На протяжении миллионов лет каждый новый день Земли начинается с восхода Солнца на востоке и заканчивается его закатом на западе. Исторические эпохи сменяют друг друга, рушатся одни империи и рождаются другие, объявляются войны и заключаются перемирия, а Солнце все также размеренно движется по небосклону.

Но задумывается ли кто-нибудь, что произойдет, если в один совсем не прекрасный день Солнце вдруг перестанет существовать? На фоне этого события все, чем занята на сегодняшний день человеческая цивилизация, окажется не более, чем мышиной возней на тонущем корабле. А ведь такое однажды может случиться.

Из учебников по астрономии известно, что звезда, подобная Солнцу, живет около десяти миллиардов лет. Из них на сегодняшний день уже прошло около 4,57 миллиардов лет, соответственно не трудно посчитать, что еще примерно 5,5 миллиардов лет человечество может заниматься на Земле своими делами, не беспокоясь о том, что кто-то вдруг погасит «вечную лампочку» у него над головой.

Так официально обстоят дела, но ряд достаточно серьезных ученых физиков считает иначе. Голландский астрофизик Пирс Ван дер Меер, являющийся экспертом Европейского космического агентства, несколько лет назад неожиданно заявил, что 1 июля 2005 года на Солнце произошел крупный выброс плазмы.

Астрономы подсчитали, что диаметр протуберанца составил более тридцати диаметров Земли, а его длина превысила рекордные 350 тысяч километров. К счастью для жителей планеты, выброс вещества произошел в противоположную от Земли сторону.

Однако ученые и, в частности, Ван дер Меер, не спешили радоваться. По мнению астрофизика, много лет изучающего поведение Солнца, наше светило в скором времени ждет взрыв. Причем, сроки ученый называл совсем не космических масштабов, жизни светилу и, соответственно, человечеству голландец отводил всего около шести лет. Получалось, что конец света должен был наступить в 2011 – 2012 годах.

Пророчество астрофизика довольно быстро разошлось по мировым СМИ, вызвав определенную панику среди впечатлительных жителей планеты, подогретых пророчеством майя, также упоминавшего о гибели очередного Солнца. В своих выводах Ван дер Меер опирался на данные о странном изменении внутренней температуры Солнца.

Долгие годы температура светила была постоянной и составляла около 15 миллионов градусов Цельсия. Но в период с 1994 по 2005 годы температура Солнца вдруг резко подскочила до 27 миллионов градусов — почти вдвое. На основе этих данных ученый сделал вывод, что, нагреваясь столь быстрыми темпами, Солнце быстро превратится в сверхновую звезду.

По словам Ван дер Меера, конец цивилизации будет красочным, но не долгим. Сначала произойдет ослепительная вспышка, следом за ней потоки рентгеновского, ультрафиолетового и гамма-излучения уничтожат все живое на нашей планете.

Земля нагреется до нескольких тысяч градусов, а океаны попросту испарятся. Однако прошел 2011 год, человечество счастливо пережило декабрь 2012-го, минул 2014 год, стартовал 2018-й, а катаклизм так и не произошел.

Впрочем, не стоит радоваться раньше времени, поскольку в предсказаниях и столь глобальных расчетах возможны погрешности. Сегодня человечеству необходимо понять, планирует ли Солнце действительно взорваться, и если «да», то когда примерно это может произойти.

Оказалось, что ученые, действительно, последние годы задумываются о том, чтобы изменить официальную точку зрения относительно модели эволюции звезд солнечного типа. Так, Саймон Кэмпбелл, ученый из Университета Монаш, опубликовал работу, в которой утверждает, что звезды, аналогичные Солнцу, как правило, пропускают этап старости и умирают сразу.

Подобный вывод исследователь сделал на основе исследования шарового скопления NGC 6752, которое своей историей дало понять, что теории об эволюции звезд солнечного типа – ошибочны. Долгое время считалось, что ученые знают практически все относительно эволюции звезд и периодах их старения.

Предполагалось, что Солнце, согласно этой теории, примерно через 5 миллиардов лет утратит атмосферу и превратится в красного гиганта – звезду, которая выжгла все свое топливо. И этот красный гигант сначала распухнет до орбиты Земли, а затем сожмется до размеров белого карлика, чтобы потом снова стать обычной звездой.

Теперь, после исследования с помощью телескопа VLT шарового скопления NGC 6752, оказывается, что звезды типа Солнца действительно не доживают до момента глубокой старости, а срок их жизни напрямую зависит от количества содержания натрия.

