Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Когда Солнце взорвется

Когда Солнце взорвется


1-08-2012, 12:36 | Наука и техника / Размышления о науке | разместил: VP | комментариев: (0) | просмотров: (6 693)

Конец света непременно наступит — в этом сходятся все ученые. Астрономы спорят лишь о сроках и вероятных причинах этого печального события

  
«Большая рыбка ест маленькую» — так описывают астрономы процесс поглощения планеты звездой. До 100 миллионов звезд, подобных Солнцу, в нашей галактике дают приют планетам, состоящим из газа, как Юпитер, и мертворожденным звездам — коричневым карликам. Эти планеты и карлики обречены на то, чтобы быть «съеденными» их родительскими звездами. Иллюстрация: James Gitlin/STScI AVL 

 

 

Человеческий разум любопытен, пытлив и склонен к сбору типичной информации. Когда родился, женился, умер? Когда произошло то или иное историческое событие и что послужило ему причиной? Ключевые вопросы, неизменно терзающие разум западного человека, — когда и как именно? Один из этих вечных вопросов — когда же наступит конец света и как именно это произойдет?

 

В конце XIX — начале XX века в мировой литературе появилось новое направление — постапокалиптика. Его представители описывали события, происходящие после конца света. Своей популярностью и многообразием это направление обязано, вероятно, страхам людей — кстати говоря, вполне обоснованным. Кроме общего печального настроения, охватившего тогда население Европы и получившего название fin-de-siecle, были очевидные угрозы из космоса: Большая сентябрьская комета 1882 года, Великая комета Дневного света 1910 года, взрыв сверхновой 1885 года. Начавшийся ХХ век повлек длинную череду все более и более кровопролитных войн и революций, а ускорившийся научно-технический прогресс дал людям реальную возможность самостоятельно, не дожидаясь космических катаклизмов, уничтожить Землю. Несмотря на множество книг, фильмов и даже компьютерных игр, созданных на эту волнующую тему, сценариев вселенской гибели не так много, и даже если она приходит из космоса или её приносит другая неудержимая природная сила, человечество погибает по своей же вине и оплошности. 

 

Основные темы, эксплуатируемые писателями и сценаристами, известны почти всем: это третья мировая война с применением ядерного, химического или биологического оружия; вторжение инопланетян; восстание машин, ведомых искусственным разумом; пандемия; падение метеорита; возрождение динозавров… Но даже если отвлечься от сплина и декадентских мыслей о том, что человечество в скором времени само себя истребит, прогнозы вселяют тревогу. 

Рождение Солнца

В настоящее время считается, что наиболее опасны для Земли столкновения с астероидами или солнечные катаклизмы. 

Возраст Солнца оценивается большинством астрофизиков примерно в 4,59 миллиарда лет. Его относят к средним или даже малым по величине звездам — такие звезды существуют дольше, чем их более крупные и быстро выгорающие сестры. Солнце пока успело израсходовать меньше половины имевшегося в нем водорода: из доли в 70,6 процента от первоначальной массы солнечного вещества осталось 36,3. В ходе термоядерных реакций водород внутри Солнца превращается в гелий.

 

Для того чтобы пошла реакция термоядерного синтеза, необходимы высокая температура и высокое давление. Ядра водорода представляют собой протоны — элементарные частицы с положительным зарядом, между ними действует сила электростатического отталкивания, мешающая им сближаться.

 

Но внутри действуют также значительные силы всемирного притяжения, которые мешают протонам разлетаться. Напротив, они прижимают протоны настолько близко друг к другу, что начинается ядерный синтез. Часть протонов при этом превращается в нейтроны, и силы электростатического отталкивания ослабевают; в результате светимость Солнца повышается. По оценкам ученых, на начальном этапе существования Солнца его светимость составляла только 70 процентов от того, что оно излучает сегодня, и в последующие 6,5 миллиардов лет светимость звезды будет только расти. 

