимные океаны...
Мы можем только догадываться, какими технологиями будет располагать человечество к тому моменту. Но даже с самыми невероятными типами приводов космических аппаратов сложно себе представить эвакуацию целого мира. Писатели-фантасты обычно не заостряют на этом внимание, когда описывают подобный исход человечества. Но фактор большого числа со счетов не спишешь. Переправить на другую планету миллиардов эдак 10-20 — задача трудно решаемая. Скажем, в привычных всем шаттлах это примерно по три запуска ежедневно в течение 2700 лет.
Альтернатива переселению давно придумана — надо изменить орбиту Земли, отодвинуть её подальше от Солнца. «Почему бы просто не начать запускать ракеты с Земли в одну сторону?» — спрашивают некоторые. Ведь каждый запуск по закону сохранения импульса чуть-чуть меняет траекторию самой планеты. Увы, даже старт одного миллиарда 10-тонных ракет изменит орбитальную скорость Земли всего на 20 нанометров в секунду, что ничтожно мало по сравнению с ней самой (30 километров в секунду).
Но тут на помощь приходят учёные, пробующие хотя бы в теории представить — как бы этот фокус со сменой «места жительства» планеты провернуть.
Об одном из способов мы коротко упоминали ещё несколько лет назад.
Тогда Грегори Лафлин (Greg Laughlin) из обсерватории университета Калифорнии (UCO), его соратник по университету Дон Корыцански (Don Korycansky) и Фред Адамс (Fred Adams) из университета Мичигана (University of Michigan) предложили сместить орбиту нашей планеты при помощи серии близких проходов крупных объектов из пояса Койпера.
Гравитационный манёвр приводит к заметному изменению в траектории космического аппарата, чем люди пользуются весьма широко. Но мало кто задумывается, что орбита планеты, отклонившей крошечное тело, также меняется, хотя бы и на йоту (иллюстрация Korycansky et.al.).
Поскольку тела там движутся медленно, им достаточно придать не столь уж большой импульс, чтобы столкнуть внутрь Солнечной системы. Далее нужно корректировать траекторию этих объектов так, чтобы они прошли на определённом расстоянии и с определённой стороны от Земли.
Гравитационное взаимодействие при каждом таком сближении чуть-чуть изменит параметры земной орбиты.
Потребуется миллион таких сближений, чтобы увеличить радиус земной орбиты в полтора раза. Причём растянуть эти гравитационные толчки нужно будет на многие тысячелетия — Солнце ведь начнёт раздуваться медленно. К моменту, когда дневная звезда станет в 2,2 раза ярче, как раз на орбите Марса поток излучения будет такой, как на Земле сейчас.
Миллион смещённых со своих орбит астероидов... Несколько расхолаживает пыл. Но авторы «проекта» говорят, что многие тела можно будет использовать для разгона Земли многократно. Нужно лишь рассчитать их траекторию так, чтобы после первого пролёта близ голубой планеты они делали разворот у Юпитера (получая импульс от него) и возвращались снова к Земле.
Лёд, испаряемый с поверхности, может стать одним из вариантов создания тяги для перемещения объектов пояса Койпера к Земле (иллюстрация NASA/JPL-Caltech).
А чем тянуть сами эти объекты пояса Койпера — найдётся. Тут можно приспособить и гравитационный тягач (который вообще-то придумали, чтобы уводить опасные астероиды от Земли), и просто внедрять в поверхность тел, покрытых льдом, установки, которые испаряли бы лёд и выбрасывали пар в качестве рабочего тела.
В общем, для грядущей цивилизации такая работа может оказаться выполнимой, хотя и займёт бесчисленные поколения.
Единственный, но существенный минус — подобный способ смещения Земли очень опасен. Всего один по ошибке попавший в нашу планету астероид (а каждый из них должен насчитывать в поперечнике порядка 100 км, это куда крупнее того «камня», что погубил динозавров), и Земля будет стерилизована «до уровня бактерий», — честно предупреждает Лафлин. А ведь дистанция пролёта по космическим меркам мизерная — 10 тысяч км от поверхности Земли.
Может, есть более спокойный вариант спасения?
Недавно Колин Макиннес (Colin McInnes) из университета Стратклайда (University of Strathclyde) предложил более реальный вариант.
