Солнце "худеет", а Земля отдаляется. Что будет дальше?

В сравнении с человеческой жизнью и даже с целыми цивилизациями Солнце кажется вечным и неизменным. Однако наше светило непрерывно теряет массу, и каждую секунду оно становится легче на миллионы тонн — и это медленно меняет орбиты всех объектов Солнечной системы, включая Землю.

Почему Солнце "худеет"?

В ядре Солнца протекают термоядерные реакции: водород превращается в гелий, выделяя колоссальную энергию. Часть массы при этом превращается в энергию по формуле Эйнштейна E=mc² — в среднем около четырех миллионов тонн в секунду. Эта масса не исчезает в никуда, а рассеивается по космическому пространству в виде тепла и света, часть из которых достигает Земли, делая ее пригодной для жизни.

Кроме того, наша звезда постоянно испускает солнечный ветер — поток заряженных частиц, который на огромной скорости разлетается по всей Солнечной системе. Этот процесс уносит еще примерно 1–2 миллиона тонн вещества в секунду. Таким образом, Солнце "худеет" примерно на 5–6 миллионов тонн в секунду, то есть порядка 430–520 миллиардов тонн в сутки.

Для нас, живущих на пылинке в бескрайней Вселенной, это может показаться каким-то невообразимым числом. Но на самом деле — это ничтожно мало. За миллиард лет Солнце лишится всего около 0,01% своей массы, так что для звезды такие потери — капля в море. Но даже эта "капля" имеет последствия.

Гравитация Солнца удерживает объекты Солнечной системы на орбитах. Чем меньше масса звезды, тем слабее притяжение — и орбиты начинают медленно, но необратимо расширяться. Земля, например, отдаляется от Солнца со скоростью около 1–2 сантиметра в год.

Спасет ли это планету?

Примерно через пять миллиардов лет, когда запасы водорода в солнечном ядре подойдут к концу, звезда начнет превращаться в красного гиганта, стремительно расширяясь и сбрасывая свои внешние оболочки. Может показаться, что миграция Земли должна обеспечить спасение от столь катастрофических изменений, но... к сожалению, это не поможет.

Раздувающееся Солнце поглотит Меркурий, Венеру и, вероятно, достигнет земной орбиты, которая к тому времени "уползет" всего на 50–100 тысяч километров от ее нынешнего положения.

Что будет с Землей?

Даже если Земля физически не будет поглощена умирающим Солнцем, условия на ней станут адскими задолго до финала.

Примерно через миллиард лет океаны начнут испаряться, атмосфера разрушится, поверхность раскалится. Практически вся жизнь — кроме каких-нибудь экстремофилов, живущих глубоко под поверхностью — исчезнет намного раньше, чем Солнце достигнет максимального размера.

"Ничто не вечно, немногое долговечно, конец у вещей различный, но все, что имеет начало, имеет и конец", — писал римский философ Луций Анней Сенека.

История мифической планеты Вулкан

В XIX веке астрономы столкнулись с проблемой, которая выглядела как мелкая погрешность, но вела к далеко идущим выводам. Наблюдения показывали, что орбита Меркурия медленно поворачивается в пространстве: точка перигелия смещается примерно на 574 угловые секунды за столетие. Однако ньютоновская (классическая) механика предсказывала смещение на 531 угловую секунду, связанное с гравитационным влиянием других планет Солнечной системы.

Оставшийся "хвостик" в 43 угловые секунды за столетие некоторые ученые того времени связали с еще одним источником тяготения, который пока никому не удавалось наблюдать напрямую. Так родилась гипотеза о планете Вулкан — невидимом теле между Солнцем и Меркурием. Объяснение звучало довольно убедительно: планета небольшая, наблюдать ее трудно из-за яркости Солнца, но когда появятся новые телескопы и более чувствительные инструменты, существование Вулкана непременно будет подтверждено.

Впрочем, далеко не все пытливые умы человечества разделяли эту концепцию. Появилась более смелая мысль: возможно, проблема не в "скрытой планете", а в том, что наша теория гравитации в ее классическом виде может быть неполной.

Ответ был найден уже в XX веке. Общая теория относительности Альберта Эйнштейна дала естественное объяснение аномалии: возле массивного тела (Солнца) пространство-время искривляется, и орбита планеты (Меркурия) прецессирует сильнее, чем предсказывает ньютоновская модель. Те "лишние" 43 угловые секунды за столетие оказались не доказательством существования еще одной планеты, а прямым эффектом релятивистской гравитации, в рамках которой гравитация рассматривается не как сила, а как результат кривизны пространства-времени, вызванной массой-энергией.

Что между Солнцем и Меркурием на самом деле

Планеты Вулкан не существует, но это не значит, что пространство между Солнцем и Меркурием должно быть абсолютно стерильным. Теоретически внутри орбиты Меркурия есть область динамической устойчивости, где могли бы существовать "вулканоиды" — небольшие астероиды, вращающиеся на относительно безопасном расстоянии от светила.