Так сложилось, что в шаровом скоплении NGC 6752 присутствуют сразу два поколения звезд. Этот интересный факт позволил астрофизикам сравнить количество натрия в «старых» и «новых» звездах на примере более 130 звезд. Выводы оказались самыми поразительными: они фактически подтвердили, что звезда может взорваться в «расцвете лет».

Больше всего ученых пугает то, что Солнце ведет себя непредсказуемо. Гигантскому выбросу вещества в 2005 году не предшествовал ни один из признаков, обычно оповещавших об аналогичных катаклизмах. Чаще всего о таких «проделках» дают знать знаменитые солнечные пятна – темные области на поверхности светила, говорящие об изменении или колебании магнитного поля Солнца.

Даже сейчас сильные магнитные бури на Солнце порой не только влияют на здоровье метеозависимых людей, но и разрушают линии электропередач. Что же говорить о выбросе солнечного вещества. А если еще и представить, что в очередной раз этот протуберанец будет направлен в сторону Земли.

Только вдумайтесь: он достигнет поверхности нашей планеты за 8 минут. Это примерно столько же, сколько составляло время подлета баллистических ракет к границам США или СССР во время противостояния времен холодной войны. Только в этот раз, если протуберанец пробьет насквозь атмосферу Земли, не поможет никакой бункер.

Однако же отечественные астрофизики считают, что не стоит смотреть на вещи столь пессимистично. По их мнению, Ван дер Меер и поклонники его и аналогичных теорий ошибаются. Ведь интенсивность, а не сила солнечного излучения, постоянна на протяжении многих, в том числе и последних лет.

Это было бы невозможным, если бы температура Солнца росла так, как об этом говорит голландец. Следовательно, он либо ошибается, либо сознательно, желая прославиться, создает дутую сенсацию.

Ряд других ученых утверждают, что подобные повышения температуры возможны, но это так называемые циклы солнечной активности, продолжительностью 11, 22, 100 или 400 лет, когда после периода повышения температуры идет период ее понижения.

Причем, произошедшая роковая вспышка, переполошившая всю планету, произошла в 2005 году, как раз в последний год 11- летнего цикла активности. При этом, физики всего мира, не сговариваясь, заверяют, что даже если голландец прав, то до взрыва Солнца должно пройти не менее нескольких десятков, а то и сотен тысяч лет.

Тем не менее, если человечество хочет жить вечно, ему необходимо позаботиться о постройке огромных звездолетов, на которые могла бы переселиться человеческая цивилизация, чтобы не зависеть от капризов своей звезды.

Использованы материалы статьи Дмитрия Туманова с сайта

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;

Возраст Солнца оценивается большинством астрофизиков примерно в 4,59 миллиарда лет. Его относят к средним или даже малым по величине звездам - такие звезды существуют дольше, чем их более крупные и быстро выгорающие сестры. Солнце пока успело израсходовать меньше половины имевшегося в нем водорода: из доли в 70,6 процента от первоначальной массы солнечного вещества осталось 36,3. В ходе термоядерных реакций водород внутри Солнца превращается в гелий.

Для того чтобы пошла реакция термоядерного синтеза, необходимы высокая температура и высокое давление. Ядра водорода представляют собой протоны - элементарные частицы с положительным зарядом, между ними действует сила электростатического отталкивания, мешающая им сближаться. Но внутри действуют также значительные силы всемирного притяжения, которые мешают протонам разлетаться. Напротив, они прижимают протоны настолько близко друг к другу, что начинается ядерный синтез. Часть протонов при этом превращается в нейтроны, и силы электростатического отталкивания ослабевают; в результате светимость Солнца повышается. По оценкам ученых, на начальном этапе существования Солнца его светимость составляла только 70 процентов от того, что оно излучает сегодня, и в последующие 6,5 миллиардов лет светимость звезды будет только расти.

Впрочем, с этой самой распространенной и вошедшей в учебники точкой зрения продолжают спорить. И главной темой для спекуляций служит именно химический состав солнечного ядра, о котором можно судить только по весьма косвенным данным. В одной из конкурирующих теорий предполагается, что основным элементом в солнечном ядре является вовсе не водород, а железо, никель, кислород, кремний и сера. Легкие элементы - водород и гелий - присутствуют только на поверхности Солнца, и реакция синтеза облегчается благодаря большому количеству нейтронов, излучаемых ядром.
Оливер Мануэль (Oliver Manuel) разработал эту теорию в 1975 году и с тех пор старается убедить научное сообщество в её справедливости. У него есть некоторое количество сторонников, но большинство астрофизиков считают её полным вздором.

