В далеком будущем Солнце погаснет, а Земля замерзнет

Астрономы вплоть до конца 30-х годов прошлого века придер­живались версии о том, что история Солнечной системы закон­чится в полнейшей тьме и холоде, а Землю ожидает весьма неза­видное будущее. Считалось, что Солнце просто-напросто начнет постепенно угасать, отдавая все меньше и меньше энергии.

Земля из-за этого превратится в ледяной мир, лишенный света и тепла, и положение на нашей планете в будущем окажется даже хуже, чем сейчас на Плутоне. Такого же мнения о судьбе Солнца и Земли придерживается и большинство простых людей, хотя наука давно «написала» сценарий дальнейшего развития Солнечной системы.

Откуда астрономы могли узнать, что будет с Солнцем и пла­нетами через миллионы и миллиарды лет? Это стало возмож­ным благодаря многочисленным наблюдениям и созданию на их основе нескольких теорий, подтверждающихся на практике. В частности, сейчас существует работающая теория эволюции звезд, благодаря которой можно с уверенностью сказать, что было с той или иной звездой в далеком прошлом и что ожидает ее в будущем.

Если не вдаваться в подробности, то общий смысл этой тео­рии сводится к следующему: развитие, жизнь и гибель звезды зависит от ее первоначальной массы и химического состава. При этом звезды одного класса (близкие по массе, размерам, химическому составу, светимости, цвету и т. д.) «проживают» одинаковую жизнь — однотипно развиваются и гибнут.

Все это в полной мере относится и к нашему Солнцу — его будущее легко предсказывается на основе наблюдений за мил­лионами звезд и согласно разработанной теории звездной эво­люции. По этой теории, наше светило находится примерно на половине своего жизненного цикла, но его «смерть» будет совсем не такой, как было описано вначале.

Солнце относится к звездам средних размеров, которых больше всего во Вселенной. Такие звезды являются достаточно стабильными, а их общая продолжительность жизни состав­ляет более 20 миллиардов лет. Здесь не зря говорится именно об общей продолжительности существования звезды — на раз­ных этапах своего развития одна и та же звезда представляет собой совершенно разные объекты с непохожими характери­стиками и качествами.

В настоящее время Солнце находится на самом стабильном и самом продолжительном этапе своей жизни — он начался око­ло 4,59 миллиарда лет назад, а закончится не ранее чем через 4, а то и 5 миллиардов лет. Поэтому и говорят, что время жизни нашего светила составляет примерно 10 миллиардов лет — ведь потом Солнце уже будет совсем не таким, как сейчас.

Итак, примерно через 4,5 миллиарда лет Солнце начнет ме­няться. Эти изменения будут вызваны уменьшением количества водорода и увеличением количества гелия (ведь, как известно, на Солнце сейчас наблюдаются термоядерные реакции синтеза гелия из водорода, в ходе которых и выделяется огромная энер­гия). Наше светило будет постепенно увеличиваться в размерах и буквально краснеть. При этом невидимое глазом ядро звезды, в котором и собрана основная масса водорода с гелием, будет сжиматься и сильно разогреваться.

Но на этапе красного гиганта Солнце не остановится — даль­ше его развитие будет продолжаться гораздо быстрее. Так, через 7,8 миллиарда лет в ядре звезды сложатся условия, при которых начнется термоядерное «горение» гелия, в ходе которого будут выделяться кислород и углерод. Эта стадия очень неустойчива, внешняя оболочка будущего Солнца будет еще сильнее расши­ряться и даже может достигнуть современной орбиты Земли. Но вот что интересно — наша планета не сгорит в атмосфере звезды.

Дело в том, что Солнце, будучи красным гигантом, будет стремительно «худеть», то есть терять свою массу — это связано с усилившимся солнечным ветром. И к тому времени как звезда достигнет орбиты Земли, она станет гораздо менее массивной, что скажется на вращении всех планет. Согласно законам не­бесной механики, при снижении массы центрального объекта все вращающиеся вокруг него тела отдаляются, расширяя свои орбиты, то есть Земля просто-напросто перейдет на более даль­нюю орбиту и не будет сожжена Солнцем. Но даже это не спасет все, что будет находиться к тому времени на нашей плане­те — повышение температуры будет таково, что даже атмос­фера улетучится в космос, а о существовании жизни даже и говорить не приходится.

Как было сказано, этот период солнечной жизни крайне не­устойчив, но он не завершится взрывом — масса Солнца для этого недостаточна. Вместо взрыва внутреннее давление ядра относительно «тихо» сорвет внешнюю оболочку звезды. Эта обо­лочка, постепенно расширяясь, образует так называемую плане­тарную туманность, которая через несколько десятков тысяч лет полностью рассеется в космическом пространстве.

На месте Солнца останется маленькая звезда, сравнимая по размерам с Землей, — белый карлик (будет ли в то время су­ществовать наша планета, неизвестно, тут уж как повезет). Эта звезда светит за счет накопленного тепла, а его в белом карлике достаточно — по современной теории, температура внутри звез­ды достигает нескольких миллионов градусов. Время существо­вания такой звезды даже по астрономическим меркам огромно — оно может доходить до сотен миллиардов и даже триллионов лет! Постепенно белый карлик будет остывать, тускнеть и, наконец, должен полностью остыть и стать «трупом» звезды — темным, холодным и неподвижным.

Так что Землю ожидает незавидная судьба. Сначала нашей планете предстоит стать раскаленным пустынным шариком, лишенным воды, воздуха и жизни. А потом, если ей удастся уцелеть при сбросе оболочки красного гиганта, она станет хо­лодным спутником едва греющего и со временем угасающего белого карлика.