Как умрет солнце кратко

Обновлено: 05.07.2024

Мы часто слышим, что смерть – это переход из одного состояния в другое. Так получается, смерти нет? Есть просто разные состояния? Не знаю, насколько это правдиво для человеческой жизни, но для жизни Солнца это абсолютная правда. Оно скорее не умрёт, а будет переходить в разные состояния.

Включаем фантазию и отправляемся изучать, с чего всё началось и чем закончится :)

С чего всё началось

Солнце появилось 4,5 миллиарда лет назад из молекулярного облака, оставшегося от другой умершей звезды.

Молекулярное облако находится в стабильном состоянии и с ним ничего не происходит до тех пор, пока рядом не взорвётся сверхновая или не произойдёт встреча с какой-нибудь галактикой или других молекулярным облаком. Эти события выводят молекулярное облако из равновесия, и начинается процесс звездообразования.

Облако начинает сжиматься и нагреваться. Сжатие происходит неравномерно, поэтому в облаке формируется ядро. Оно притягивает к себе остальную массу облака – образуется протозвезда.

Официальное рождение Солнца

Когда основным источником энергии протозвезды становится синтез гелия из водорода, звезда становится жёлтым карликом. Это считается официальным рождением новой звезды. Именно так 4,5 миллиарда лет назад родилось Солнце. Т.е. 4,5 миллиарда лет, как Солнце является жёлтым карликом.

На стадии жёлтого карлика звезда превращает весь свой водород в гелий. Сейчас Солнце на 73% состоит из водорода, на 25% - из гелия. У массивных звёзд процесс преобразования водорода в гелий занимает всего несколько миллионов лет. У маленьких звёзд – несколько миллиардов лет. Солнце в целом будет превращать водород в гелий 10-13 млрд лет, т.е. ещё около 5-7 млрд лет.

Как будет умирать Солнце

Хотя скорее будет умирать не Солнце, а всё живое на Земле.

Однако через 3,5 млрд лет яркость Солнца уже увеличится на 40%. Земля будет подобна Венере, вода полностью испарится. Хотя говорят, что на Венере вероятно обнаружены следы жизни, я бы всё же предложила искать планету с более приятным климатом.

Если вы проявите упорство и не захотите переселяться на другую планету, то спешу вас огорчить, потому что через 7-8 млрд лет Земля станет непригодна даже для любителей тёплого климата. Через 7-8 млрд лет Солнце станет красным гигантом. Его радиус увеличится в 256 раз. Оно достигнет орбиты Земли.

Белый карлик – это вам не чёрна дыра

Как-то в комментариях увидела, что кто-то говорил, что все звёзды превращаются в чёрные дыры. Это не так. У нашего Солнца будет недостаточно массы, чтобы превратиться в чёрную дыру, по крайней мере сразу. Сначала оно станет белым карликом.

Белый карлик – это плотная звезда, состоящая из гелия, углерода, кислорода, железа и ещё некоторых элементов. В общем-то это оголённое ядро звезды.

Белый карлик будет иметь такую же массу, как Солнце, но только его радиус будет в 100 раз меньше Солнечного.

Несколько граммов вещества с белого карлика весили бы на Земле миллион тонн. Вот такие они плотные - белые карлики

Размеры нынешнего Солнца достаточны, чтобы белый карлик, полученный из него, окружил себя красивой планетарной туманностью. Если бы масса Солнца была меньше, то никакой туманности не получилось бы, а была бы только белая, тусклая звезда.

Внутри туманности - белый карлик, который когда-то был ядром звезды. Вокруг - туманность, которая когда-то была оболочкой звезды

Хотя и наш белый карлик со временем остынет и потускнеет, но это займёт очень много времени! Вселенной столько лет нет. Остывшие белые карлики превращаются в чёрных карликов. Но чёрные карлики не имеют ничего общего с чёрными дырами! Чёрные карлики просто настолько остывают, что перестают излучать какой-либо свет и охлаждаются до фоновой температуры Вселенной. Они становятся чем-то вроде выключенной лампочки. Для того, чтобы белый карлик стал чёрным карликом, необходимо 10 в 15 степени лет. Нашей Вселенной всего 13 млрд лет, так что никто пока не наблюдал чёрных карликов: они ещё не успели образоваться.

А что будет дальше?

Конечно же чёрный карлик не будет существовать вечно. Хотя весь процесс преобразования нашего Солнца займёт так много времени, что в каком-то смысле это будет вечность. Нашему мозгу сложно представить такие числа. Пока никто не знает точно, во что превратится чёрный карлик. Есть два варианта событий. Всё зависит от того, распадаются протоны или нет.

Первый вариант считается скучным. В этом варианте протоны распадаются, и чёрный карлик просто испаряется за 10 в 49 степени лет.

Если же протоны не распадаются, то судьба Солнца будет чуть интереснее и гораааздо длительнее. В таком случае, 1% чёрных карликов взорвётся и превратится в сверхновые. Это процесс займёт 10 в 32000 степени лет.