Фото: NASA and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI)

Переменная звезда V838 Единорога (V838 Monocerotis) расположена на краю нашей галактики. На этом снимке изображена часть пылевой оболочки звезды. Размер этой оболочки составляет шесть световых лет. То световое эхо, которое видно сейчас, запаздывает по отношению к самой вспышке всего на два года. Астрономы ожидают, что световое эхо будет продолжать высвечивать пылевые окрестности звезды V838 Mon в процессе расширения по крайней мере до конца этого десятилетия.

Какая из теорий ни была бы справедлива, «солнечное горючее» рано или поздно будет кончаться. Из-за недостатка водорода термоядерные реакции начнут приостанавливаться, и равновесие между ними и силами притяжения нарушится, отчего внешние слои прижмутся к ядру. От сжатия концентрация оставшегося водорода повысится, ядерные реакции усилятся, и ядро начнет расширяться. Общепринятая теория предсказывает, что в возрасте 7,5–8 миллиардов лет (то есть через 4–5 миллиардов лет) Солнце превратится в красного гиганта: его диаметр увеличится более чем в сто раз, так что орбиты первых трех планет Солнечной системы окажутся внутри звезды. Ядро очень горячее, а температура оболочки гигантов небольшая (около 3000 градусов) - и поэтому красного цвета.

Характерной особенностью красного гиганта можно считать то, что водород уже больше не может служить «горючим» для ядерных реакций внутри него. Теперь начинает «гореть» уже гелий, скопившийся там в больших количествах. При этом образуются неустойчивые изотопы бериллия, которые при бомбардировке их альфа-частицами (то есть теми же ядрами гелия) превращаются в углерод.
Именно на этом жизнь на Земле, да и сама Земля, скорее всего, уже гарантированно прекратит свое существование. Даже той невысокой температуры, которую на тот момент будет иметь солнечная периферия, хватит, чтобы наша планета полностью испарилась.

Конечно же, человечество в целом, как каждый человек по отдельности, надеется на вечную жизнь. Момент превращения Солнца в красного гиганта накладывает на эту мечту определенные ограничения: подобную катастрофу человечеству если и удастся пережить, то только за пределами своей колыбели. Но уместно тут напомнить, что один из крупнейших физиков современности Стивен Хокинг (Stephen Hawking) уже давно утверждает: момент, когда единственным способом выжить для человечества станет колонизация других планет, уже почти настал. Внутриземные причины сделают эту колыбель невозможной для обитания гораздо раньше, чем что-то плохое случится с Солнцем.

Давайте тут подробнее о сроках:

Масса = 1.99* 1030 кг.

Диаметр = 1.392.000 км.

Абсолютная звёздная величина = +4.8

Спектральный класс = G2

Температура поверхности = 5800о К

Период обращения вокруг оси = 25 ч(полюса) -35 ч(экватор)

Период обращения вокруг центра галактики = 200.000.000 лет

Расстояние до центра галактики = 25000 свет. лет

Скорость движения вокруг центра галактики = 230 км/сек.

Солнце. Звезда давшая начало всему живому в нашей системе, приблизительно в 750 раз превосходит по массе все остальные тела солнечной системы, поэтому всё в нашей системе можно считать обращающимся вокруг солнца, как общего центра масс.

Солнце — это сферически симметричный раскаленный плазменный шар, находящийся в равновесии. Оно, вероятно, возникло вместе с другими телами Солнечной системы из газопылевой туманности примерно 5 млрд. лет назад. В начале своей жизни солнце, примерно на 3/4 состояло из водорода. Затем, из-за гравитационного сжатия, температура и давление в недрах настолько увеличились, что самопроизвольно начала происходить термоядерная реакция, в ходе которой водород превращаться в гелий. В результате этого очень сильно поднялась температура в центре Солнца, (порядка 15.000.000о К), а давление в его недрах возросло настолько (1,5х105 кг/м3), что смогло уравновесить силу тяжести и остановить гравитационное сжатие. Так возникла современная структура Солнца.

