Погаснет ли когда-нибудь солнце?
Каждый день солнце освещает поверхность Земли. Звезды могут меняться с течением времени, но солнце, по-видимому, остается неизменным на земном небе. Солнце сформировалось около 4,5 миллиардов лет назад, и вскоре после этого образовались все планеты. 4,5 миллиарда лет - это долгий срок, и, по оценкам астрономов, Солнце прошло лишь половину своего жизненного пути. Примерно через четыре-пять миллиардов лет солнце вступит в заключительную стадию своей жизни.
Конечный водород
Каждая звезда во Вселенной, включая наше солнце, питается за счет процесса ядерного синтеза. Температура и давление внутри ядра Солнца настолько высоки, что ядра водорода сливаются вместе, образуя ядра гелия. Однако в процессе термоядерного синтеза не весь водород превращается в гелий. Часть общей массы теряется в виде энергии, которая вытекает наружу из ядра Солнца. Эта энергия противодействует гравитационному полю Солнца, которое в противном случае привело бы к коллапсу солнца само по себе. Эти две противоположные силы приводят солнце в состояние равновесия, позволяя солнцу поддерживать себя в течение многих миллиардов лет.
Хотя солнце содержит огромное количество водородного топлива, это все же лишь ограниченное количество. Однажды у солнца начнет заканчиваться топливо, и когда это произойдет, состояние равновесия нарушится, и гравитация начнет брать верх. Гравитация Солнца начнет обгонять внешний поток ядерной энергии, и оно начнет разрушаться. Однако по мере того, как солнце разрушается, температура и давление внутри ядра начинают стремительно расти. Более высокие температуры и давления позволят солнцу сплавлять более тяжелые элементы вместе, которые затем генерируют огромное количество энергии. Затем внешний поток энергии превзойдет гравитацию, противодействуя коллапсу Солнца и заставляя его расширяться во много раз больше своего первоначального размера. В этот момент солнце превратится в так называемую красную гигантскую звезду. Однако даже другие элементы начнут заканчиваться, и солнце снова начнет разрушаться, позволяя более тяжелым элементам, которые образовались, быть сплавленными для получения энергии. Солнце, вероятно, пройдет через несколько циклов расширения и сжатия, прежде чем у него полностью закончится топливо.
Когда солнце погаснет?
Существует довольно простой процесс определения того, когда солнце вступит в заключительную стадию своей жизни. Все, что вам нужно сделать, это выяснить, сколько водородного топлива имеется на солнце, а затем определить скорость ядерного синтеза в ядре солнца. Каждую секунду солнце превращает примерно 620 миллионов метрических тонн водорода в гелий, и, зная это число, астрономы подсчитали, что через четыре-пять миллиардов лет на солнце начнет заканчиваться водородное топливо.
Последствия
Во время фазы красного гиганта общая площадь поверхности Солнца значительно увеличится, но масса солнца не увеличится. Таким образом, собственная гравитация солнца не сможет удержать всю структуру вместе. Со временем солнце сдует свои внешние слои в космос. Сдутые слои образуют оболочку из звездного материала вокруг Солнца, известную как планетарная туманность. Однако ядро Солнца разрушится под действием собственной гравитации и превратится в сверхплотный звездный остаток, известный как белый карлик. Белый карлик будет продолжать излучать небольшое количество света, и любые планеты, которым удастся пережить фазу красного гиганта, будут продолжать вращаться вокруг белого карлика, пока он не сгорит через сотни миллиардов лет.