Их искали в данных космических аппаратов и специализированных солнечных обсерваторий, но ничего массивного не нашли. Современная астрономия исключает существование вулканоидов диаметром более шести километров, поэтому если между Меркурием и Солнцем что-то и вращается, то это очень малые небесные тела, которые просто теряются в солнечной засветке.

История Вулкана — важное напоминание: если наблюдения не сходятся с расчетами, не нужно торопиться с радикальными объяснениями. Иногда это говорит о том, что теория, находящаяся у нас на вооружении, описывает реальность не полностью и требует пересмотра.

Яркий пример — наблюдения космического телескопа NASA "Джеймс Уэбб", который обнаружил "невозможные" зрелые галактики в ранней Вселенной. Это не доказательство того, что Большого взрыва не было, но серьезный аргумент в пользу того, что наше понимание зарождения и эволюции галактик нуждается в уточнении.

Гелиосфера

Эта форма вызвана взаимодействием с межзвездной средой в то время, как Солнце движется сквозь пространство вокруг центра галактики. Раньше астрономы думали, что магнитный "кокон" вокруг нашей звезды, называемый гелиосферой, имеет форму кометы.

Гелиосфера — это пузырь, раздуваемый солнечным ветром (потоком протонов, электронов и альфа-частиц), который простирается от Солнца в межзвездное пространство.

Рукодельничаю #21: Космический браслет

Уже давно заметила, что мой вышитый браслет порядком истёрся, и наконец решилась срукожопить срукоделить новый. До этого я покупала готовый набор: нитки и схема шли в комплекте с заготовкой из кожзама. Сейчас у нас такие наборы уже не продают, так что я купила другую заготовку, а схему решила нарисовать сама.

Так как светлые мысли ко мне приходят обычно на работе, привычной программы для создания схем под рукой не оказалось. Пришлось искать онлайн-сервис, где можно нарисовать, и сохранить всё в том формате, который поймёт программа, по которой я вышиваю. Благо, такой нашёлся.

---

Итак, приступаю. Сначала задаю рабочее поле: выбираю размер, цвет канвы и рисую границу, за которую мне нельзя выходить.

Рисую контуры нужных мне небесных тел. Знатоки космоса, конечно, могут закидать меня камнями за формы, расположение и соотношение размеров – сопротивляться не буду (ну, разве что немножко).

Дальше я осознала, что начала не с того: сначала нужно было заполнить фон, потому что его всё равно придётся вышивать, чтобы у браслета не светили отверстия основы. Для этого переключаю цвет канвы на более светлый и заполняю фон чёрными крестиками.

В процессе стало ясно, что хоть у меня и в целом с размерами есть проблемки, но с Венерой я промахнулась особенно – её пришлось увеличить. Вслед за ней подтянулся и Нептун.

Теперь можно вернуть чёрную канву и начать заполнять планеты цветом. Для этого мне понадобилась картинка карты цветов: нитки дома, а мне срочно захотелось это делать здесь и сейчас. Забегая вперёд, скажу, что при вышивке поменяла 2 цвета – и то потому, что их банально не оказалось в моих запасах.

Начинаю подбор. Большого количества цветов ниток я не боюсь: палитра у меня имеется почти полная, да и частая смена нити не напрягает. Так что можно смело использовать столько цветов, сколько того требует сердце.

А теперь можно раскрашивать. Это не так просто, как кажется: по поводу некоторых планет пришлось прибегать к подсказке «звонок другу».

Ну, раз у нас тут космос, можно ещё звёзд насыпать. Не знаю, сколько проживут французские узелки на браслете, но попробовать хочется. Тут, кстати, сайт меня немного подставил: в программе, по которой я вышиваю, эти узелки не отобразились.

---

А теперь остаётся только вышить нарисованное. И пока вышиваю, расскажу, почему выбор пал именно на такой сюжет. На самом деле у меня есть какой-то незакрытый гештальт с вышивкой планет Солнечной системы.

Началось всё с того, что больше десяти лет назад я, тогда уже давно забросившая вышивку, наткнулась на пост с фотографиями вышитых планет – отдельными небольшими картинами. Мне это так сильно понравилось, что я сохранила идею в закладочки (которые вк пидор потом удалил).

Спустя несколько лет, когда я вернулась к этому хобби, увидела очень красивый отшив, где планеты были расположены в ряд. Кинулась спрашивать, чьё это и где можно купить, но ответ был неутешительный: «Не продаётся, индивидуальный заказ».

Были и попытки «прогнать» фотографии планет через программу создания схем, но, ожидаемо, она выдала полнейший кал, который даже руками не поправишь.

Потом один дизайнер начала серию схем с планетами, но забросила её после двух-трёх штук. И вот теперь я решила, что пора сделать это самой. Результат перед вами.