Остальные 99% превратятся в полностью железные звёзды. Это займёт 10 в 10 в 26 степени лет. Это сумасшедшие числа. Железные звёзды спонтанно превратятся в чёрные дыры, и просуществуют в качестве них всего лишь (!) 10 в 67 степени лет, пока не испарятся.

И что делать?

Это конечно фантазии, но как бы хотелось увидеть и исследовать эволюцию Солнца… Пока что придётся использовать только фантазию. И математику. И физику. И химию.

То, что жизненный цикл нашей звезды, Солнца, однажды подойдет к своему концу, – общеизвестный факт. По предположениям ученых, этот цикл составляет около 10 миллиардов лет. Текущий возраст нашего светила приближается к отметке в 5 миллиардов лет. Это подводит к очень интересному и важному вопросу: что именно произойдет, когда Солнце достигнет своего предела? Все начнется с того, что со временем звезда переработает весь свой водород в гелий. После этого оно начнет умирать. К счастью для нас, произойдет это еще очень нескоро.

Существенно повысится активность парниковых газов

Одна из первых вещей, которая случится после того, как Солнце выработает весь свой водород, – оно станет гораздо ярче. Чем ярче будет становиться звезда, тем больше солнечной энергии будет получать наша планета. Газы, содержащиеся в нашей атмосфере, такие как углекислый газ, метан и оксид азота, работают как покрывало, защищая нашу планету от излишнего тепла звезды и позволяя поддерживать на ней жизнь. Так как Солнце будет работать фактически сверхурочно, этим газам придется сдерживать больший объем энергии. На Земле станет очень жарко, вода на ней начнет испаряться и образовывать плотные облака в атмосфере.

Эти облака некоторое время будут защищать Землю от возросшего радиоактивного излучения. Однако после какого-то времени тепла на планете накопится слишком много, и океаны начнут в буквальном смысле закипать. С этого момента жизнь на Земле существовать не сможет. Если к этому моменту мы еще не погибнем, то в конечном итоге обязательно умрем от недостатка воды и очень сильного тепла.

Солнце сначала расширится…

Солнце не только станет ярче, но и существенно увеличится в размерах. Как только звезда израсходует все свое топливо для термоядерной реакции, она перейдет в другую фазу жизненного цикла. Станет красным гигантом. Несмотря на увеличенный размер, фактическая температура звезд, находящихся в фазе красных гигантов, ниже, чем у других звезд – всего 2000-3000 градусов Цельсия. На первый взгляд может показаться, что это много, но это если не учитывать нынешнюю температуру Солнца, которая может варьироваться от 5000 до 9000 градусов Цельсия.

Несмотря на то, что именно такая судьба ожидает наше светило, не всегда то же самое происходит и с другими звездами. Более компактные, например, которые называют красными карликами, настолько слабые, что когда они израсходуют все свое топливо, то просто потухают. Правда, сам жизненный цикл таких звезд длится гораздо дольше, чем у других видов. С другой стороны, синие и белые гиганты могут быть настолько большими, что способны выжигать более тяжелые химические элементы до тех пор, пока в конечном итоге не развивают твердое железное ядро. После этого они коллапсируют в сверхновые.

…А затем сожмется

На этом изменения Солнца не закончатся. Когда звезда сожжет весь гелий, она не сможет сделать то же самое с углеродом и в конечном итоге сожмется до белого карлика. В этой фазе светило станет гораздо меньше в размерах по сравнению с изначальным видом.

Белые карлики обладают гораздо меньшим запасом энергии, но при этом имеют очень большую продолжительность жизненного цикла. Звезды этого типа продолжат свое существование в такой форме в течение следующих миллиардов лет, пока в итоге не превратятся в так называемые черные карлики. Ученые не могут определенно сказать, сколько времени займет этот процесс, потому что Вселенная еще не настолько старая, чтобы появились хотя бы первые черные карлики!

Изменится орбита Земли

Очевидно, что к тому времени, когда наше Солнце умрет, все на Земле уже погибнет, но это не означает, что планета остановится. Когда звезда достигнет фазы красного гиганта, то она расширится как минимум на три четверти расстояния до Земли.

На других планетах может появиться жизнь

Как уже отмечалось выше, к тому моменту, как Солнце превратится в красного гиганта, жизнь на Земле исчезнет, но ведь это не исключает возможности того, что она сможет появиться где-то еще. Юпитер и Сатурн – две гигантские планеты с множеством спутников, которые могут стать обитаемыми.

Такие спутники, как Европа и Ганимед, представляются наиболее подходящими. Да, сейчас они полностью покрыты льдом (на Европе так вообще имеется подповерхностный океан, если верить отчетам астрономов), но с увеличением размера Солнца увеличится и область воздействия его света, который может растопить этот лед, создав тем самым среду, подходящую для существования знакомых нам форм жизни.