 

Впрочем, с этой самой распространенной и вошедшей в учебники точкой зрения продолжают спорить. И главной темой для спекуляций служит именно химический состав солнечного ядра, о котором можно судить только по весьма косвенным данным. В одной из конкурирующих теорий предполагается, что основным элементом в солнечном ядре является вовсе не водород, а железо, никель, кислород, кремний и сера. Легкие элементы — водород и гелий — присутствуют только на поверхности Солнца, и реакция синтеза облегчается благодаря большому количеству нейтронов, излучаемых ядром.

 

Оливер Мануэль (Oliver Manuel) разработал эту теорию в 1975 году и с тех пор старается убедить научное сообщество в её справедливости. У него есть некоторое количество сторонников, но большинство астрофизиков считают её полным вздором.

 

  
Переменная звезда V838 Единорога (V838 Monocerotis) расположена на краю нашей галактики. На этом снимке изображена часть пылевой оболочки звезды. Размер этой оболочки составляет шесть световых лет. То световое эхо, которое видно сейчас, запаздывает по отношению к самой вспышке всего на два года. Астрономы ожидают, что световое эхо будет продолжать высвечивать пылевые окрестности звезды V838 Mon в процессе расширения по крайней мере до конца этого десятилетия. Фото: NASA and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI)

Гори, гори ясно

Какая из теорий ни была бы справедлива, «солнечное горючее» рано или поздно будет кончаться. Из-за недостатка водорода термоядерные реакции начнут приостанавливаться, и равновесие между ними и силами притяжения нарушится, отчего внешние слои прижмутся к ядру. От сжатия концентрация оставшегося водорода повысится, ядерные реакции усилятся, и ядро начнет расширяться. Общепринятая теория предсказывает, что в возрасте 7,5–8 миллиардов лет (то есть через 4–5 миллиардов лет) Солнце превратится в красного гиганта: его диаметр увеличится более чем в сто раз, так что орбиты первых трех планет Солнечной системы окажутся внутри звезды. Ядро очень горячее, а температура оболочки гигантов небольшая (около 3000 градусов) — и поэтому красного цвета.

 

Характерной особенностью красного гиганта можно считать то, что водород уже больше не может служить «горючим» для ядерных реакций внутри него.

 

Теперь начинает «гореть» уже гелий, скопившийся там в больших количествах. При этом образуются неустойчивые изотопы бериллия, которые при бомбардировке их альфа-частицами (то есть теми же ядрами гелия) превращаются в углерод.

 

Именно на этом жизнь на Земле, да и сама Земля, скорее всего, уже гарантированно прекратит свое существование. Даже той невысокой температуры, которую на тот момент будет иметь солнечная периферия, хватит, чтобы наша планета полностью испарилась. 

 

Конечно же, человечество в целом, как каждый человек по отдельности, надеется на вечную жизнь. Момент превращения Солнца в красного гиганта накладывает на эту мечту определенные ограничения: подобную катастрофу человечеству если и удастся пережить, то только за пределами своей колыбели. 

 

Но уместно тут напомнить, что один из крупнейших физиков современности Стивен Хокинг (Stephen Hawking) уже давно утверждает: момент, когда единственным способом выжить для человечества станет колонизация других планет, уже почти настал. Внутриземные причины сделают эту колыбель невозможной для обитания гораздо раньше, чем что-то плохое случится с Солнцем. 

Пролет над огненной бездной

Но даже если пророчеству Хокинга и его многочисленных предшественников и единомышленников во всем мире суждено сбыться и человечество отправится на строительство «внеземной цивилизации», судьба Земли по-прежнему будет волновать людей. Поэтому многие астрономы с особым интересом относятся к звездам, похожим на Солнце по своим параметрам, — в особенности когда эти звезды превращаются в красных гигантов.