Примечание: В звезде есть гигантский резервуар гравитационной энергии. Но черпать из него энергию безнаказанно нельзя. Нужно, чтобы Солнце сжималось, причем оно должно уменьшаться в 2 раза каждые 30 миллионов лет. Полный запас тепловой энергии в звезде примерно равен ее гравитационной энергии с обратным знаком, т. е. порядка GM2/R. Для Солнца тепловая энергия равна 4*1041 Дж. Каждую секунду Солнце теряет 4*1026 Дж. Запаса его тепловой энергии хватило бы лишь на 30 миллионов лет. Спасает термоядерный синтез — объединение легких элементов, сопровождающеесся гигантским энерговыделением. Впервые на него этот механизм, еще в 20-е годы 20-го века, указал английский астрофизик А. Эдингтон, который заметил что четыре ядра атома водорода (протона) имеют массу 6,69* 10-27 кг, а ядро гелия — 6,65* 10-27 кг. Дефект массы объясняется теорией относительности. По формуле Эйнштейна полная энергия тела связана с массой соотношением E = Мс2. Энергия связи в гелии на один нуклон больше, значит, глубже его потенциальная яма и меньше его полная энергия. Если каким-то образом из 1 кг водорода синтезировать гелий, выделится энергия, равная 6* 1014 Дж. Это примерно 1 % полной энергии затраченного топлива. Вот вам и резервуар энергии.

Современники, однако, скептически отнеслись к гипотезе Эдингтона. По законам классической механики для сближения протонов на расстояние порядка радиуса действия ядерных сил необходимо преодолеть силы кулоновского отталкивания. Для этого их энергия должна превышать величину кулоновского барьера. Расчёт показал, что для начала процесса термоядерного синтеза необходима температура около 5 млрд градусов, но температура в центре Солнца примерно в 300 раз меньше. Таким образом, Солнце казалось недостаточно горячим для того, чтобы в нем был возможен синтез гелия.

Гипотезу Эдингтона спасла квантовая механика. В 1928 году молодой советский физик Г.А. Гамов обнаружил, что согласно ее законам частицы могут с некоторой вероятностью просачиваться через потенциальный барьер даже в том случае, когда их энергия ниже его высоты. Это явление получило название подбарьерного или туннельного перехода. (Последнее образно указывает на возможность очутиться по другую сторону горы, не взбираясь на ее вершину.) С помощью туннельных переходов Гамов объяснил законы радиоактивного a-распада и тем самым впервые доказал применимость квантовой механики к ядерным процессам (почти в то же время туннельные переходы были открыты Р. Генри и Э. Кондоном). Гамов обратил также внимание на то, что благодаря туннельным переходам сталкивающиеся ядра могут вплотную сблизиться друг с другом и вступить в ядерную реакцию при энергиях, меньших величины кулоновского барьера. Это побудило австрийского физика Ф. Хоутерманса (которому Гамов рассказал о своих работах еще до их публикации) и астронома Р. Аткинсона вернуться к идее Эдингтона о ядерном происхождении солнечной энергии. И хотя одновременное столкновение четырех протонов и двух электронов с образованием ядра гелия представляет собой крайне маловероятный процесс. В 1939 году Г. Бете удалось найти цепочку (цикл) ядерных реакций, приводящих к синтезу гелия. Катализатором синтеза гелия в цикле Бете выступают ядра углерода C12, количество которых остается неизменным

Итак — реально в качестве топлива для звезд может служить только центральная их часть с массой, составляющей 10 % полной массы. Подсчитаем, на сколько времени хватит Солнцу ядерного топлива.

Полная энергия Солнца М*с2 = 1047 Дж, ядерная энергия (Еяд) составляет примерно 1%, т. е. 1045 Дж, и с учетом того, что не все вещество может сгореть, получится 1044 Дж. Разделив эту величину на светимость Солнца 4*1026 Дж/c, получим, что его ядерной энергии хватит на 10 миллиардов лет.

Вообще масса звезды однозначно определяет её дальнейшую судьбу, так как ядерная энергия звезды Еяд ~ Мс2 , а светимость ведет себя примерно как L ~ М3. Время выгорания называют ядерным временем; оно определяется как tяд =~ Еяд/L = lO10 (M/MСолнца)-2 лет.