Человечество должно «надуть» солнечный парус. Всего один, правда, с поперечником в 19,2 диаметра Земли (в виде диска). Для мира невесомости это не столь уж невыполнимая инженерная задача, хотя придётся предусмотреть активный контроль за соблюдением формы в условиях гравитационных возмущений со стороны Луны.
Прототип солнечного паруса с поперечником 20 м проходит тесты в NASA. Очевидно, возможности человечества очень и очень далеки от нужд проекта Макиннеса. Но спокойно, у нас ещё есть в запасе примерно миллиард лет (фото NASA).
Но главное, материала потребуется переместить несравненно меньше, чем общая масса миллиона астероидов в схеме Корыцански, Адамса и Лафлина. Поскольку парус должен состоять из металлической плёнки толщиной всего 8 микрометров, на его постройку придётся распотрошить всего лишь один 9-километровый астероид, богатый железом и никелем.
Колин вычислил, что суперпарус следует расположить на расстоянии в пять раз дальше Луны и наклонить под углом в 35° к направлению на Солнце. Находясь в области, где сила давления света и сила притяжения Земли будут уравновешены, парус начнёт смещаться, через гравитацию сдвигая и Землю. Конечно, такое изменение орбиты будет очень медленным, но зато верным.
Получается, что в теории способы изменить орбиту Земли — есть. Они даже более-менее выполнимы. Но ещё одно вычисление всё того же Грегори Лафлина заставляет подумать над сложностью совсем иного порядка.
Ведь планеты влияют друг на друга. И перемещение нашего мира может дестабилизировать, скажем, Меркурий. А изменение его орбиты, говорит Грег, способно перевести в хаотический режим всю внутреннюю Солнечную систему. В таком случае людям придётся брать под активный контроль не только орбиту Земли, но и орбиты ряда соседних миров.
Как светило будет уничтожать нашу планету
Череда мощнейших вспышек на Солнце привлекла внимание ученых, встревожила многих из наших сограждан. Что это, чем чревато? И не означают ли столь активные процессы, происходящие на ближайшей к нам звезде, начала каких-либо серьезных изменений, которые уже в обозримом будущем могут угрожать земной жизни? Мы попытались найти ответы на такие вопросы с помощью физика-исследователя Ивана Назаренко.
Сентябрь 2017-го претендует на место в списке природных рекордов, благодаря мощной «канонаде», устроенной Солнцем. Одна сильнейшая вспышка, другая... Мощные потоки электромагнитной энергии, обрушившиеся на Землю... Ученые предупреждают о вероятных негативных последствиях в виде сбоев работы связи, аварий на транспортных системах, ухудшение самочувствия метеозависимых людей. Но может ли последовать и нечто более глобальное?
Необратимые изменения происходят на Солнце в течение всей его «жизни» – миллионы лет. Это законы физики, – подчеркивает Иван Назаренко. – В конце концов изменения количественные перейдут в качественные, и наше светило, выработав, так сказать, энергетический ресурс, погибнет. Подавляющее большинство специалистов считает, что это может произойти еще очень нескоро – через 5-8 миллиардов лет.
Однако некоторые их коллеги настроены гораздо более пессимистично и предрекают вероятное наступление скорой «солнечной кончины». Они указывают на возможное развитие процессов на Солнце, которое приведет к взрыву сверхновой. В результате внешняя солнечная оболочка взорвется и на протяжении какого-то времени будет извергать энергию в громадных количествах – за секунду столько же, сколько выделяло Солнце в нормальном режиме за предыдущие 10 тысяч лет.
Некоторые из сторонников этой версии полагают, что одним из признаков начала превращения в сверхновую являются в том числе и мощные вспышки на Солнце.
– Такой процесс может затянуться? Другими словами, хватит ли солнечной жизни на наш век?
– Тут у ученых нет единого мнения. Например, голландец Пирс Ван дер Мейер в свое время заявлял, что Солнце превратится в сверхновую уже в 2010 году. Одним из аргументов в пользу именно такого развития событий он называл обнаруженное заметное увеличение температуры солнечного вещества. Однако, как мы с вами убедились голландский исследователь, к счастью, ошибся. Хотя процессы активизации на нашем светиле в последнее время заметны. В их числе, безусловно, и нынешние очень мощные вспышки. Однако, честно говоря, мы сейчас по-прежнему не можем дать однозначный ответ на вопрос, – а не погибнет ли Солнце в обозримом будущем? Мы слишком еще мало знаем о ближайшей к нам звезде, о том, что с ней происходит.