 

Так, группа астрономов под руководством Сэма Рэгланда (Sam Ragland) с помощью инфракрасно-оптического комплекса из трех объединенных телескопов Arizona's Infrared-Optical Telescope Array исследовала звезды с массами от 0,75 до 3 масс Солнца, приближающиеся к концу своей эволюции. Приближающийся конец довольно легко опознается по низкой интенсивности линий водорода в их спектрах, и, напротив, по высокой — линий гелия и углерода.

 

Баланс гравитационных и электростатических сил в таких звездах нестабилен, а водород и гелий внутри них чередуются как вид ядерного топлива, что вызывает изменения яркости звезды с периодом порядка 100 тысяч лет. Многие такие звезды проводят заключительные 200 тысяч лет своей жизни как переменные типа Мира. (Мира-переменные — это звезды, светимость которых регулярно изменяется с периодом от 80 до 1 тысячи дней. Они названы так по имени «родоначальницы» класса, звезды Мира в созвездии Кита).

 

  
Визуализированная модель красного пульсирующего гиганта, созданная в лаборатории вычислительной науки и техники Университета Минессоты. Внутренний вид ядра звезды: желтая и красная — области высоких температур, синяя и цвета морской волны — области низких температур. Иллюстрация: Wayne Peterson/LCSE/University of Minnesota

 

 

Именно в этом классе произошло довольно неожиданное открытие: вблизи звезды V 391 в созвездии Пегаса обнаружилась экзопланета, ранее погруженная в раздувшуюся оболочку звезды. Если говорить более точно, звезда V 391 пульсирует, из-за чего её радиус то увеличивается, то уменьшается. Планета, об обнаружении которой группа астрономов разных стран сообщила в сентябрьском номере журнала Nature, имеет массу, более чем втрое превышающую массу Юпитера, и радиус её орбиты в полтора раза больше расстояния, отделяющего Землю от Солнца. 

 

Когда звезда V 391 проходила стадию красного гиганта, её радиус достиг как минимум трех четвертей от радиуса орбиты. Однако к началу расширения звезды радиус орбиты, на которой находилась планета, был меньше. Результаты этого открытия оставляют Земле шанс сохраниться после взрыва Солнца, хотя параметры орбиты, да и радиус самой планеты скорее всего изменятся.

 

Аналогию несколько портит тот факт, что эта планета, равно как и её материнская звезда, не очень похожи на Землю и Солнце. А главное, V 391 при превращении в красного гиганта «сбросила» значительную часть своей массы, что и «спасло» планету; но это происходит лишь с двумя процентами гигантов. Хотя «сброс» внешних оболочек с превращением красного гиганта в постепенно остывающего белого карлика, окруженного расширяющейся газовой туманностью, не такая уж редкость.

Чужое небо

Слишком близкая встреча со своей звездой — самая очевидная, но не единственная неприятность, ожидающая Землю со стороны других крупных космических тел. Вполне вероятно, что Солнце будет превращаться в красного гиганта, уже покинув нашу галактику. Дело в том, что наша галактика Млечный Путь и соседняя гигантская галактика Туманность Андромеды уже миллионы лет находятся в гравитационном взаимодействии, которое в итоге приведет к тому, что Андромеда «подтянет» к себе Млечный Путь, и он станет частью этой крупной галактики. В новых условиях Земля станет совсем другой планетой, более того, в результате гравитационного взаимодействия Солнечная система, как и сотни других систем, могут быть буквально разорваны.

 

Так как гравитационное притяжение Туманности Андромеды намного сильнее гравитации Млечного Пути, последний приближается к ней со скоростью около 120 км/с.

 

С помощью компьютерных моделей, выполненных с точностью до 2,6 миллиона объектов, ученые-астрономы определили, что примерно через 2 миллиарда лет галактики сблизятся, и сила притяжения начнет деформировать их структуры, образуя длинные притягивающиеся хвосты из пыли и газа, звезд и планет. Ещё же через 3 миллиарда лет галактики вступят в непосредственный контакт, в результате которого новая объединенная галактика примет эллиптическую форму (обе галактики на сегодня считаются спиральными). 

