Что произойдет с Землей, когда Солнце начнет умирать?

Солнцу около 4,6 миллиардов лет. И сейчас он находится примерно в середине своей жизни. О том, что будет с Землей, когда Солнце начнет умирать, читайте в статье «а».

Солнце сжигает водород и становится немного ярче каждый миллиард лет. По данным ScienceInsights, через миллиард лет ее яркость увеличится примерно на десять процентов. Этого достаточно, чтобы нарушить климатический баланс, который поддерживал жизнь на Земле в течение почти четырех миллиардов лет.

Увеличение теплового потока вызовет определенную цепочку событий:

Поверхностные воды начнут активнее испаряться.

Водяной пар поднимется в верхние слои атмосферы, где ультрафиолетовый свет расщепит его на водород и кислород.

Водород улетучится в космос.

Вот как Венера потеряла свои океаны. Земля пойдет тем же путем.

Самая горячая планета во Вселенной: что еще известно о Венере

Первыми исчезнут растения. Повышение температуры нарушит углеродный цикл, в результате чего концентрация углекислого газа упадет ниже порога, необходимого для фотосинтеза. Без растений все пищевые цепи, зависящие от кислорода, рухнут. В результате окно для сложной жизни захлопнется через 500–800 миллионов лет. В глубинах земной коры могут выжить только микроорганизмы, питающиеся геотермальным теплом.

Каким будет Солнце через пять миллиардов лет?

Примерно через пять миллиардов лет запасы водорода в ядре Солнца исчерпаются. Ядро начнет сжиматься под собственным весом и нагреваться. Вокруг него образуется оболочка, в которой будет продолжаться синтез водорода. Высвободившаяся энергия начнет раздувать внешние слои звезды. Солнце войдет в фазу красного гиганта.

По данным НАСА, на этом этапе Солнце потеряет около половины своей массы, а его светимость увеличится в тысячи раз. Внешние слои раздуются настолько, что звезда займет большую часть неба от поверхности любой сохранившейся планеты. Красный гигант будет существовать в таком состоянии несколько сотен миллионов лет.

Когда температура ядра достигнет ста миллионов Кельвинов, начнется гелиевая вспышка. Гелий начнет гореть, превращаясь в углерод. Звезда временно стабилизируется примерно на сто миллионов лет. Затем процесс повторится. На этот раз дело не дойдет до завершения.

Поглотит ли Солнце Землю?

Наука пока не имеет четкого ответа на этот вопрос. По данным Scientific American, при максимальном расширении поверхность Солнца выйдет за пределы нынешней орбиты Земли на двадцать процентов, а ее яркость увеличится в три тысячи раз. Меркурий и Венера гарантированно будут поглощены.

Судьба Земли зависит от баланса двух сил. Расширяющееся Солнце создаст приливное сопротивление и притянет планету к себе. В то же время он потеряет массу из-за звездного ветра и ослабит свою гравитационную хватку, что позволит орбите Земли расшириться.

Исследование показало, что ранние модели, предсказавшие гибель Земли, переоценивали приливные эффекты. Новые расчеты предполагают, что Земля выйдет на более широкую орбиту и выживет. Авторы подчеркивают, что наблюдения за звездами, похожими на Солнце, пока указывают на выживание Земли, но говорить с уверенностью пока рано.

Что останется на месте Солнца?

Когда гелий в ядре закончится, Солнце начнет сбрасывать свои внешние оболочки. Они рассеются в космосе, образуя планетарную туманность — светящееся газовое облако. Но этот процесс займет десятки тысяч лет.

Белый карлик останется в центре туманности. Объект размером примерно с сегодняшнюю Землю будет содержать около половины первоначальной массы Солнца. Его начальная температура превысит сто тысяч кельвинов. Белый карлик состоит из углерода и кислорода и не производит энергии в результате ядерных реакций. Он просто постепенно остывает в течение триллионов лет.

Когда охлаждение завершится, объект станет черным карликом. Во Вселенной пока не существует ни одного черного карлика. Возраст Вселенной недостаточен, чтобы хотя бы один белый карлик прошел этот путь до конца.

Что может пережить смерть звезды?

Астрономы уже наблюдали системы, пережившие гибель своей звезды. В 2021 году телескоп «Кеплер» обнаружил планету размером с Юпитер на орбите вокруг белого карлика — в зоне, где ранее находились внутренние планеты системы. Наблюдения за такими системами сейчас служат основным источником данных о том, что происходит с планетами, когда звезда умирает.

К тому времени, как Солнце начнет умирать, Земля будет мертва уже несколько миллиардов лет. Но вопрос о том, выживут ли его орбита и его скала, остается открытым.

Ранее мы писали о том, почему день на Земле меняется и день постепенно становится длиннее.