Как умрет наше Солнце?

Солнечный свет достигает человеческого глаза за восемь минут, преодолевая расстояние в почти 150 миллионов километров. Эта огромная печь на 73% состоит из водорода, на 25% из гелия и на 2% из других элементов, таких как углерод, железо и кислород. Интересно, что в прошлом многие ученые наотрез отказывались верить в тот факт, что Солнце родилось не миллионы, а миллиарды лет назад. Так, Лорд Кельвин полагал, что наша звезда должна растратить всю энергию за 30 миллионов лет и, следовательно, должна быть еще моложе, раз продолжает светить. Однако Кельвин, как мы знаем сегодня, ошибался – современная наука доказала, что возраст Солнца составляет по меньшей мере 4,5 миллиарда лет (если судить по возрасту других объектов Солнечной системы, которые сформировались примерно в то же время). При этом Солнце похоже на другие звезды, которые мы можем наблюдать с помощью телескопов, за исключением того, что оно не очень крупное – чуть больше Проксима Центавра. А такие звезды, как утверждают астрономы, живут миллиарды лет, в течение которых преодолевают определенные этапы роста, развиваясь, старея и в конце концов умирая. Так как же погибнет наша звезда?

Жизнь звезды

Так как большинство звезд состоят из водорода – по сути, самого простого элемента во Вселенной – внутри них находится «водородная бомба замедленного действия», которая превращает водород в еще один простой элемент – гелий, при этом выделяя огромное количество энергии в форме тепла, света и других видов излучения.

Интересно, что размер звезды является равновесием между расширяющейся силой тепла и сжимающейся силой притяжения. Это постоянно поддерживающееся равновесие позволяет звезде кипеть несколько миллиардов лет – до того момента, пока у нее не закончится топливо. Когда это происходит звезда схлопывается в саму себя под действием гравитации и в какой-то момент попросту взрывается.

Гибель звезд – одно из самых красивых явлений во Вселенной.

Но по человеческим меркам жизнь звезд слишком длинна, так что астрономы могут лишь наблюдать ее маленький фрагмент. Однако современные астрономические инструменты позволили ученым наблюдать самые разные звезды, каждая из которых находится на определенном этапе развития. Так, новорожденные звезды формируются из облаков газа и пыли – как и наше Солнце четыре с половиной миллиарда лет назад, а возраст многих других звезд астрономы называют «средним». Но на просторах бесконечной Вселенной встречаются и очень древние светила –умирающие звезды.

Внимательно всматриваясь в ночное небо, астрономы, в конечном итоге, собрали внушительные «коллекции звезд» разных размеров и на разных ступенях эволюции. Интересно, что каждый экземпляр «в коллекции» демонстрирует, что было или что будет с любым другим экземпляром. Так, звезды наподобие Солнца расходуют весь водород, после чего начинают «сжигать» вместо него гелий – звезды на этом этапе развития ученые называют красными гигантами.

Планета, вращается вокруг красного карлика.

Считается, что Солнце достигнет этой ступени развития через 5 миллиардов лет. Его ядро будет сжиматься, но внешние слои расширятся до орбиты Марса, поглотив при этом нашу планету. Конца своего жизненного пути наша звезда достигнет примерно через 10 миллиардов лет. И хотя оценки исследователей могут несколько различаться, очевидно одно – нас с вами, как и Земли, уже точно не будет.

Интересный факт

Яркость Солнца увеличивается примерно на 10 процентов каждые миллиард лет. Так что человечеству примерно столько и осталось – подобное увеличение яркости испарит с лица Земли океаны, а поверхность станет слишком горячей.

Как погибнет Солнце?

В 2018 году международная команда исследователей решила воспользоваться компьютерным моделированием, чтобы предсказать как и Солнце и 90% звезд, похожих на него, могут окончить свой жизненный путь. Результаты работы показали, что наше Солнце, скорее всего, уменьшится от красного гиганта до белого карлика, а затем превратится в планетарную туманность.

Когда звезда умирает, она выбрасывает массу газа и пыли в космос. Это – оболочка звезды, которая может достигать половины звездной массы. Это показывает ядро звезды, у которого к этому моменту в жизни звезды заканчивается топливо, в конечном итоге оно выключается и, наконец, умирает, – объясняет один из авторов исследования, астрофизик Альберт Зейлстра из Манчестерского университета в Великобритании.

Плaнeтapнaя тумaннocть CVMP 1 – одна из самых красивых во Вселенной.

Что же до планетарных туманностей, то горячее ядро заставляет выброшенную оболочку ярко сиять около 10 000 лет – короткий период в астрономии. Некоторые туманности настолько яркие, что их можно увидеть с чрезвычайно больших расстояний, измеряемых десятками миллионов световых лет.

Модель данных, которую создала команда, фактически предсказывает жизненный цикл различных видов звезд, чтобы определить яркость планетарной туманности, связанной с различными массами звезд, пишет издание Science Alert.

Это может показаться удивительным, но почти 30 лет назад астрономы заметили кое-что необычное: самые яркие планетарные туманности в других галактиках имеют примерно одинаковый уровень яркости. Это означает, что, по крайней мере теоретически, глядя на планетарные туманности в других галактиках, астрономы могут рассчитать, как далеко они находятся.

Данные работы, опубликованные в научном журнале Nature Astronomy показали, что старые звезды с малой массой должны образовывать гораздо более слабые планетарные туманности, чем молодые, более массивные звезды.

Поверхность Солнца в объектива зонда NASA Solar Orbiter.

Полученные данные также показали, что у исследователей появился способ измерить присутствие звезд возрастом в несколько миллиардов лет в далеких галактиках. А это – диапазон, который удивительно трудно измерить. И все же, можно с уверенностью говорить, что сегодня мы точно знаем когда и как погибнет наша звезда.