– Можно ли представить, как будет выглядеть картина гибели Солнца, если все-таки самые мрачные прогнозы сбудутся?
Это сделать проще, чем давать прогноз его «долгожительства». С учетом расстояния до нас от светила, его взрыв земляне увидят минутами восемью позже. Все небо охватит сияние от яркого белого пламени, излучаемого взорвавшейся звездой. Мощность этого свечения будет такова, что ночь на планете исчезнет. Скорее всего все живое – в том числе и люди, – погибнет уже на этом первом этапе катаклизма.
На Землю вслед за тем обрушатся потоки радиоактивного излучения – столь мощные, что от них не сможет защитить земное магнитное поле. Радиация довершит дело уничтожения флоры и фауны. А все следы их существования на планете будут вслед за тем испепелены: под воздействием аномального солнечного излучения температура на поверхности Земли быстро повысится до 3-5 тысяч градусов. Вся вода при этом испарится и образует густую облачную пелену на высоте десятков километров от «шарика». Но это еще только «предварительный апокалипсис».
За счет взрыва Солнце многократно «распухнет», а излучаемые им потоки плазмы обрушатся на Землю. Это динамическое воздействие приведет к тому, что нашу опустошенную, обгоревшую и оплавленную планету выбьет с ее орбиты, и она отправится в непредсказуемый полет за пределы солнечной системы.
Впрочем другие ученые утверждают, что у Земли и хотя бы части ее обитателей все-таки есть шанс пережить солнечный катаклизм. По версии этих предсказателей наиболее вероятен процесс, при котором Солнце сначала превратится в красного гиганта, а потом, выбросив в окружающее пространство часть своего вещества, станет белым карликом. При такой метаморфозе нашу планету может «отодвинуть» солнечным излучением на дальнее расстояние от светила, и она начнет вращаться вокруг него по орбите с большим радиусом, что в итоге убережет Землю от чрезмерного перегрева. Есть шанс, что эти новые условия существования Земли в околосолнечном пространстве окажутся пригодными для сохранения биологической жизни на поверхности планеты. Хотя нельзя забывать и о том, что при таком «аварийной эвакуации» наш «шарик» может столкнуться, например, с Марсом. Тут уж шансы выживания и сохранения планеты – нулевые.
Как рассказал Назаренко, по мнению некоторых ученых периоды особо высокой солнечной активности способны оказывать влияние на события, происходящие на Земле, усугубляя «негатив». Вот лишь несколько примеров из коллекции, собранной исследователем.
Максимум солнечной активности отмечен был в 1937-1938 гг. В этот период:
6 мая 1937 года под Нью-Йорком потерпел катастрофу крупнейший в мире германский дирижабль «Гинденбург»;
11 июня в Москве завершился процесс по «делу маршала Тухачевского», с которого начались масштабные репрессии в армейских верхах;
в июле японские войска вторглись в Китай, в ходе войны солдаты Микадо зверски убили множество мирных жителей;
29 июля 1938 года на Дальнем Востоке начались бои частей Красной армии с японскими войсками в районе озера Хасан;
с 9 на 10 ноября случилась «Хрустальная ночь», когда произошли массовые еврейские погромы в Германии.
Солнечный «пик» 1969 года «аукнулся» целой чередой удавшихся и не удавшихся государственных переворотов и покушений на лидеров государств:
22 января во время торжественной встречи экипажей космических кораблей Союз-4 и Союз-5 совершено покушение на Генерального секретаря ЦК КПСС Л. И. Брежнева;
25 января в Северном Йемене военные попытались свергнуть правительство, в итоге их постигла неудача, все заговорщики убиты;
25 марта под давлением высшего армейского командования ушел в отставку президент Пакистана фельдмаршал Айюб-хан;
15 октября в городе Лас-Анод неизвестный в полицейской форме расстрелял президента Сомали Абдирашида Али Шермарка, а вслед за тем в этой стране произошел военный переворот;
в начале декабря одна за другой произошли неудачные попытки государственных переворотов в Ливии и Судане.
«Пик» солнечной активности 1979 года:
16 января в иранской провинции Хорасан произошло землетрясение силой 7 баллов по шкале Рихтера;
в феврале–марте разгорелась кратковременная, но очень ожесточенная китайско-вьетнамская война;
11 августа над Днепродзержинском произошло столкновение двух пассажирских самолётов Ту-134, погибло 172 человека, в том числе футболисты команды «Пахтакор»;
9 ноября в течение десяти минут мир находился на грани начала ядерной войны из-за сбоя в работе компьютера американской системы NORAD;
в конце декабря советские войска были введены в Афганистан, при штурме дворца убит президент Афганистана Хафизулла Амин.