Гибель Солнца будет сопровождаться более значимым галактическим событием

Разумеется, это событие не будет вызвано гибелью нашего Солнца, но будет происходить одновременно вместе с ним. Млечный Путь и Андромеда двигаются по направлению друг к другу со скоростью 402 000 километров в час. Обе галактики встретятся именно тогда, когда жизнь нашей звезды подойдет к своему завершению. Столкновение неизбежно. Событие столкновения таких гигантских космических структур, конечно, может пугать, но в реальности нашу Солнечную систему, включая само Солнце, это событие не затронет, и они будут в порядке.

Правда, в порядке все будет лишь до того момента, пока звезда не решит завершить свой жизненный цикл. Ее фазный переход продолжится и после того, как на основе двух галактик появится одна новая. Если получится так, что каким-то образом жизнь где бы то ни было в нашей системе сохранится, то можно лишь предположить, какая поразительная картина сталкивающихся газов и звезд будет видна для нее на ночном небе.

На внешних границах Солнечной системы станет теплее

Возьмем, к примеру, Плутон. Прямо сейчас температура на этой карликовой планете варьируется от -233 до -223 градусов Цельсия. Но как только радиус Солнца увеличится, Плутон, как и другие дальние планеты и космические тела, сможет получать от него тепло. Маловероятно, что в результате этого на этих планетах может появиться жизнь, так как для этого одного тепла будет недостаточно, но на них станет действительно гораздо теплее.

Правда, все изменится, когда Солнце превратится в белого карлика. Но по крайней мере к тому моменту внешние границы Солнечной системы тоже хотя бы раз смогут почувствовать тепло нашей звезды.

Люди на Земле точно не выживут

Возможно, жизнь к моменту гибели Солнца появится где-то еще, но на Земле ее дни будут сочтены безоговорочно. К сожалению, все то, над чем мы работали и строили, будет уничтожено вместе со смертью нашей звезды. Поверхность планеты станет настолько горячей, что жить на ней будет невозможно. Даже если мы каким-то образом создадим некую технологию защиты от экстремальных температур, то мы все равно вряд ли сможем вырастить что-то в качестве еды, впрочем, и доступа к воде у нас тоже не будет. Абсолютно все, что необходимо для выживания, перестанет существовать.

Вообще, в какой-то степени странно представлять, что к этому моменту уже абсолютно все утратит свой смысл. Именно поэтому остается лишь надеяться, что где-то еще жизнь сможет начать все сначала. Очень маловероятно, что она будет выглядеть или хотя бы походить на человеческую расу. А если она и будет обладать похожими особенностями, то потребуется как минимум еще несколько миллиардов лет для того, чтобы жизненные формы развились хотя бы до нашего уровня сегодня.

Астероиды покинут нашу систему

Все мы уже привыкли к тому, что в нашей Солнечной системе находится множество различных астероидов. Но все они при гибели Солнца и перехода в фазу белого карлика тоже столкнутся с серьезной проблемой. К этому моменту Юпитер и другие дальние планеты уже изменят свои орбиты из-за радикальных изменений, связанных с нашим светилом. Так как Юпитер обладает огромной массой, то центром массы в системе, скорее всего, станет именно он. Он обладает очень мощной гравитационной силой. Ее вполне хватит для того, чтобы изменить орбиты астероидов, а некоторые из них и вовсе выкинуть на пределы Солнечной системы. Эти космические булыжники также могут быть брошены в сторону белого карлика или просто перемолоты гравитационными изменениями в пыль.

Ученые способны делать такие предсказания благодаря наблюдению за уже существующими белыми карликовыми звездами. Несмотря на то, что нужно выяснить еще множество особенностей по поводу Солнца, когда оно войдет в эту фазу, ученые отметили, что области вокруг белых карликов содержат множество пыли. Это, скорее всего, является прямым доказательством того, что раньше возле звезды могли находиться некие твердые космические тела, которые с гибелью своих звезд превратились в то, что и увидели астрономы.

Люди могут попытаться найти еще один шанс

Сложно пытаться предсказать, какого уровня технологий мы сможем достичь в будущем, но довольно интересно представить такие возможности. Мы уже вплотную подобрались к тому, чтобы увидеть на дорогах общественного пользования самоуправляемые автомобили и другие футуристичные средства передвижения. Возможно, к тому моменту, когда все пойдет для нашей Солнечной системы очень плохо, мы уже сможем разработать способы путешествия на дальние космические расстояния. Нам уже известны места, которые могли бы быть обитаемыми, поэтому, когда придет время, мы могли бы туда наведаться. Вполне возможно, к тому моменту наша раса уже сможет превратиться в межпланетный вид и заселит множество других солнечных систем.

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.

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.

В возрасте около 1.2 миллиардов 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.

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.

Солнце будет неуклонно увеличиваться в размерах, пока гелия и водорода ужене 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.

Тонкая оболочка оставшегося гелия, окружающего углеродно-кислородное ядро, будет нестабильной, и Солнце начнёт пульсировать, теряя при каждом импульсе всё больше массы, пока не останется только ядро — сфера размером примерно с Землю. Она будет очень горячей, но это — всего лишь остаточное тепло. Ядро будет становится холоднее, пока не остынет окончательно.