Чем больше звезда, тем быстрее она себя сжигает!. Соотношение трех характерных времен — динамического, теплового и ядерного — определяет характер эволюции звезды. То, что динамическое время много меньше теплового и ядерного, означает, что звезда всегда успевает прийти в гидростатическое равновесие. А то, что тепловое время меньше ядерного,- что звезда успевает прийти и в тепловое равновесие, т. е. в равновесие между количеством энергии, выделяемым в центре в единицу времени, и количеством энергии, излучаемым поверхностью звезды (светимостью звезды). В Солнце каждые 30 миллионов лет обновляется запас тепловой энергии. Но энергия в Солнце переносится излучением. Значит, фотонами. Фотон, рожденный в термоядерной реакции в центре, на поверхности появляется через тепловое время, ~ 30 миллионов лет). Фотон движется со скоростью света, но, все дело в том, что он, постоянно поглощаясь и переизлучаясь, сильно запутывает свою траекторию, так что ее длина становится равной 30 миллионам световых лет. За такое большое время излучение успевает прийти в тепловое равновесие с веществом, по которому оно движется. Поэтому спектр звезд и близок к спектру черного тела. Если бы источники термоядерной энергии «выключились» (подобно лампочке) сегодня, то Солнце продолжало бы светить еще миллионы лет.

Но даже если пророчеству Хокинга и его многочисленных предшественников и единомышленников во всем мире суждено сбыться и человечество отправится на строительство «внеземной цивилизации», судьба Земли по-прежнему будет волновать людей. Поэтому многие астрономы с особым интересом относятся к звездам, похожим на Солнце по своим параметрам, - в особенности когда эти звезды превращаются в красных гигантов.

Так, группа астрономов под руководством Сэма Рэгланда (Sam Ragland) с помощью инфракрасно-оптического комплекса из трех объединенных телескопов Arizona’s Infrared-Optical Telescope Array исследовала звезды с массами от 0,75 до 3 масс Солнца, приближающиеся к концу своей эволюции. Приближающийся конец довольно легко опознается по низкой интенсивности линий водорода в их спектрах, и, напротив, по высокой - линий гелия и углерода.

Баланс гравитационных и электростатических сил в таких звездах нестабилен, а водород и гелий внутри них чередуются как вид ядерного топлива, что вызывает изменения яркости звезды с периодом порядка 100 тысяч лет. Многие такие звезды проводят заключительные 200 тысяч лет своей жизни как переменные типа Мира. (Мира-переменные - это звезды, светимость которых регулярно изменяется с периодом от 80 до 1 тысячи дней. Они названы так по имени «родоначальницы» класса, звезды Мира в созвездии Кита).

Иллюстрация: Wayne Peterson/LCSE/University of Minnesota

Визуализированная модель красного пульсирующего гиганта, созданная в лаборатории вычислительной науки и техники Университета Минессоты. Внутренний вид ядра звезды: желтая и красная - области высоких температур, синяя и цвета морской волны - области низких температур.
Именно в этом классе произошло довольно неожиданное открытие: вблизи звезды V 391 в созвездии Пегаса обнаружилась экзопланета, ранее погруженная в раздувшуюся оболочку звезды. Если говорить более точно, звезда V 391 пульсирует, из-за чего её радиус то увеличивается, то уменьшается. Планета, об обнаружении которой группа астрономов разных стран сообщила в сентябрьском номере журнала Nature, имеет массу, более чем втрое превышающую массу Юпитера, и радиус её орбиты в полтора раза больше расстояния, отделяющего Землю от Солнца.

Когда звезда V 391 проходила стадию красного гиганта, её радиус достиг как минимум трех четвертей от радиуса орбиты. Однако к началу расширения звезды радиус орбиты, на которой находилась планета, был меньше. Результаты этого открытия оставляют Земле шанс сохраниться после взрыва Солнца, хотя параметры орбиты, да и радиус самой планеты скорее всего изменятся.
Аналогию несколько портит тот факт, что эта планета, равно как и её материнская звезда, не очень похожи на Землю и Солнце. А главное, V 391 при превращении в красного гиганта «сбросила» значительную часть своей массы, что и «спасло» планету; но это происходит лишь с двумя процентами гигантов. Хотя «сброс» внешних оболочек с превращением красного гиганта в постепенно остывающего белого карлика, окруженного расширяющейся газовой туманностью, не такая уж редкость.

Слишком близкая встреча со своей звездой - самая очевидная, но не единственная неприятность, ожидающая Землю со стороны других крупных космических тел. Вполне вероятно, что Солнце будет превращаться в красного гиганта, уже покинув нашу галактику. Дело в том, что наша галактика Млечный Путь и соседняя гигантская галактика Туманность Андромеды уже миллионы лет находятся в гравитационном взаимодействии, которое в итоге приведет к тому, что Андромеда «подтянет» к себе Млечный Путь, и он станет частью этой крупной галактики. В новых условиях Земля станет совсем другой планетой, более того, в результате гравитационного взаимодействия Солнечная система, как и сотни других систем, могут быть буквально разорваны. Так как гравитационное притяжение Туманности Андромеды намного сильнее гравитации Млечного Пути, последний приближается к ней со скоростью около 120 км/с. С помощью компьютерных моделей, выполненных с точностью до 2,6 миллиона объектов, ученые-астрономы определили, что примерно через 2 миллиарда лет галактики сблизятся, и сила притяжения начнет деформировать их структуры, образуя длинные притягивающиеся хвосты из пыли и газа, звезд и планет. Ещё же через 3 миллиарда лет галактики вступят в непосредственный контакт, в результате которого новая объединенная галактика примет эллиптическую форму (обе галактики на сегодня считаются спиральными).

