Александр Громов - Удивительная Солнечная система

Собственно говоря, каждый фантаст отлично знает: ничего (ну почти ничего) нельзя выдумать. Особенно в астрономии. Вселенная настолько разнообразна и удивительна, что почти любой мыслимый феномен существует в ней на самом деле!

Ежесекундно Солнце теряет 4600 т вещества, преобразующегося по формуле Эйнштейна в электромагнитное излучение различных длин волн и нейтрино. Много это или мало? Как-никак такова масса довольно солидного товарного поезда.

Это ничтожно мало по сравнению с массой Солнца (1,989 х 10 30кг). Не надо бояться, что Солнце, постепенно «облегчаясь» (также за счет испускания солнечного ветра), начнет слабее притягивать Землю, из-за чего Земля перейдет на более высокую орбиту, год станет длиннее, а климат – холоднее. Наоборот, нам со временем может стать очень жарко! Точнее, не нам, а нашим очень-очень отдаленным потомкам в оптимистическом предположении, что они у нас будут. Мы помним, что Солнце эволюционирует поперек главной последовательности диаграммы Герцшпрунга – Рессела, а не вдоль нее. Следовательно, светимость Солнца понемногу возрастает, хотя температура поверхности может слегка уменьшиться за счет некоторого, пока еще незначительного «разбухания» нашего светила. Некоторые ученые делают вывод, что первые температурные неприятности проявятся уже через 100 млн. лет.

Но главная неприятность ждет Землю, когда весь водород в зоне энерговыделения «выгорит» и в центральных областях Солнца останется лишь гелий. Поскольку сила тяжести уже не будет компенсирована давлением горячего газа, внутренние области Солнца начнут сжиматься, а их температура увеличится. С Солнцем начнет происходить то же самое, что уже произошло с миллиардами других звезд: оно начнет пытаться подстроить свою структуру к изменившимся условиям. Наконец температура в центре Солнца превысит 100 млн К, и тогда начнется – пока еще вяло, но с повышением температуры все активнее – тройная гелиевая реакция.

Напомню: суть ее в том, что два ядра гелия сливаются, образуя ядро радиоактивного (и, следовательно, неустойчивого) изотопа бериллия-8. Почти наверняка новообразованное ядро тут же и распадется. Но может случиться так, что оно поглотит еще одну альфа-частицу, превратится в ядро устойчивого углерода-12 и выделит при этом 7,3 МэВ. Вроде бы и немного, гораздо меньше, чем при реакциях превращения водорода в гелий, но последствия возгорания тройной гелиевой реакции для звезды колоссальны.

Заурядная звезда главной последовательности превращается в красный гигант. Ее светимость увеличивается минимум в сотню раз, тогда как температура поверхности падает – за счет чудовищного «разбухания». Процесс этот далеко не мгновенный, он длится сотни тысяч, если не миллионы, лет. Взглянем на рис. 95. Эта диаграмма Герцшпрунга – Рессела построена для звезд шарового скопления М3, имеющих практически одинаковый и весьма почтенный возраст. На ней видно, как звезды левой части главной последовательности, в ядрах которых уже выгорел водород, постепенно переходят в область красных гигантов. Никаких «скачков» – лишь плавная эволюция.

Но результат все равно один. Для ближних планет он окажется крайне плачевен. Превратившись в красный гигант, Солнце будет иметь радиус, примерно равный радиусу орбиты Венеры. Разумеется, Венера, не говоря уже о Меркурии, будет испарена. Испарится и Земля, да и на Марсе, пожалуй, станет жарковато. Более-менее сносные условия для жизни белковых тел могут возникнуть лишь на спутниках Юпитера.

Радовать может лишь то, что это случится еще нескоро, никак не раньше, чем через 5 млрд лет. Может быть, это произойдет через 7 или 8 млрд лет – конкретный срок зависит от того, какая из существующих моделей Солнца более справедлива. Солнце – звезда среднего возраста, ей еще светить и светить в «штатном» режиме. Но печальный финал все равно неизбежен.

Так что же – нашим далеким потомкам придется переселиться на Ганимед или как-то (допустим, используя притяжение управляемых астероидов) оттащить Землю на более дальнюю орбиту? Или же они, памятуя об относительной недолговечности красных гигантов, вообще отправят Землю в далекое путешествие к другой звезде, помоложе, как это сделало человечество в романе Ф. Карсака «Бегство Земли»? Тут возникает ряд сомнений.

Рис. 95. Диаграмма Герцшпрунга – Рессела для шарового скопления М3

Во-первых, с такой проблемой могут столкнуться не наши потомки, а потомки совсем других земных существ, если человек окажется настолько глуп, что уничтожит тем или иным путем сам себя. Но это пока лишь оговорка. Существеннее другое: все меры по выживанию землян, какие мы можем предложить сейчас, наверняка будут выглядеть в глазах наших (или не наших?) потомков не менее смешными, чем выглядит в наших глазах путешествие на Луну на воздушном шаре или гребной звездолет-трирема. Мы не в состоянии предвидеть, куда качнутся технологии через двадцать лет, так что же мы можем сказать о знаниях и технологиях, которые могут возникнуть через миллиарды лет? Абсолютно ничего.

Но предположим, что и спустя многие миллионы лет на Земле будет существовать именно человеческая, а не какая-нибудь иная цивилизация. Сделаем и другое предположение: человек не превратится в этакого космического бога, способного творить миры, путешествовать по Вселенной на сколь угодно большое расстояние за приемлемое время и изменять по своей прихоти законы природы. Конечно, человечество станет более могущественным, но и только. Что тогда?

Тогда ему придется столкнуться с факторами, управлять которыми он окажется не в силах. Даже оставаясь еще в пределах главной последовательности, Солнце будет понемногу увеличивать свою светимость. Есть основания полагать, что прошло уже три четверти периода существования биосферы Земли и что через миллиард лет наша планета будет иссушена и стерилизована. Конечно, нельзя недооценивать способности жизни приспосабливаться к медленно меняющимся условиям и даже в какой-то степени регулировать их, создавая приемлемую среду обитания, – однако даже бактерии гибнут на горячей сковородке, а из вареного яйца еще никто не вывел цыпленка. В биосфере могут возникать стабилизирующие обратные связи, но лишь до поры до времени. Однажды глубина отрицательных обратных связей окажется уже недостаточной, и тогда система рухнет. Нам сейчас не особо интересно, случится ли это через миллиард лет или, допустим, через два миллиарда. Важно, что это вообще случится, и притом неотвратимо.