«Пик» 1989 года:
9 апреля в Тбилиси войсками разогнан митинг, на котором присутствовало более 60 тысяч человек, погибло 16 человек, сотни ранены;
4 июня около Уфы в результате взрыва газопровода сгорели два пассажирских поезда, погибло 575 человек, более 670 ранены.
Еще один солнечный максимум пришелся на 2000-2001 гг.:
11 ноября из-за возгорания поезда-финикулера в австрийском горнолыжном курорте Капрун погибло 155 человек;
11 сентября 2001-го – крупнейшая террористическая атака в США, захваченные террористами авиалайнеры протаранили башни Всемирного Торгового Центра, погибло около 3000 человек;
4 октября ракетой, запущенной с крымского полигона в ходе учений ПВО Украины, случайно сбит пассажирский самолёт Ту-154 российской авиакомпании, погибли 78 человек;
Солнце погибнет вовсе не в результате взрыва - оно будет меняться постепенно, пока не будет разрушено. Мы оформили описание этого процесса в увлекательную подборку.
Повышение температуры поверхности Земли
1. Примерно через 1,1 млрд лет Солнце начнёт меняться. Поскольку водородное топливо в ядре будет израсходовано, горение будет происходить, в основном, на поверхности, из-за чего звезда станет светить намного ярче, и возросшее излучение окажет разрушительное воздействие на нашу планету.
Средняя температура поверхности Земли повысится примерно до 75°С. Океаны испарятся и планета станет безжизненной пустыней.
Весь водород преобразуется в гелий
2. Когда Солнце использует весь водород для создания энергии, оно преобразует его в гелий, и в конце концов, гелия станет намного больше. Гелий - элемент неустойчивый, поэтому он начнёт разрушаться. Ядро Солнца станет еще плотнее и горячее, звезда увеличится в объёме в полтора раза и станет вдвое ярче, чем сейчас.
В течение следующих 700 млн лет оно будет продолжать расти, а после этого немного остынет. С пустынной поверхности Земли Солнце будет выглядеть как огромный оранжевый шар, висящий в туманном небе.
Солнце потеряет около 1/4 от всей массы
3. В возрасте около 1,2 млрд лет Солнце потеряет примерно четверть массы, и тогда изменятся орбиты планет: Венера окажется примерно на той же орбите, где сейчас Земля, а сама Земля отодвинется ещё дальше.
Солнце превратится в красного гиганта
4. В конце концов, Солнце превратится в красного гиганта - увеличится примерно в 166 раз, и его «корона» достигнет того места, где раньше как раз была орбита Земли. Меркурий и Венера к этому моменту уже будут поглощены светилом. На Земле же станут плавиться и течь горы, и образуются колоссальные раскалённые потоки и моря лавы. Огромное красное Солнце затмит половину неба.
На других планетах зародится жизнь
5. Хотя «внутренние» планеты неизбежно погибнут, на отдалённых мирах может зародиться жизнь. Например, расплавятся льды спутника Юпитера Европы, да и Плутону наконец-то хватит солнечного света и тепла.
Разрушение углерода и кислорода
6. Когда солнце достигнет своего максимального размера, его ядро раскалится до температуры 100 млн °С, и это вызовет синтез гелия. Атомы гелия начнут разрушаться, выделится колоссальное количество энергии. Солнце опять начнёт уменьшаться в размерах, хотя первоначального уже никогда не достигнет. Это будет продолжаться в течение следующих 110 млн лет. После этого, в результате ядерной реакции, появятся новые элементы - кислород и углерод. Когда их накопится в ядре Солнца достаточно много, оно снова вдвое увеличится в размерах. Наконец, снова останется гелиевое ядро, углерод и кислород разрушатся, но энергии хватит, чтобы началась непосредственно гибель.
Все внутренние планеты исчезнут
7. Солнце будет неуклонно увеличиваться в размерах, пока гелия и водорода уже не останется. Оно станет в 180 раз больше и в тысячи раз ярче, чем сейчас. Огромное количество вещества будет выброшено в космос, и почти половина массы будет потеряна. Внутренние планеты к тому времени станут не более, чем воспоминанием.