Фото: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI)

На этом снимке зафиксировано, как в районе созвездия Большой пес две спиральные галактики (большая имеет номер NGC 2207, маленькая - IC 2163) проходят друг мимо друга, подобно величественным кораблям. Приливные силы галактики NGC 2207 исказили форму IC 2163, отбрасывая звезды и газ в потоки, растягивающиеся на сотни тысяч световых лет (в правом углу изображения).

Cотрудники Гарвардско-Смитсониевского астрофизического центра (The Harvard Smithsonian Center for Astrophysics) профессор Ави Лоэб (Avi Loeb) и его ученик Т. Дж. Кокс (T.J. Cox) предположили, что, если бы мы смогли наблюдать небо нашей планеты через пресловутые 5 миллиардов лет, то вместо привычного нам Млечного пути - бледной полосы тусклых мерцающих точек - мы бы увидели миллиарды новых ярких звезд. При этом наша Солнечная система находилась бы «на задворках» новой галактики - примерно в ста тысячах световых лет от её центра вместо настоящих 25 тысяч световых лет. Впрочем, есть и другие расчеты: после полного слияния галактик Солнечная система может продвинуться ближе к центру галактики (67000 световых лет), а может случиться и так, что она попадет в «хвост» - связующее звено между галактиками. И в последнем случае из-за гравитационного воздействия находящиеся там планеты будут разрушены.

Рассматривать будущее Земли, Солнца, Солнечной системы в целом и Млечного Пути столько же увлекательно, сколько и условно-научно. Огромные отрезки времени прогнозов, недостаток фактов и относительная слабость технологий, а также в немалой степени привычка современного человека мыслить категориями кинематографа и триллеров, влияют на то, что предположения о будущем больше похожи на научную фантастику, только с особым упором на первое слово.

В первой половине среды, 6 сентября 2017 года, ученые зарегистрировали самую мощную за последние 12 лет солнечную вспышку. Вспышке присвоен балл X9.3 - буква означает принадлежность к классу экстремально больших вспышек, а число - силу вспышки. Выброс миллиардов тонн материи произошел почти в районе AR 2673, практически в центре солнечного диска, поэтому земляне не избежали последствий случившегося. Вторая мощная вспышка (балла X1.3) зафиксирована вечером в четверг, 7 сентября, третья - сегодня, в пятницу, 8 сентября.

Солнце выбрасывает огромную энергию в космос

Солнечные вспышки в зависимости от мощности рентгеновского излучения делятся на пять классов: A, B, C, M и X. Минимальный класс A0.0 соответствует мощности излучения на орбите Земли в десять нановатт на квадратный метр, следующая буква означает увеличение мощности в десять раз. В ходе самых мощных вспышек, на которые способно Солнце, в окружающее пространство уходит огромная энергия, за несколько минут - около сотни миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это примерно пятая часть энергии, излучаемой Солнцем за одну секунду, и вся энергия, которую выработает человечество за миллион лет (при условии ее производства современными темпами).

Ожидается мощная геомагнитная буря

Рентгеновское излучение доходит до планеты за восемь минут, тяжелые частицы - за несколько часов, облака плазмы - за двое-трое суток. Корональный выброс от первой вспышки уже достиг Земли, планета столкнулась с облаком солнечной плазмы диаметром около ста миллионов километров, хотя ранее прогнозировалось, что это произойдет к вечеру пятницы, 8 сентября. Геомагнитная буря уровня G3-G4 (пятибалльная шкала варьируется от слабых G1 до экстремально сильных G5), спровоцированная первой вспышкой, должна завершиться вечером в пятницу. Корональные выбросы от второй и третьей солнечных вспышек еще не достигли Земли, возможные последствия стоит ожидать в конце текущей - начале следующей недели.

