Когда погаснет Солнце и погибнет Земля — в ESA дали ответ

Ничто во Вселенной не бывает вечным. Даже наше Солнце когда-нибудь перестанет существовать. Проект ESA Star Mapping GAIA заглянул в будущее Солнца, обнаруживая звезды подобной массы и состава, чтобы спрогнозировать, как будет происходить смерть нашего светила вместе с Солнечной системой, поскольку жителям Земли крайне важно иметь представление о дальнейшей судьбе.

ESA Star Mapping GAIA
Проект ESA Star Mapping GAIA теперь позволяет заглянуть в будущее Солнца

Мы уже знаем, что Солнце живет благодаря ядерному синтезу. В течение следующих нескольких миллиардов лет оно будет продолжать нагреваться, сжигая водород в своем постепенно сжимающемся ядре. Пока ядро ​​сжимается, внешняя атмосфера Солнца станет значительно расширяться, поглощая Землю и даже Марс, превращая звезду в красного гиганта. Когда в ядре Солнца закончится водород и гелий, оно сбросит весь свой внешний материал, превратившись в планетарную туманность, а ядро ​​коллапсирует в белого карлика.

Gaia Data Release 3
Карта неба, полученная Gaia Data Release 3, показывает средний возраст 10 миллионов звезд в нашей Галактике, где синий цвет представляет младшие звезды, а красный — старшие. Большинство древнейших звезд находятся за пределами галактического диска. Возраст был определен с помощью FLAME. Авторство: ESA/Gaia/DPAC — CC BY-SA 3.0 IGO

Диаграмма HR

Недавно миссия GAIA ESA завершила последний сбор данных DR3, проливающих свет на жизненный цикл Солнца. Одним из ключевых результатов этого сбора стала база данных со свойствами миллионов звезд. Эти факторы включают их температуру, массу и количество содержащейся в них массы. Миссия GAIA снимает точные характеристики видимой яркости и цвета звезды с Земли и наносит их на единую диаграмму, известную как диаграмма Герцшпрунга — Рассела (HR).

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела
Диаграмма Герцшпрунга — Рассела с выборкой молодых массивных звезд, звезд промежуточной массы, сверххолодными карликами малой массы, эволюционными звездами, богатыми углеродом и солнечными аналогами. Авторство: ESA/Gaia/DPAC — CC BY-SA 3.0 IGO

Диаграмма HR показывает, как звезды изменяются в течение своего долгого жизненного цикла путем измерения собственной яркости против эффективной температуры поверхности. В то время как масса звезды в течение ее жизни почти не меняется, температура и размер изменяются по мере ее старения из-за происходящих в ядре стадий ядерного синтеза.

Самый стабильный период Солнца

Человечество живет в период, когда Солнце находится в своем «среднем возрасте» — 4,57 млрд лет. Однако по мере старения эта стабильность изменится. Сейчас поступают новейшие данные миссии GAIA (DR3). Орлаг Криви из Observatoire de la Côte d’Azur во Франции и его коллеги из координационного подразделения Gaia 8 проанализировали данные для точнейших наблюдений звезд, которые мог предоставить спутник.

Исследователи сосредоточили внимание на звездах с температурой поверхности от 3000K до 10 000K, поскольку они похожи на Солнце, температура поверхности которого составляет 6000K. Кроме того, такие звезды в Млечном Пути живут достаточно долго, поэтому они могут поведать историю нашей Галактики. Они также являются перспективными кандидатами на открытие экзопланет.

Когда наступит смерть Солнца?

Затем ученые отфильтровали результаты, чтобы отобразить только звезды с массой и химическим составом, подобными Солнцу. Выбранные светила прочертили линию на диаграмме HR, которая изображает эволюцию нашей звезды от ее прошлого к будущему, поскольку они допускали изменение возраста. Это означает, что температура и яркость Солнца с возрастом изменятся.

Согласно выводам, светило достигнет своей максимальной температуры примерно через 8 млрд лет, а затем быстро начнет охлаждаться и увеличится в размерах, став красным гигантом примерно через 10—11 млрд лет. Затем Солнце погаснет и перейдет в состояние слабого белого карлика.

Что будет с Землей?

Яркость и температура Солнца возрастают на 10% примерно за миллиард лет. Хотя 10% могут показаться незначительными, они нагреют Землю достаточно, чтобы сделать ее непригодной для жизни через 2—3 миллиарда лет. После этого Земля будет физически существовать, но ее поверхность станет горячей и мертвой.

Наша планета погибнет раньше Солнца. Во время раздувания солнечной атмосферы вследствие превращения звезды в красный гигант, планета будет поглощена светилом.

Напомним, что ранее NASA показала два дня из жизни Солнца. Также мы рассказывали, почему космос такой холодный, если звезды горячие.

По материалам Physics-Astronomy

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine