Солнце, возможно, не поглотит Землю: новая гипотеза
Земля, возможно, все же не будет поглощена расширяющимся Солнцем в финале его эволюции. К такому выводу пришли ученые, пересмотревшие прежние расчеты судьбы нашей планеты во время гигантских фаз Солнца. Новые модели показывают, что у Земли есть шанс отдалиться от звезды, а не быть втянутой в ее раскаленную оболочку, пишет Phys.org.
Взгляд в будущее
Речь идет о событиях, которые ожидаются лишь примерно через 5 млрд лет, когда на Земле уже давно не останется жизни. Однако вопрос о том, будет ли планета уничтожена самой звездой или переживет ее расширение, давно остается важной задачей для астрофизики.
Когда в ядре Солнца закончится водород, звезда начнет резко меняться. Сначала она превратится в красный гигант, а затем, после исчерпания гелия, перейдет в следующую стадию — так называемую фазу AGB. В эти периоды Солнце сильно увеличится в размерах, и именно тогда решится судьба внутренних планет.
Ключевой вопрос связан с противостоянием двух процессов. С одной стороны, по мере расширения Солнца приливные взаимодействия между звездой и Землей будут усиливаться. Подобные силы известны нам по системе Земля — Луна: именно они вызывают приливы и отливы в океанах, замедляют вращение Земли и постепенно удаляют Луну.
Если Солнце раздуется достаточно сильно, в его внешних слоях возникнут мощные приливные волны. Рассеяние их энергии может привести к тому, что орбита Земли начнет сокращаться, и планета будет втянута внутрь расширяющейся звезды. С другой стороны, стареющее Солнце будет терять массу из-за звездного ветра. Чем меньше масса звезды, тем слабее ее притяжение, а значит, орбита Земли может, наоборот, смещаться наружу. Именно от тонкого баланса между приливным торможением и потерей массы зависит окончательный исход.
Как Земля может выжить
Как пояснил ведущий автор работы Матс Эссельдерс, если доминируют приливные эффекты, Земля будет поглощена Солнцем. Если же преобладает потеря массы, планета сможет уйти на более далекую орбиту, превышающую радиус расширившейся звезды.
Ранее ученые в основном склонялись к более мрачному сценарию. Но, по словам исследователей, старые оценки опирались на сравнительно простые представления о том, как рассеивается энергия приливов внутри звезд-гигантов. За последние 15 лет методы моделирования таких процессов заметно улучшились. Это позволило авторам новой работы показать, что приливное рассеяние в гигантских звездах, вероятно, слабее, чем предполагалось раньше. А значит, шансы Земли избежать поглощения оказываются выше.
Чтобы лучше оценить, сколько массы Солнце потеряет на поздних стадиях жизни, исследователи также изучили близкую звезду L2 Puppis. Ее называют своего рода «пожилой кузиной» Солнца, поскольку она помогает понять, как может вести себя наша звезда в старости.
По словам соавтора исследования Стефана Матиса из центра CEA Paris-Saclay, современное понимание приливной физики и самые надежные ограничения на потерю массы теперь позволяют говорить, что Земля, вопреки прежним прогнозам, может удалиться от Солнца.
Согласно новой модели, Марс тоже избежит гибели в солнечной оболочке. А вот Меркурий и Венера, расположенные ближе к звезде, почти наверняка будут поглощены расширяющимся огненным шаром. После этих стадий Солнце сбросит внешние слои и превратится в белый карлик — чрезвычайно плотный остаток звезды. В нем уже не будут идти термоядерные реакции, поэтому со временем он станет все более тусклым и холодным.