Последствия вспышки давно понятны

Геофизики прогнозируют полярное сияние в Москве, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге, городах, расположенных на сравнительно низких для авроры широтах. В американском штате Арканзас его уже заметили. Еще в четверг операторы в США и Европе сообщали о некритичных перебоях со связью. Уровень рентгеновского излучения на околоземной орбите незначительно повысился, военные уточняют, что спутникам и наземным системам, а также экипажу МКС прямой угрозы нет.

Изображение: NASA / GSFC

Все же существует опасность для низкоорбитальных и геостационарных спутников. Первые рискуют выйти из строя из-за торможения о разогревшуюся атмосферу, а вторые, удалившись от Земли на 36 тысяч километров, могут столкнуться с облаком солнечной плазмы. Возможны перебои с радиосвязью, но для окончательной оценки последствий вспышки необходимо дождаться как минимум конца недели. Ухудшение самочувствия людей из-за изменений геомагнитной обстановки научно не доказано.

Возможно усиление солнечной активности

Последний раз подобная вспышка наблюдалась 7 сентября 2005 года, однако самая сильная (с баллом Х28) произошла еще раньше (4 ноября 2003 года). В частности, 28 октября 2003 года из строя вышел один из высоковольтных трансформаторов в шведском городе Мальмё, обесточив на час весь населенный пункт. От бури пострадали и другие страны. За несколько дней до событий сентября 2005 года была зафиксирована менее мощная вспышка, и ученые полагали, что Солнце успокоится. То, что происходит в последние дни, сильно напоминает ту ситуацию. Подобное поведение светила означает, что рекорд 2005 года в ближайшее время все еще может быть побит.

Изображение: NASA / GSFC

Однако за последние три века человечество пережило и еще более мощные солнечные вспышки, чем произошедшие в 2003 и 2005 годах. В начале сентября 1859 года геомагнитная буря привела к отказу телеграфных систем Европы и Северной Америки. Причиной назвали мощный выброс корональной массы, достигший планеты за 18 часов и наблюдаемый 1 сентября британским астрономом Ричардом Кэррингтоном. Также имеются исследования, подвергающие сомнению последствия солнечной вспышки 1859 года, ученые , что магнитная буря затронула только локальные области планеты.

Солнечные вспышки трудно поддаются количественному описанию

Последовательной теории, описывающей формирование солнечных вспышек, пока не существует. Вспышки возникают, как правило, в местах взаимодействия солнечных пятен на границе областей северной и южной магнитных полярностей. Это приводит к быстрому высвобождению энергии магнитного и электрического полей, которая затем идет на разогрев плазмы (увеличение скорости ее ионов).

Наблюдаемые пятна - это участки поверхности Солнца с температурой примерно на две тысячи градусов Цельсия ниже температуры окружающей ее фотосферы (примерно 5,5 тысячи градусов Цельсия). На самых темных участках пятна линии магнитного поля перпендикулярны поверхности Солнца, на более светлых они ближе к касательной. Напряженность магнитного поля у таких объектов превышает его земное значение в тысячи раз, а сами вспышки связаны с резким изменением локальной геометрии магнитного поля.

Солнечная вспышка произошла на фоне минимума солнечной активности. Вероятно, таким образом светило сбрасывает энергию и скоро успокоится. Подобного рода события происходили и ранее в истории звезды и планеты. То, что сегодня это привлекает внимание общественности, говорит не о внезапной угрозе человечеству, а о научном прогрессе - несмотря ни на что, ученые постепенно все лучше понимают процессы, происходящие со звездой, и сообщают об этом налогоплательщикам.

Где следить за ситуацией

Информацию о солнечной активности можно почерпнуть из множества источников. В России, например, - с сайтов двух институтов : и (первый на момент написания статьи вывесил прямое предупреждение об опасности для спутников из-за солнечной вспышки, второй содержит удобный график вспышечной активности), которые используют данные американских и европейских служб. Интерактивные данные о солнечной активности, а также оценку текущей и будущей геомагнитной ситуации можно найти на сайте

Почему должно взорваться

Учёные неоднократно заявляли, что термоядерная реакция, которая происходит внутри единственной звезды в нашей системе, может погубить не только жёлтого карлика, но и все близлежащие планеты. Произойти это может из-за "преждевременного старения" Солнца - процессов, которые ускоряют "износ" звезды и сокращают жизненный цикл. Нужно понимать, что почти половину жизни наше Солнце уже прожило.

