Филип Плейт - Смерть с небес. Наука о конце света

Оно превратилось в белого карлика. Если бы кто-то стоял на поверхности разрушенной и совершенно мертвой Земли, Солнце ему показалось бы лишь светящейся точкой, пронзительно яркой, ярче, чем полная Луна сейчас. Но это будет лишь бледная, тусклая тень его прежней славы.

Тут мы уже практически добрались до конца. Реакции ядерного синтеза уже не происходят, так что источника энергии больше нет. Спустя свыше 12 млрд лет жизни и драматической саги о расширении, сжатии и извержении, Солнце, по сути, мертво.

Возраст Солнца: 12,365 млрд лет (сегодня + 7,765 млрд лет)

Тем не менее смерть может быть по-своему красива.

Газ, выброшенный Солнцем в эти последние дни, будет быстро расширяться. Распределение и общие очертания газового облака будут зависеть от множества факторов. В целом, Солнце будет сбрасывать газ большими сферическими оболочками, похожими на космические мыльные пузыри с плотными границами и более разреженные внутри. Однако при определенных обстоятельствах газовое облако может приобретать иную форму. По мере расширения оно может налететь на газ, плавающий между звезд (то, что астрономы называют межзвездной средой ). Если Солнце достаточно быстро вращалось, когда сбрасывало газовые оболочки (поглощение Меркурия и Венеры вполне могло бы разогнать Солнце, так как планеты передали бы ему свой вращательный момент), центробежная сила могла расплющить их, превратить в подобие сырного круга или баскетбольного мяча, когда на нем кто-то сидит. В других физических условиях в газовом облаке могут образовываться комки, или яркие области, или кольца.

Солнце — белый карлик, сидя по центру этого расширяющегося газового облака, может быть достаточно горячим и заливать окружающее пространство ультрафиолетовым светом. Это вызывает ионизацию газа, и он начинает светиться.

Если наши потомки улетели к другой звезде, какое зрелище предстанет их глазам! Оглядываясь на Солнце, они могут увидеть идеально круглое, тонкое кольцо светящегося газа. Это свечение будет преимущественно зеленым, потому что в облаке находятся атомы кислорода; другие элементы будут добавлять свои цвета, но зеленое свечение в целом будет преобладать, это объясняется тем, как атомы кислорода излучают свет. В небольшой телескоп зеленоватый диск будет напоминать им о планете, на которой они некогда жили. Сегодняшние астрономы называют такие объекты планетарными туманностями .

Планетарные туманности — одни из самых прекрасных небесных объектов. Что будут чувствовать те далекие люди, глядя на оставленную ими Солнечную систему? Будет ли им легче, если они будут знать, что цивилизации во всей Галактике смогут наблюдать наше Солнце и видеть его последнюю попытку прославиться? Или глупо даже гадать, что будут чувствовать люди, если они еще будут существовать, больше чем через 7 млрд лет? [95] Мне очень жаль, но, согласно некоторым расчетам, Солнце — белый карлик будет недостаточно ярким и не сможет ионизировать расширяющееся облако газа, прежде чем оно рассеется в межзвездном пространстве. Возможно, во время этого последнего рывка Солнце будет слишком темным и незаметным.

Наконец, через несколько тысяч лет газовое облако разойдется и истончится, а белый карлик остынет. Ультрафиолетового света будет слишком мало для освещения и ионизации газа, да и газа, который мог бы его поглощать, будет слишком мало. Разлетающееся вещество, которое когда-то нагревало и радовало нашу планету, сольется с газом межзвездного пространства и станет неотличимо от него. Белый карлик продолжит излучать остатки тепла, неизбежно остывая, меняясь в цвете с белого на голубой, желтый, оранжевый, красный, после чего перейдет в инфракрасную область спектра, а еще через несколько миллионов лет станет совсем невидимым.

То, что осталось от Солнечной системы, продолжит обращаться вокруг теперь уже черного карлика. Планеты будут остывать вслед за своей звездой, в конце концов окоченевая, и еще через несколько миллиардов лет станут такими же темными, холодными и пустыми, как само пространство.

Могут ли планеты пережить такую опустошающую последовательность событий? Вообще-то да. В зависимости от того, что вы подразумеваете под словом «пережить».

Во-первых, уже обнаружено свыше двух сотен планет, обращающихся вокруг других звезд, и примерно дюжина из них обращается вокруг красных гигантов. Вероятно, эти планеты подобны нашей: они образовались одновременно со своей звездой миллиарды лет назад и смогли пройти как минимум через один эпизод расширения звезды до красного гиганта. Мы не знаем, поглотили ли те звезды какие-либо внутренние планеты или нет; но по крайней мере некоторые планеты не попали внутрь оболочек звезды. Впрочем, возможно, сначала планеты были довольно близко к своим звездам, а потом отошли от них; одна, например, находится не дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца. Температура поверхности той планеты, вероятно, равна 480 °C [96] Масса этой планеты, обращающейся вокруг красного гиганта HD 17092, больше, чем четыре массы Юпитера, поэтому практически наверняка — это газовый гигант, не имеющий твердой поверхности. Следовательно, для абсолютной точности нужно сказать, что это температура в верхнем слое облаков. .

Удивительно, но недавно были получены свидетельства наличия планет, обращающихся вокруг белых карликов. В спектре одного белого карлика имелся четкий пик, соответствующий химическому элементу магнию, гораздо более сильный, чем могла бы дать сама звезда. Количество магния говорит о том, что не очень давно довольно близко к звезде, должно быть, подходил астероид. Сильная приливная сила карлика разрушила его, и вокруг звезды образовался диск из вещества. Форма самого диска говорит о том, что астероид, возможно, имел гораздо большую орбиту, с которой его столкнула планета или иное массивное тело. Все это означает, что планеты и астероиды могут пережить не только превращение звезды в красный гигант, но также и все последующие катастрофические этапы. Сам белый карлик достаточно массивен, примерно в 0,8 раза больше массы Солнца. Когда Солнце превратится в белый карлик, у него останется менее половины исходной массы, а значит, та звезда сначала была гораздо более массивной, чем Солнце, это, в свою очередь, означает, что более поздние этапы ее жизни должны были быть даже еще более экстремальными, чем рассмотренный выше сценарий.