Ученые выяснили, как и когда умрет Солнце

09.09.2021 03:33

Все в нашем мире имеет свой конец и Солнце — не исключение. Невероятное событие повлияет на нашу планету тоже, но, к счастью, люди его не застанут, передает FaceNews.ua.

Планетарная туманность — светящееся оболочка из газа и пыли, знаменует конец 90% активной жизни всех звезд и отслеживает переход звезды от красного гиганта к белому карлику. В течение многих лет ученые не были уверены, постигнет ли Солнце та же участь. Считалось, что его масса слишком мала для создания видимой планетарной туманности, пишет Science Alert.

Однако в 2018 году международная команда астрономов провела новое исследование и обнаружила, что планетарная туманность действительно является наиболее вероятным исходом смерти Солнца.

Наша родная звезда — желтый карлик среднего размера. Однако ярлык "желтый" вводит в заблуждение, поскольку наше Солнце горит ярко-белым цветом. На Земле оно может приобретать более теплые оттенки, особенно на восходе или закате, поскольку атмосфера нашей планеты больше всего рассеивает синий и зеленый свет.

Но и "карлик", возможно, тоже не лучшее слово для нашей звезды. Солнце в 109 раз шире Земли, и на него приходится более 99,8 % общей массы Солнечной системы. Если бы Солнце было полым шаром, в нем могло бы поместиться более миллиона Земель. Но Солнце не полое, оно состоит из комбинации газов. Эти газы на самом деле находятся в состоянии плазмы. Плазма — это состояние вещества, похожее на газ, но с большей частью ионизированных частиц.

Около трех четвертей Солнца состоит из водорода, который постоянно синтезируется и создает гелий в процессе, называемом ядерным синтезом. Гелий составляет почти всю оставшуюся четверть. Очень небольшой процент (1,69 %) массы Солнца состоит из других газов и металлов: железа, никеля, кислорода, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома. Эти 1,69 % могут показаться незначительными, но его масса все еще в 5628 раз больше массы Земли.

Солнце находится примерно в 26 000 световых годах от центра Млечного Пути, в рукаве нашей родной галактики, известном как Рукав Ориона. Каждые 230 миллионов лет Солнце вместе с Солнечной системой совершают один оборот вокруг центра Млечного Пути.

Туманность Улитка.

Наша звезда движется по своей орбите со средней скоростью 724 204 км/ час. Температура поверхности Солнца составляет около 5 500 °C, а в ядре — 15,5 миллионов °C, ее возраст — около 4,6 миллиарда лет, если судить по возрасту других объектов Солнечной системы, которые сформировались примерно в то же время.

Солнце оказывает чрезвычайно важное влияние на нашу планету: оно определяет погоду, океанические течения, времена года и климат. Без солнечного тепла и света жизнь на Земле не могла бы существовать.

Основываясь на наблюдениях за другими звездами, астрономы предполагают, что Солнце умрет примерно через 10 миллиардов лет. Конечно, на протяжении этого времени произойдут и другие события.

Примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта. Ядро звезды будет сжиматься, но ее внешние слои расширятся до орбиты Марса, поглотив в процессе нашу планету, если она еще будет существовать.

К тому времени людей уже не будет. На самом деле, человечеству осталось жить около миллиарда лет, если мы не найдем способ как покинуть Землю, так как яркость Солнца увеличивается примерно на 10% каждый миллиард лет.

Число хоть и небольшое, но такое увеличение яркости положит конец земной жизни. Океаны начнут испаряться, а поверхность станет слишком горячей для образования воды.

Несколько предыдущих исследований показали, что для формирования яркой планетарной туманности начальная звезда должна быть в два раза массивнее, чем Солнце.

Туманность Кошачий Глаз.

Однако в исследовании 2018 года было установлено, что, как и 90 % других звезд, наше Солнце, скорее всего, уменьшится из красного гиганта до белого карлика, а затем закончит свой путь в виде планетарной туманности.

Чтобы выяснить яркость планетарной туманности, связанной с разными массами звезд, команда ученых создала модель данных, предсказывающей жизненный цикл различных типов звезд.

Считается, что в Млечном Пути существует около 20 000 объектов, называемых планетарными туманностями, каждая из которых представляет собой газ, относительно недавно выброшенный из центральной звезды на очень позднем этапе ее эволюции. Из-за затемнения пылью в галактике было каталогизировано только около 1800 планетарных туманностей. Самые известные из них — туманность Улитка, туманность Кошачий глаз, туманность Кольцо и туманность Пузырь.

Их называют планетарными туманностями не потому, что они имеют какое-то отношение к планетам, а потому, что, когда первые из них были открыты Уильямом Гершелем в конце 18 века, их внешний вид, видимый в старых телескопах, напоминал планеты.

Почти 30 лет назад астрономы заметили нечто особенное: 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, насколько далеко они от нас находятся.

"Как нам было известно, старые маломассивные звезды должны создавать гораздо более тусклые планетарные туманности, чем молодые, более массивные звезды. Именно это и стало причиной конфликта в течение последних 25 лет. Данные говорят, что получить яркие планетарные туманности от маломассивных звезд, таких как Солнце — можно, а вот модели утверждают, что нельзя", — рассказал астроном Альберт Зейлстра из Манчестерского университета.

В своем исследовании 2018 года ученые решили эту проблему, показав, что Солнце находится на нижнем пределе массы звезды, которая может производить видимую туманность.

Формировать видимые туманности в основном могут звезды в три раза массивнее Солнца. Для всех других звезд, находящихся между ними, прогнозируемая яркость очень близка к наблюдаемой