Mokslininkai numatė neišvengiamą saulės ir žemės mirtį po anomalinių žybsnių. Ar įmanoma, kad saulė išnyks? Saulės gyvenimas ir mirtis
Žvaigždė, kuri suteikia mums gyvybę, nėra nemirtinga. Astronomai mano, kad Saulės gyvavimo trukmė yra maždaug 13 milijardų metų, iš kurių beveik 5 milijardai jau praėjo. Likusį laiką Saulė pamažu sušils ir didės, iš geltonos nykštukės, kaip dabar manoma, pavirsdama į raudoną milžiną. Milžino skersmuo bus 170 kartų didesnis nei mūsų dabartinės žvaigždės skersmuo. Išaugusi Saulė sugers Merkurijų, ištirpdys Venerą ir pavers Žemę raudonai įkaitusia monolitine bevandene ir negyva uola. Kadangi Žemė iš tikrųjų turės suktis Saulės vainikoje, dujos, sudarančios vainiką, sulėtins jos judėjimą, o mūsų planeta spirale priartės prie žvaigždės. Galbūt jis net įkris, jei turės laiko. Nors tikriausiai tam nebus laiko, nes kosminiais standartais raudonojo milžino egzistavimo laikotarpis yra labai trumpas - maždaug 200 milijonų metų.
Jei Žemė tai išgyvens, tada jos laukia toks pat liūdnas vaizdas. Kai Saulės branduolinė krosnis visą vandenilį pavers heliu, žvaigždė, veikiama savo pačios gravitacijos, pradės trauktis – kaip balionas, kuris iš pradžių buvo ilgai pripūstas, o paskui neįstrigęs paleistas. Jis kris į vidų, o tai vadinama žlugimu. Tai gali trukti nuo kelių savaičių iki metų. Sparčiai besitraukiantis išorinis apvalkalas įkais iki tokios temperatūros, apie kurią šiandieninė Saulė nė nesvajojo. Pasibaigus savo žvaigždžių karjerai, ji subyrės į ryškiai spindinčią žvaigždę – baltą nykštuką, ne didesnę už Žemę. Medžiagos, kuri dabar sudaro buvusią žvaigždę, antpirštis sveria apie 7 tonas. Viskas tamsoje ir šaltyje. Dar po kelių šimtų milijonų metų naujasis darinys atvės ir iš baltosios nykštuko pavirs juodąja nykštuke – itin tankiu negyvu objektu, svoriu ir gravitacijos jėga prilygstančiu šiandieninei Saulei.
Tačiau ne visi astronomai yra tikri, kad tai turėtų įvykti po 8 milijardų metų. Kai kas sako, kad žvaigždė, o kartu ir visa jos aplinka, gali mirti daug anksčiau. Kaip kitas žmogus miršta jaunas nuo ligos ar nelaimingo atsitikimo, taip ir žvaigždė gali nesulaukti savo astrofizinės amžiaus ribos. Dažniausia mirtina žvaigždžių liga yra „supernovos sprogimas“. Paprastai ši liga vystosi pagal šį scenarijų. Termobranduolinės sintezės reakcijos vyksta žvaigždės šerdyje. Paprasčiau tariant, veikiant aukštam slėgiui ir temperatūrai, paprastesnės medžiagos virsta sudėtingesnėmis. Taip išsiskiria didžiulis energijos kiekis. Transformacijos procesas baigiasi geležies atsiradimo stadijoje. Palaipsniui žvaigždės gelmėse, kaip auglys, susidaro geležinė šerdis. Šerdis auga tol, kol vis stiprėjanti gravitacija suardo ją sudarančių atomų struktūrą. Kaip dangoraižis, kuris buvo statomas tol, kol sugriuvo, neatlaikęs savo svorio. Po tokio sunaikinimo atomuose esantys elektronai nukris iš savo orbitų į branduolius ir, susijungę su protonais, virs neutronais ir neutrinais. Pirmieji suformuos naują, neutroninį branduolį, o antrieji tvarkingais srautais skubės į kosmosą. Toks griūtis įvyks per kelias sekundes. Per šias sekundes šerdies skersmuo sumažės milijonus kartų. Tarp suspaustos šerdies ir likusio žvaigždės apvalkalo susidaro vakuuminis sluoksnis, į kurį šis apvalkalas pradės kristi, tuo pačiu įkaisdamas iki vis aukštesnės temperatūros. Nukritęs ant neutroninės šerdies, apvalkalas nuo jos atsimuš kaip guminis rutulys. Šis atšokimas sukels daugybę termobranduolinių sprogimų, kuriuos taip pat kurs galingas neutrinų srautas. Kitaip tariant, žvaigždės apvalkalas sprogs ir išsisklaidys visoje Visatoje. Sprogimo metu žvaigždė kiekvieną sekundę išskirs tiek energijos, kiek mūsų Saulė pagamins per 10 tūkstančių metų. O pats sprogimas gali trukti iki kelių mėnesių.
Nors didžioji dauguma astrofizikų mano, kad supernovos likimas mūsų šviesuoliui negresia (jis per mažas, netinkamo dydžio), ne visi sutinka su šia nuomone.
Taigi olandų mokslininkas Piersas van der Meyeris ne tik įsitikinęs, kad Saulė pavirs supernova, bet ir įsitikinęs, kad tai įvyks artimiausiais metais, būtent 2010 m. Anot jo, saulės šerdies temperatūra per pastaruosius kelerius metus pakilo nuo 15 milijonų laipsnių Celsijaus iki 27 mln. Tai rodo, kad saulės interjere intensyviai formuojasi naujas branduolys. Jei procesas tęsis tokiu pat tempu, tada, olando skaičiavimais, Saulei egzistuoti liks vos keleri metai. Mokslo bendruomenė šią prognozę vertina su humoru. Tačiau saulės aktyvumas dabar auga, saulės blyksniai muša vieną po kito galios rekordus. O 2020-aisiais vienu metu yra keli saulės aktyvumo ciklai – 11 metų, 22 metų, 100 metų, 400 metų ir 900 metų.