">

Максимальная продолжительность жизни звезды - 10 млрд лет">

Максимальная продолжительность жизни звезды - 10 млрд лет

4,6 млрд лет из этого срока Солнце уже прожило, поэтому до момента гибели единственной звезде осталось жалких 5,5 млрд лет">

4,6 млрд лет из этого срока Солнце уже прожило, поэтому до момента гибели единственной звезде осталось жалких 5,5 млрд лет

content

Вторая копия Земли

Когда огромную звезду разрывает на атомы, она превращается в сверхновую. Наружу выбрасываются триллионы тонн пыли и газа. Из этого строительного материала рождаются новые миры, однако переход звезды в сверхновую чаще всего становится последним событием для уже сформированных планет.

">

Взрыв Солнца совершенно точно убьёт все планеты земной группы, но есть и плюсы">

Взрыв Солнца совершенно точно убьёт все планеты земной группы, но есть и плюсы

Новый взрыв создаст ещё больше миров, которые через пару миллиардов лет снова будут населены живыми и разумными организмами">

Новый взрыв создаст ещё больше миров, которые через пару миллиардов лет снова будут населены живыми и разумными организмами

content

Мы умрём ещё до взрыва

Ни один из сценариев уничтожения планет земной группы, как ни странно, не включает в себя непосредственно взрыв. Когда Солнце начнёт умирать, оно, согласно прогнозам учёных, должно будет увеличиться в размерах и, скорее всего, станет существенно холоднее.

Со временем оно мутирует из жёлтого карлика в красного гиганта">

Со временем оно мутирует из жёлтого карлика в красного гиганта

Оно станет настолько большим, что полностью ">">

Оно станет настолько большим, что полностью "съест" Меркурий, Венеру и даже Землю. До других планет доберётся чуть погодя

content

Холод и адская жара

Точного сценария солнечного взрыва не существует до сих пор, и всё, что связано с рассуждениями на тему гибели целой планетной системы, находится исключительно в теоретической плоскости. К примеру, сценарий "выжигания всего живого" далеко не единственный. Существует и другое направление - похолодание после взрыва.

Фото: © KInopoisk/ ">">

Такой взрыв не нарушит целостности Солнца, но остановит термоядерную реакцию">

Такой взрыв не нарушит целостности Солнца, но остановит термоядерную реакцию

Жёлтый карлик перестанет выделять тепло и свет. Такие планеты, как Земля и Меркурий, по данным учёных, замёрзнут всего за месяц">

Жёлтый карлик перестанет выделять тепло и свет. Такие планеты, как Земля и Меркурий, по данным учёных, замёрзнут всего за месяц

content

Футбольный мячик

Солнце не только согревает Землю, но и удерживает её на комфортной (во всех отношениях) орбите. Если центральная звезда взорвётся, то одним прекрасным утром земляне обнаружат, что находятся далеко от привычного места обитания.

">

Разрушение Солнца "сотрёт" привычную орбиту Земли">

Разрушение Солнца "сотрёт" привычную орбиту Земли

Если Земля и не сгорит, то может покинуть Солнечную систему, точнее то, что от неё останется, и превратится в планету-бродягу">

Если Земля и не сгорит, то может покинуть Солнечную систему, точнее то, что от неё останется, и превратится в планету-бродягу

content

Конец света в прямом эфире

Если Солнце взорвётся так, как представляют себе это кинорежиссёры и писатели-фантасты, то планета не превратится в пар. И хотя от первоначального сценария, предполагавшего "выжигание" поверхности Земли и грунта вплоть до ядра за восемь минут, учёные отказались, другие варианты не намного лучше.

Эксперт по космосу Михаил Лапиков отметил, что при некоторых вариантах взрыва Солнца дневную сторону планеты на огромной скорости просто "простерилизует" - животные и другие живые организмы будут сожжены температурой в несколько миллионов градусов.

Сначала будет "выпарена" атмосфера, затем температура на поверхности будет такой, что несколько слоёв просто расплавятся

Михаил Лапиков

При таком развитии событий могут исчезнуть даже бактерии и другие простейшие организмы. Вода и все летучие газы испарятся безвозвратно. Дальше земной шар будет понемногу растрескиваться от холода, а планета окажется за пределами обитаемой зоны. Всё это великолепие земляне смогут наблюдать расплавленными и сгоревшими собственными глазами.

">

Посчитано и среднее время разрушения">

Посчитано и среднее время разрушения

Огненный шар достигнет Земли за сутки-двое. Сопровождаться такое событие будет яркой вспышкой, от которой многие люди ослепнут">

Огненный шар достигнет Земли за сутки-двое. Сопровождаться такое событие будет яркой вспышкой, от которой многие люди ослепнут