Ar per artimiausią dešimtmetį Saulė sprogs, ar ne, kol kas nežinoma. Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo Saulės ir žemės fizikos instituto mokslininkai jau apskaičiavo scenarijų, pagal kurį ši apokalipsė vystysis (jei taip atsitiks), ir paskelbė jį žurnale „Itogi“. Iš Žemės pusės kataklizmas atrodys taip. Praėjus maždaug 8 minutėms nuo sprogimo pradžios, mūsų dangus iš karto užsidegs akinančiai balta liepsna tiek dieną, tiek naktį. Tiesą sakant, žmonės daugiau nieko ir nepamatys, nes žmonija tiesiog tuoj išnyks, išgaruos. Tačiau procesas tęsis.
Monstriški kosminės spinduliuotės srautai prasiskverbia į planetos magnetinį lauką ir sunaikina viską, ko nesugebėjo sudeginti sprogusios žvaigždės spinduliavimo energija. Žemės atmosferos temperatūra pakyla iki 3–5 tūkstančių laipsnių Celsijaus. Planetą gaubia garų debesys, sklandantys 50–60 kilometrų aukštyje. Pro juos tarsi per šviesos filtrą iškyla siaubingai ryškus ir nuolat didėjantis sklaidančios Saulės rutulys. Naktinis dangus nudažytas purpuriniais-raudonais tonais su dryžiais. Saulė didėja ir praėjus kelioms valandoms nuo sprogimo pradžios ji jau visiškai uždengia visą dangų. Tai reiškia, kad mūsų planetą pasiekė karšta plazma iš sprogusios žvaigždės. Smūgio banga išmuša jį iš orbitos ir išmeta iš Saulės sistemos.
Iš Žemės likęs mažas pelenas pamažu vės daugelį milijonų metų, 15–20 tūkst. km/s greičiu nunešamas nuo šaltos ir juodos neutroninės žvaigždės, kažkada vadinusios gražią Saulės vardą.
Kaip šviesulys sunaikins mūsų planetą
Galingų saulės blyksnių serija patraukė mokslininkų dėmesį ir sukėlė nerimą daugeliui mūsų bendrapiliečių. Kas tai yra, kuo tai kupina? Ir ar tokie aktyvūs procesai, vykstantys artimiausioje mūsų žvaigždėje, nereiškia kokių nors rimtų pokyčių, galinčių artimiausiu metu kelti grėsmę žemiškam gyvenimui? Atsakymus į tokius klausimus bandėme ieškoti padedami mokslininko fiziko Ivano Nazarenko.
2017 m. rugsėjo mėn. pretenduoja į vietą gamtos rekordų sąraše dėl galingos Saulės sukurtos „kanonados“. Vienas galingas protrūkis, kitas... Galingi elektromagnetinės energijos srautai, patekę į Žemę... Mokslininkai įspėja apie galimas neigiamas pasekmes – ryšio gedimus, avarijas transporto sistemose, nuo oro sąlygų priklausomų žmonių gerovės pablogėjimą . Bet ar gali sekti kažkas globalesnio?
Negrįžtami pokyčiai vyksta Saulėje per visą jos „gyvenimą“ – milijonus metų. Tai yra fizikos dėsniai“, – pabrėžia Ivanas Nazarenko. – Galų gale kiekybiniai pokyčiai virs kokybiniais, o mūsų šviesulys, išnaudojęs, galima sakyti, energijos išteklius, mirs. Didžioji dauguma ekspertų mano, kad tai gali įvykti ne labai greitai – po 5–8 milijardų metų.
Tačiau kai kurie jų kolegos yra daug pesimistiškesni ir prognozuoja tikėtiną „saulės žūties“ pradžią. Jie rodo galimą procesų vystymąsi Saulėje, dėl kurio įvyks supernovos sprogimas. Dėl to išorinis saulės apvalkalas sprogs ir kurį laiką išskirs milžiniškus energijos kiekius – tiek pat per sekundę, kiek Saulė įprastu režimu išleido per ankstesnius 10 tūkstančių metų.
Kai kurie šios versijos šalininkai mano, kad vienas iš supernovos virsmo pradžios ženklų, be kita ko, yra galingi blyksniai Saulėje.
– Ar šis procesas gali užtrukti ilgai? Kitaip tariant, ar mūsų gyvenimui užteks saulės gyvybės?
– Mokslininkai čia neturi bendros nuomonės. Pavyzdžiui, olandas Piersas van der Meyeris kartą pareiškė, kad 2010 m. Saulė taps supernova. Aptiktą pastebimą saulės medžiagos temperatūros padidėjimą jis pavadino vienu iš argumentų, palaikančių būtent tokią įvykių raidą. Tačiau, kaip matėme, olandų tyrinėtojas, laimei, klydo. Nors pastaruoju metu mūsų šviestuvo aktyvavimo procesai buvo pastebimi. Tarp jų, žinoma, yra ir dabartinių labai galingų protrūkių. Tačiau, tiesą sakant, vis dar negalime vienareikšmiškai atsakyti į klausimą – ar Saulė mirs artimiausiu metu? Vis dar per mažai žinome apie artimiausią mūsų žvaigždę ir kas su ja vyksta.
– Ar įsivaizduojate, kaip atrodys Saulės mirties paveikslas, jei išsipildys niūriausios prognozės?
Tai padaryti lengviau nei numatyti jo „ilgaamžiškumą“. Atsižvelgiant į atstumą iki mūsų nuo žvaigždės, žemiečiai jos sprogimą pamatys maždaug po aštuonių minučių. Visas dangus bus apimtas ryškios baltos liepsnos, kurią skleidžia sprogstanti žvaigždė, spindesio. Šio švytėjimo galia bus tokia, kad naktis planetoje išnyks. Labiausiai tikėtina, kad šiame pirmajame kataklizmo etape visi gyvi dalykai, įskaitant žmones, mirs.
Po to į Žemę kris radioaktyviosios spinduliuotės srautai – tokie galingi, kad žemės magnetinis laukas negali nuo jų apsisaugoti. Radiacija užbaigs floros ir faunos sunaikinimą. Tada visi jų egzistavimo pėdsakai planetoje bus sudeginti: veikiant anomaliai saulės spinduliuotei, temperatūra Žemės paviršiuje greitai pakils iki 3–5 tūkstančių laipsnių. Visas vanduo išgaruos ir susidarys tiršta debesų danga dešimčių kilometrų aukštyje nuo „rutulio“. Bet tai vis dar tik „preliminari apokalipsė“.
Dėl sprogimo Saulė daug kartų „ištins“, o jos skleidžiami plazmos srautai subyrės Žemėje. Dėl šio dinamiško poveikio mūsų nuniokota, apanglėjusi ir ištirpusi planeta bus išmušta iš savo orbitos ir iškeliaus į nenuspėjamą skrydį už Saulės sistemos ribų.
Tačiau kiti mokslininkai teigia, kad Žemė ir bent kai kurie jos gyventojai vis dar turi galimybę išgyventi saulės kataklizmą. Remiantis šiais prognozuotojais, labiausiai tikėtinas procesas, kai Saulė pirmiausia pavirs raudonuoju milžinu, o paskui, išmetusi dalį savo materijos į supančią erdvę, taps balta nykštuke. Esant tokiai metamorfozei, mūsų planetą saulės spinduliuotė gali „nustumti“ į didesnį atstumą nuo žvaigždės ir ji pradės suktis aplink ją didelio spindulio orbita, o tai galiausiai apsaugos Žemę nuo per didelio perkaitimo. Yra tikimybė, kad šios naujos sąlygos Žemei egzistuoti apvalioje erdvėje bus tinkamos biologinei gyvybei planetos paviršiuje išsaugoti. Nors nereikia pamiršti, kad su tokia „avarine evakuacija“ mūsų „kamuolys“ gali susidurti, pavyzdžiui, su Marsu. Čia tikimybė išlikti ir išsaugoti planetą yra lygi nuliui.
Kaip sakė Nazarenko, kai kurių mokslininkų teigimu, ypač didelio saulės aktyvumo laikotarpiai gali turėti įtakos įvykiams, vykstantiems Žemėje, ir sustiprinti „neigiamumą“. Štai tik keli pavyzdžiai iš tyrėjos surinktos kolekcijos.
Didžiausias saulės aktyvumas buvo pastebėtas 1937–1938 m. Šiuo laikotarpiu:
1937 m. gegužės 6 d. netoli Niujorko sudužo didžiausias pasaulyje vokiečių dirižablis „Hindenburg“;
Birželio 11 d. Maskvoje baigėsi „maršalo Tuchačevskio bylos“ teismas, pradėjęs plataus masto represijas armijoje;
liepą japonų kariuomenė įsiveržė į Kiniją, karo metu Mikado kariai žiauriai nužudė daug civilių;
1938 m. liepos 29 d. Tolimuosiuose Rytuose Chasano ežero srityje prasidėjo Raudonosios armijos dalinių ir Japonijos kariuomenės kovos;
Lapkričio 9–10 dienomis įvyko Kristalnacht, kai Vokietijoje vyko masiniai pogromai prieš žydus.
1969 m. saulės „pikas“ „sugrįžo“ su visa eile sėkmingų ir nesėkmingų perversmų ir pasikėsinimų nužudyti valstybės vadovus:
Sausio 22 d., per iškilmingą erdvėlaivių Sojuz-4 ir Sojuz-5 įgulų susitikimą, buvo pasikėsinta į TSKP CK generalinio sekretoriaus L. I. Brežnevo gyvybę;
Sausio 25 d. Šiaurės Jemene kariškiai bandė nuversti vyriausybę, bet galiausiai jiems nepavyko, visi sąmokslininkai buvo nužudyti;
Kovo 25 d., spaudžiamas aukščiausios kariuomenės vadovybės, Pakistano prezidentas feldmaršalas Ajubas Khanas atsistatydino;
Spalio 15 dieną Las Anodo mieste nepažįstamas asmuo policijos uniforma nušovė Somalio prezidentą Abdirashidą Ali Shermarką, o po to šioje šalyje įvyko karinis perversmas;
gruodžio pradžioje Libijoje ir Sudane vienas po kito įvyko nesėkmingi perversmo bandymai.
Saulės aktyvumo „pikas“ 1979 m.
Sausio 16 d. Irano Khorasano provincijoje įvyko 7,0 balų pagal Richterio skalę žemės drebėjimas;
vasario–kovo mėnesiais prasidėjo trumpalaikis, bet labai nuožmus Kinijos ir Vietnamo karas;
Rugpjūčio 11 d., susidūrus dviem keleiviniams lėktuvams Tu-134 virš Dneprodzeržinsko, žuvo 172 žmonės, tarp jų ir Pakhtakor komandos futbolininkai;
Lapkričio 9 d., dešimt minučių pasaulis buvo ant branduolinio karo slenksčio dėl kompiuterio gedimo amerikietiškoje NORAD sistemoje;
Gruodžio pabaigoje į Afganistaną buvo įvesti sovietų kariai, o per rūmų šturmą žuvo Afganistano prezidentas Hafizullah Aminas.
„Pikas“ 1989 m.:
Balandžio 9 d. Tbilisyje kariai išsklaidė mitingą, kuriame dalyvavo daugiau nei 60 tūkstančių žmonių, žuvo 16 žmonių, šimtai buvo sužeisti;
Birželio 4 d. prie Ufos sprogus dujotiekiui sudegė du keleiviniai traukiniai, žuvo 575 žmonės, o daugiau nei 670 buvo sužeisti.
Kitas saulės maksimumas įvyko 2000–2001 m.:
Lapkričio 11 d. Austrijos slidinėjimo kurorte Kaprune per gaisrą sustojus traukiniui žuvo 155 žmonės;
2001 m. rugsėjo 11 d. – didžiausias teroro išpuolis Jungtinėse Valstijose, užgrobti lėktuvai taranavo Pasaulio prekybos centro bokštus, žuvo apie 3000 žmonių;
Spalio 4 d., per Ukrainos oro gynybos pratybas iš Krymo poligono paleista raketa netyčia numušė Rusijos oro linijų keleivinį lėktuvą Tu-154, žuvo 78 žmonės;
Saulė taps karštesnė ir šviesesnė tūkstančius kartų, išsausins mūsų vandenynus, ištirpdys Žemės paviršių ir bet kokia gyvybė joje taps neįmanoma. Saulėtekis, kasdienis dangaus stebuklas, atneša mums reikalingos šviesos ir šilumos. Besidžiaugiant saulės spinduliais, retai prisimename apie šventovės egzistavimą, mums atrodo, kad taip buvo visada, ir taip bus – nerimaujame tik dėl nudegimų. Iš tikrųjų viskas yra daug sudėtingiau.
Saulė pažangiausias technologijas gali paversti dulkėmis, parodyti branduolinių sprogimų galią ir privesti mus prie išlikimo slenksčio. Ateityje, mums senstant, naudinga Saulės energija taps košmaru, atitolins žmones nuo planetos paviršiaus ir galbūt taps grėsme rūšies išlikimui.
Profesorius Donaldas Brownlee iš Vašingtono universiteto žino, kas nutiks Saulei – Saulė gyvens labai ilgai, bet ne amžinai, visos žvaigždės gyvena ir miršta kaip ir žmonės. Gyvybė šioje planetoje yra neatsiejamai susijusi su Saulės gyvavimo ciklu. Mūsų Saulė yra žvaigždė, kaip milijardai žvaigždžių, mirksinčių naktiniame danguje, jas stebėdami sužinome daug įdomių dalykų apie Saulės gyvenimą.
Saulės gimimas
Saulė susiformuoja molekuliniame dujų, dulkių ir šiukšlių debesyje, susidarančioje sprogus šimtams žvaigždžių. Molekulinį debesį daugiausia sudaro vandenilis, labiausiai paplitęs visatos elementas, gravitacijos jėga neleidžia atomams prasiskristi ir per milijoną metų debesis susitraukia, palaipsniui centras tampa tankesnis. Debesio centre molekulės sukasi greičiau ir jis tampa tankesnis, kol viduryje esantys atomai taip susikaupia, kad pradeda kaisti. Debesų temperatūra pakyla iki milijono laipsnių, įkaista taip, kad vandenilio atomai susiduria ir susilieja. Sprogimai išskiria milžiniškus energijos kiekius. Sprogimų galia siekia išorę, įveikdama gravitacijos jėgą. Per visą Saulės egzistavimą šios dvi jėgos kovos su skirtinga sėkme. Tuo tarpu padėtis išlieka nepakitusi – jėgos sutaria.
Saulė sugeria 99 procentus molekulinio debesies sudėties, likučiai sudaro Žemę ir kitas orbitinės sistemos planetas. Mokslininkai iš esmės sutinka su šia teorija. Bet vis tiek tai tik hipotezė.
Saulės energija gimsta 150 milijonų km atstumu nuo mūsų pačioje Saulės branduolinio mechanizmo širdyje. Kai temperatūra viršija 27 milijonus laipsnių pagal Farenheitą, keturi vandenilio branduoliai susilieja, kad susidarytų helio branduolys, tačiau kadangi helis yra šiek tiek lengvesnis nei 4 vandenilio branduoliai, likusi medžiaga paverčiama gryna energija pagal garsiąją Einšteino formulę E=mc?. Energija materializuojasi mažyčių šviesos dalelių pavidalu – jomis užpildomas kiekvienas saulės spindulys. Per sekundę beveik 600 tonų vandenilio paverčiama heliu – net metų neužtenka tokiam kiekiui energijos pagaminti iš 6 milijardų atominių elektrinių.
Saulės amžius buvo apskaičiuotas Ursa Major Observatorijoje Kalifornijoje, astrofizikai nustatė, kad tikslus Saulės amžius yra 4 milijardai 600 milijonų metų.
Palaipsniui Saulės temperatūra pradės kilti, kol ji taps grėsme mūsų gyvybei. Jau šiandien, savo aukso amžiuje, Saulė atneša tiek bėdų, kurių pasekmes mes tik pradedame suprasti. Naudodami naujausius optikos pasiekimus, mokslininkai stebi pokyčius Saulės paviršiuje, tyrinėja tamsias dėmes, jų sukeliamus blyksnius ir audras.
Vidutiniškai saulės vėjas 300-1200 km/s greičiu neša apie milijoną tonų įkrautų dujinių dalelių, o įvykus sprogimams ant Saulės atsiranda pavojingesnių audros debesų. Žemės magnetinis laukas ir magnetosfera, sauganti mus nuo saulės vėjo, patiria perkrovą. Paprastai magnetosfera nukreipia dalelių srautus link labiausiai pažeidžiamų vietų – polių. Čia jie reaguoja su azotu ir deguonimi, o atmosferoje atsiranda įvairių spalvų srautai – žinomi kaip šiaurinė ir pietinė aurora. Tačiau jei paslaptingos šviesos pasirodė toli nuo ašigalių, viskas rodo, kad saulės audros išmušė skylę magnetosferoje. Saulės audrų metu aukšto dažnio siųstuvai gali sugesti, todėl pilotai gali būti dezorientuoti ir sukelti pavojų keleivių gyvybei. Saulės audros ne tik sukelia elektros energijos tiekimo sutrikimus ir radijo gedimus, bet ir padidina radiacijos poveikio riziką. Saulės spinduliuotė yra potencialiai pavojinga lėktuvo keleiviams ir kelia tiesioginę grėsmę astronautams.
Saulės žybsniai išskiria didelės energijos dalelių fontanus – protonai, prasiskverbdami per žmogaus organizmą, gali sukelti pokyčius chromosomų lygyje ir net sukelti vėžį. Didelės radiacijos dozės yra mirtinos.
Yra vienas Saulės reiškinys, nuo kurio nėra jokios apsaugos, ir joks mokslininkas negali to paaiškinti: super blyksnis. Super blyksniai yra milijonus kartų stipresni už galingiausius saulės blyksnius ir gali trukti net savaitę, todėl žvaigždė suspindės tūkstantį kartų ryškiau nei įprasta. Paprastai super žybsniai ant žvaigždžių įvyksta kartą per šimtmetį, ir nėra jokių įrodymų, kad Saulėje būtų buvę super pliūpsnių. Tačiau niekas tiksliai nežino šio reiškinio pobūdžio.
Tačiau vis tiek negalime išvengti katastrofų, susijusių su Saulės senėjimu. Saulės karštis taps nepakeliamas, saulės temperatūra kyla, jos ryškumas nuo žvaigždės gimimo padidėjo 30 procentų, mokslininkai prognozuoja, kad saulė taps dar šviesesnė, dėl to išnyks mūsų vandenynai, tirps paviršius. ir užbaigti gyvybę, kokia ji egzistuoja šiandien.
Saulei senstant ji šviečia vis ryškiau, kas milijardą metų 10 procentų ryškiau. Vandenilio kuro atsargos Saulėje pamažu baigiasi, tačiau branduolinė reakcija centre vyksta vis greičiau. Degant kurui, krinta slėgis aktyvintoje, žemesnis slėgis nebepajėgia sulaikyti gravitacijos jėgos, jis suspaudžia šerdį, kaitindamas vandenilį ir pagreitindamas degimo procesą, šerdies slėgis didėja, tiek jėgos vėl susibalansuoja, šiam ciklui palaikyti reikia vis daugiau degalų, o Saulė vis labiau kaitina. Galiausiai temperatūra pakils taip aukštai, kad pradės tirpti Žemės paviršius.
Dabar Žemė yra Saulės sistemos oazė, nėra per karšta ir ne per šalta, Saulei šildant pavojaus zona pajudės mūsų kryptimi, išdegindama gyvybę planetoje. Kaip ir nelaimių filme, nepataisomi įvykiai prasidės vienas po kito. Prarasime džiungles, miškus ir pievas, Žemės paviršius pavirs didžiuliais smėlio kopomis apaugusia dykuma. Pirmieji nuo karščio kenčia gyvūnai, kurie nesugeba apsisaugoti kaip žmonės. Kuo toliau, tuo blogiau, daug blogiau: kylanti temperatūra paspartins atmosferoje esančio anglies dioksido, būtino augalų gyvybei, irimo procesą. Visi augalai neišvengiamai išnyks, o kartu ir visi, kurie jais minta. Dėl augalų žūties sumažės deguonies lygis atmosferoje ir žmonėms taps sunkiau kvėpuoti, taip pat beveik neturėsime ką valgyti. Tačiau net ir tokiomis sąlygomis kai kurie žmonės gali išgyventi.
Mokslininkai ginčijasi dėl žmonių išnykimo Žemėje laiko. Tačiau visi sutinka, kad po milijardo metų vidutinė temperatūra viršys 70 laipsnių Celsijaus, iki to laiko dienos temperatūra galės mus pražudyti, jei žmonės išgyvens, jie turės gyventi po žeme ir išeiti naktį. Žmonės turės pasirinkti, ar kurti vis sudėtingesnę infrastruktūrą mūsų planetoje, arba išvykti gyventi kitur. Yra paplitęs įsitikinimas, kad neišvengiamai turėsime gyventi kur nors už Saulės sistemos ribų. Jei norime išgyventi, turime susirasti naujus namus. Kuo karščiau bus Saulėje, tuo karščiau bus Žemėje, vanduo pradės vis labiau garuoti, kol visiškai išnyks, dėl šios katastrofos žmonių gyvybė planetoje taps neįmanoma. Jau dabar turime pabėgti į kitą planetą ir stebėti, kokie bus tolesni Saulės žingsniai.
Dabar Saulė keičia spalvą iš geltonos į raudoną, ji tampa raudonu milžinu, kaip sako astronomai – sena žvaigžde, įžengiančia į paskutinę savo egzistavimo fazę. Jis visiškai uždengs dangų, išnyks atmosfera, priartės erdvė
Žvaigždė naudoja šerdyje likusį vandenilio kurą, jis virto heliu, deginančiu dar aukštesnėje temperatūroje, karštos šerdies skleidžiama energija išstumia išorinius sluoksnius, todėl žvaigždė auga. Didėjant dydžiui, paviršius palaipsniui atvėsta ir įgauna raudoną atspalvį. Nors paviršius vėsta, Saulė vis tiek linksta į mus. Artėjant šilumos šaltiniui, Žemė tampa vis karštesnė. Iki to laiko Žemės paviršius jau seniai buvo išlydytas, tačiau dėl Saulės nestabilumo įvykiai gresia dar blogiau. Staigūs temperatūros pokyčiai reiškia, kad Saulė dirba visu pajėgumu, žvaigždės skersmuo padidėja tūkstantį kartų. Tokių šuolių metu žvaigždės skersmuo praktiškai priartėja prie žemės orbitos dydžio, tuo tarpu ji sugeria artimiausias planetas, visi jos kelyje esantys kūnai išgaruoja – pirmiausia kaip milžiniškas meteoritas degs Merkurijus, paskui Venera. Tuo pačiu metu, kai karščio bangos į kosmosą išmeta milijardus tonų medžiagos, saulės gravitacijos jėga susilpnėja. Galbūt tai leis Žemei atitolti nuo Saulės, išvengiant kremavimo. Mokslininkai negali pasakyti, kas atsitiks, net jei Žemei pavyks išvengti sudeginimo, dabar neatpažįstamai išlydyta planeta.
Žvaigždė nebuvo pakankamai didelė, kad galėtų sprogti ir tapti supernova. Tik superžvaigždės, kurių masė aštuonis kartus didesnė už mūsų Saulės masę, gali sprogti. Galiausiai Saulė susitrauks ir taps balta nykštuke ir toliau gyvens šimtus milijardų metų, skleisdama blankų švytėjimą. Žvaigždė, vadinama Saule, kuri milijardus metų tiekė Žemę šiluma ir energija, savo gyvenimą baigs kaip maža, šiek tiek didesnė už Žemę žvaigždė. Saulė suteikė mums gyvybę, su jos mirtimi bet kokia gyvybė Žemėje išnyks. Jei žmonija išliks, tai bus visiškai kitose žvaigždžių sistemose.
Saulė dėl sprogimo visiškai nemirs – ji palaipsniui keisis, kol bus sunaikinta. Sudarėme šio proceso aprašymą į įspūdingą kolekciją.
Žemės paviršiaus temperatūros padidėjimas
1. Maždaug po 1,1 milijardo metų Saulė pradės keistis. Išnaudojus šerdyje esantį vandenilio kurą, degimas pirmiausia vyks paviršiuje, todėl žvaigždė spindės daug ryškiau, o padidėjusi spinduliuotė turės pražūtingą poveikį mūsų planetai.
Vidutinė Žemės paviršiaus temperatūra pakils iki maždaug 75°C. Vandenynai išgaruos, o planeta taps negyva dykuma.
Visas vandenilis paverčiamas heliu
2. Kai Saulė panaudos visą vandenilį energijai kurti, ji pavers jį heliu ir galiausiai helio bus daug daugiau. Helis yra nestabilus elementas, todėl jis pradės žlugti. Saulės šerdis taps dar tankesnė ir karštesnė, žvaigždės tūris padidės pusantro karto ir taps dvigubai ryškesnis nei dabar.
Per ateinančius 700 milijonų metų jis toliau augs, o po to šiek tiek atvės. Nuo dykumos Žemės paviršiaus Saulė pasirodys kaip didžiulis oranžinis rutulys, kabantis miglotame danguje.
Saulė praras apie 1/4 visos savo masės
3. Sulaukusi maždaug 1,2 milijardo metų, Saulė praras apie ketvirtadalį savo masės, tada pasikeis planetų orbitos: Venera bus maždaug toje pačioje orbitoje, kur dabar yra Žemė, o pati Žemė judės. dar toliau.
Saulė pavirs raudonu milžinu
4. Galiausiai Saulė pavirs raudonuoju milžinu – jos dydis padidės maždaug 166 kartus, o jos „vainikas“ pasieks vietą, kur anksčiau buvo Žemės orbita. Gyvsidabris ir Venera šiuo metu jau bus sugerti žvaigždės. Žemėje pradės tirpti ir tekėti kalnai, susidarys kolosalūs karšti upeliai ir lavos jūros. Didžiulė raudona Saulė užtemdys pusę dangaus.
Gyvybė prasidės kitose planetose
5. Nors „vidinės“ planetos neišvengiamai mirs, gyvybė gali atsirasti tolimuose pasauliuose. Pavyzdžiui, Jupiterio palydovo „Europa“ ledas ištirps, o Plutonui pagaliau užteks saulės šviesos ir šilumos.
Anglies ir deguonies sunaikinimas
6. Kai saulė pasieks maksimalų dydį, jos šerdis įkais iki 100 milijonų ° C temperatūros, o tai sukels helio sintezę. Helio atomai pradės byrėti ir išsiskirs milžiniškas energijos kiekis. Saulė vėl pradės mažėti, nors niekada nepasieks pradinio dydžio. Tai tęsis ateinančius 110 milijonų metų. Po to dėl branduolinės reakcijos atsiras naujų elementų - deguonies ir anglies. Kai pakankamai jų susikaups Saulės šerdyje, ji vėl padvigubės. Galiausiai helio šerdis vėl išliks, anglis ir deguonis bus sunaikintos, tačiau energijos pakaks pačiai mirčiai prasidėti.
Visos vidinės planetos išnyks
7. Saulė nuolat didės, kol nebeliks helio ir vandenilio. Jis bus 180 kartų didesnis ir tūkstančius kartų šviesesnis nei dabar. Į kosmosą bus išmestas didžiulis kiekis medžiagos ir beveik pusė masės bus prarasta. Tuo metu vidinės planetos bus ne kas kita, kaip prisiminimas.
Kaip dažnai tu, mielas skaitytojau, žiūri į dangų? Ar kasdienis gyvenimo šurmulys verčia nepastebėti mus supančio didingo ir gražaus pasaulio bei mūsų gimtosios Žemės? Visatos grožis ir didybė tiesiog stebina vaizduotę.
Visatos paslaptis, nors ir lėtai, šiuolaikinis mokslas palaipsniui atskleidžia. Jokiame moksle negalima apsieiti be prielaidų ir hipotezių. Ką tuomet galime pasakyti apie tokius mokslus kaip astronomija ir astrofizika! Šiandien pakalbėkime apie hipotezes, susijusias su vadinamąja pasaulio pabaiga. Žinoma, mūsų žmogišku supratimu, pasaulio pabaiga reiškia žmogaus civilizacijos mirtį, Žemės, kaip gyvų būtybių buveinės ir kaip kosminio objekto, mirtį.
Šviesos mirtis, jei tuo turėtume omenyje Visatą, tikriausiai niekada neįvyks. Mokslas nustatė, kad vietiniai kataklizmai Visatoje vyksta nuolat ir nuolat. Mes kalbame apie žvaigždžių mirtį su jų planetų sistemomis ir net ištisomis galaktikomis. Tačiau vietoj išnykusių, mirusių žvaigždžių įsiliepsnoja naujos... Materija negali būti sunaikinta, ji pereina iš vienos rūšies į kitą. Tačiau nuo šių bendrų ir tikriausiai teisingų samprotavimų mes, Žemės žmonės, turime pereiti prie samprotavimų apie neišvengiamą, taigi ir Žemės, mirtį.
Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis, tokių žvaigždžių kaip mūsų Saulė „gyvenimas“ yra 10–12 milijardų metų. Manoma, kad Saulė jau „išdirbo“ pusę šio laikotarpio, o tai reiškia, kad jos gelmėse jau sudegė pusė vandenilio kuro. Kaip matote, teisingai sakoma, kad viskas pasaulyje baigiasi. Jei rimtai kalbėtume apie pasaulio pabaigą, t.y. apie gyvybės Žemėje pabaigą, tai gali įvykti daug anksčiau nei tą akimirką, kai pagaliau užges mūsų Saulė arba (mirties stadijoje) ji padidina savo dydį tiek, kad Žemės orbita tampa mažesnė už Saulės skersmenį. visas iš to kylančias pasekmes. Tam yra daugiau nei pakankamai priežasčių. Taigi, šiandien mes susipažinsime su hipotezėmis apie tai, kaip mirs mūsų Saulė.
Šiuolaikinis mokslas mano, kad Saulė gali egzistuoti dar 5-6 milijardus metų, o šimtus milijonų metų ji išliks stabili, kaip atrodo šiuo metu. Tačiau pokyčiai, žinoma, įvyks ir palaipsniui paveiks Žemę ir žmoniją. Prielaidas apie tai, kokie tiksliai pokyčiai įvyks mūsų Saulėje ir kaip jie gali baigtis, mokslininkai padarė remdamiesi panašių žvaigždžių, išgyvenančių įvairius vystymosi etapus, stebėjimų rezultatais. Kai kurios hipotezės neseniai gimė kompiuteriniu modeliavimu dėl daugybės galimų mūsų Saulės elgesio variantų, kai ji palaipsniui išeikvoja savo branduolinio kuro atsargas.
Žvaigždės, kurią astronomai pavadino objektu NEG 7027, stebėjimai parodė, kad ji yra paskutiniame savo egzistavimo etape. Ne visi procesai, vykstantys šioje „mirštančioje, kankinančioje“ žvaigždėje, gali būti paaiškinti užtikrintai. Tačiau stebima taip. Žvaigždė pradėjo pulsuoti, todėl išoriniai žvaigždės atmosferos sluoksniai išsisklaidė ir aplink ją susidarė apvalkalas, kuris plinta milijonus kilometrų. Jei tai atsitiks su mūsų Saule, tada jos dujų apvalkalo riba eis daug toliau (!). Šiuo laikotarpiu žvaigždės masė greitai mažėja. Dujos žvaigždės apvalkale daugiausia susideda iš vandenilio ir anglies monoksido molekulių. Taip pat yra sudėtingų angliavandenilių molekulių.
Lygiagrečiai formuojantis išoriniam apvalkalui, procesai vyksta ir centrinėje žvaigždės dalyje: paviršiaus temperatūra pakyla virš 200 000 °C, o iš žvaigždės šerdies sklinda didžiulės galios spinduliuotė, įskaitant ultravioletinę spinduliuotę, kuri jonizuoja apvalkalo atomus ir naikina jo molekules. Ši žvaigždės egzistavimo fazė labai trumpa, gal tik apie 1000 metų, t.y. tik akimirksniu pagal galaktikos standartus, po kurio žvaigždė išnyks, virsdama dujų debesiu. Atrodo, kad šiuo metu stebima žvaigždė NEG 7027 yra šios paskutinės mirties fazės viduryje. Tikriausiai procesai mūsų Saulėje ateityje vyks taip pat.
Astrofizikai mano, kad per 1,1 milijardo metų Saulės paviršiaus temperatūra ir jos šviesumas padidės daugiau nei 10 proc. Dėl to gali padidėti vandens garų koncentracija, o tai gali sukelti tokį greitą šiltnamio efektą, prie kurio žmonija ir gyvūnų pasaulis tiesiog neturės laiko ir nespės prisitaikyti. Vykstant tokiai įvykių raidai, mūsų planeta taps labai panaši į Venerą.
Kadangi Saulei senstant ultravioletinės spinduliuotės intensyvumas didėja, tai padidins ozono kiekį Žemės atmosferoje. Yra žinoma, kaip tai gali kelti grėsmę žmonijai ir gyvūnų pasauliui.
Padidėjus Saulės šviesumui, Žemės poliariniuose regionuose tirps ledas ir padidės vandens lygis, o padidėjus vandens garavimui paspartės vandens ciklas. Sustiprės vėjai, padidės dirvožemio erozija. Mokslininkų skaičiavimai rodo, kad dėl šių procesų anglies dioksido kiekis Žemės atmosferoje per 900 milijonų metų sumažės tiek, kad augalų pasaulis gali mirti arba išsigimti tiek, kad bus mažai naudos žmonių ir gyvūnų mityba, ir tai sukurs, ko gero, neįveikiamus sunkumus žemiškajai civilizacijai. Dar po kelių milijardų metų ultravioletinė spinduliuotė palaipsniui sunaikins stratosferą ir išgarins vandenynus. Žemė pavirs plika, tylia dykuma, o virš jos vis tiek spindės Saulė, kaitindama negyvą paviršių, ant kurio kadaise klestėjo tos pačios Saulės gimusi gyvybė.
Kas bus šalia Saulės? Yra žinoma, kad žvaigždės šerdyje vyksta termobranduolinės sintezės procesai. Kai vandenilio kuras baigiasi, šerdis labai susitraukia. Pagal teoriją, suspaudus Saulės tipo žvaigždžių šerdį, išoriniai sluoksniai plečiasi dviem etapais. Pirmasis etapas įvyksta, kai šerdis susitraukia ir jos temperatūra tampa aukštesnė nei stabiliu laikotarpiu. Padidėjusi šerdies temperatūra užtikrina helio sintezę, o kartu kurį laiką atstatomas stabilumas. Žvaigždžių šerdis tampa mažiau suspausta, o išoriniai sluoksniai tampa ne tokie platūs.
Žvaigždės helio kuro atsargos greitai sunaudojamos, o jas visiškai išnaudojus, šerdis vėl susitraukia, o išoriniai sluoksniai vėl plečiasi. Žvaigždė tampa supermilžine, kurios šviesumas yra žymiai didesnis nei pirminės žvaigždės.
Viena iš hipotezių numato Žemės gebėjimą savireguliacijos būdu išlaikyti aplinkos parametrus savo paviršiuje pakankamai ilgą laiką ir esant padidėjusiam Saulės ryškumui. Tačiau atidžiau panagrinėjus, mažai tikėtina, kad ši hipotezė pasitvirtins. Tiesą sakant, kokių savybių turi turėti gyvoji medžiaga, kad ji egzistuotų tokiomis sąlygomis, kai Saulės šviesumas bus kelis tūkstančius kartų didesnis nei mūsų laikais? Būtent tokio maksimalaus Saulės šviesumo tikimasi maždaug po 7,5 milijardo metų. Astrofizikų skaičiavimai rodo, kad paskutiniuose vystymosi etapuose Saulė praras daug savo masės ir jos spindulys padidės iki 168 milijonų km, o tai gerokai viršija 150 milijonų km atstumą, kuriame šiuo metu yra Žemės orbita. Merkurijaus, Veneros ir Žemės planetų orbitos tokiomis sąlygomis pasikeis, o planetos, judėdamos spirale, kris į Saulę ir bus sunaikintos. Tai įvyks, kaip jau minėta, po 7,5 mlrd.
Paguodai kai kurie mokslininkai praneša, kad nauji skaičiavimai rodo, kad Žemėje tai įvyks maždaug 200 milijonų metų vėliau nei Merkurijui ir Venerai. Tačiau ilgainiui Žemės paviršius įkais taip, kad gyvybė jame taps neįmanoma.
Nauji skaičiavimai rodo tokią įvykių raidą:
Saulė praranda savo masę, mažėja jos gravitacija. Dėl to Veneros orbita padidės nuo 108 iki 134 milijonų km, tačiau tai Veneros neišgelbės. Jos judėjimo trajektorija dėl Saulės artumo greitai bus iškreipta, o Venera pateks į Saulės centrą ir išsisklaidys žvaigždės diske.
Žemės orbita pamažu didės ir, silpstant Saulės gravitacijai, virsdama raudonuoju milžinu, Žemė išeis už savo išorinės atmosferos. Atstumas nuo Saulės iki Žemės padidės iki 185 mln. Tai išgelbės ją nuo kritimo į Saulę. Tačiau iki šios akimirkos Žemė atrodys kaip Merkurijus, t.y. tai bus apdegęs, randuotas blokas su sausu buvusių vandenynų dugnu. 70% Žemės dangaus užims raudonoji Saulė, nes... Žemės orbita nuo Saulės paviršiaus bus atskirta ne didesniu kaip 1/10 Saulės spindulio atstumu.
Jis išvengs kritimo ant Saulės ir Marso, kurie judės išplėsta orbita. Be to, Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas ir Plutonas suksis išplėstomis orbitomis. Medžiaga, kurią Saulė išskiria per savo mirtį, sudaro vadinamąjį planetinį ūką, kurio tankis bus nereikšmingas. Todėl šis ūkas neturės įtakos planetoms, likusioms naujose orbitose.
Visi šie procesai įvyks labai tolimoje ateityje, arba tai, kuo ji transformuojasi per neįsivaizduojamai didžiulį laikotarpį, seniai paliks planetą arba išnyks. Tikėtina, kad ateityje mūsų planetų sistemoje nebeliks gyvybės. Tačiau negalima atmesti, kad evoliucija lems naujų, nežmogiškų protingos gyvybės formų atsiradimą po mūsų rūšies pasitraukimo ar pasikeitimo. Mokslinės hipotezės šiuo atveju gali būti derinamos su fantazija, kurios ribų nėra.