 

  
На этом снимке зафиксировано, как в районе созвездия Большой пес две спиральные галактики (большая имеет номер NGC 2207, маленькая — IC 2163) проходят друг мимо друга, подобно величественным кораблям. Приливные силы галактики NGC 2207 исказили форму IC 2163, отбрасывая звезды и газ в потоки, растягивающиеся на сотни тысяч световых лет (в правом углу изображения). Фото: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI)

 

 

Cотрудники Гарвардско-Смитсониевского астрофизического центра (The Harvard Smithsonian Center for Astrophysics) профессор Ави Лоэб (Avi Loeb) и его ученик Т. Дж. Кокс (T.J. Cox) предположили, что, если бы мы смогли наблюдать небо нашей планеты через пресловутые 5 миллиардов лет, то вместо привычного нам Млечного пути — бледной полосы тусклых мерцающих точек — мы бы увидели миллиарды новых ярких звезд. При этом наша Солнечная система находилась бы «на задворках» новой галактики — примерно в ста тысячах световых лет от её центра вместо настоящих 25 тысяч световых лет.

 

Впрочем, есть и другие расчеты: после полного слияния галактик Солнечная система может продвинуться ближе к центру галактики (67000 световых лет), а может случиться и так, что она попадет в «хвост» — связующее звено между галактиками. И в последнем случае из-за гравитационного воздействия находящиеся там планеты будут разрушены. 

 

Вместе с тем, уточнить свой прогноз ученые смогут уже в 2011 году, когда на орбиту Земли будет выведен аппарат Gaia, принадлежащий Европейскому космическому агентству. Gaia займется определением скоростей галактик и определением изменения позиций звезд.

 

Рассматривать будущее Земли, Солнца, Солнечной системы в целом и Млечного Пути столько же увлекательно, сколько и условно-научно. Огромные отрезки времени прогнозов, недостаток фактов и относительная слабость технологий, а также в немалой степени привычка современного человека мыслить категориями кинематографа и триллеров, влияют на то, что предположения о будущем больше похожи на научную фантастику, только с особым упором на первое слово.

 

Светлана Волошина, 17.10.2007


Дальнейшая судьба Солнца


За время существования Солнца в ходе термоядерной реакции почти половина водорода в центральной области превратилось в гелий. Через 7.5 млр. лет. (другие оценки дают величину5 млр. лет) после полного выгорания водорода в центральной зоне у Солнца образуется Гелиевое ядро, в котором ядерные реакции уже не идут. Гелиевое ядро будет сжиматься, температура на его границе поднимется и это приведёт к началу ядерной реакции горения водорода в слоевом источнике вокруг ядра - оболочка начнёт расширяться и Солнце быстро увеличиваясь в размерах (~ в 170 раз ) достигнет орбиты Земли.


Солнце станет

КРАСНЫМ ГИГАНТОМ


СОЛНЦЕ- КРАСНЫЙ ГИГАНТ
Светимость увеличится в 2350 раз !
температура поверхности понизится и будет @ 2830°C
Звезда на стадии Красного Гиганта - нестабильная звезда
Масса звезды определяет её судьбу. Звёзды с 0.5Msun < M* < 8Msun доживут до стадии
Красных Гигантов


Холодные Большие Звёзды с температурой поверхности T ~ 3000 - 5000 К ирадиусом от 10 до 200 Rsun с высокой светимостью ( L ~ 102 - 104 Lsun ). Имеют маленькое Гелиевое ядро - размер ядра составляет всего несколько % от общего диаметра звезды, вокруг ядра слоевой источник, в котором горит водород и очень протяжённую конвективную зону. Для звёзд с M* < 3Мsunзагорание гелия в ядре происходит взрывообразно - Гелиевая Вспышка. Через 1 млр. лет после этого произойдёт сброс внешней оболочки - возникнет Планетарная Туманность и наше Солнце закончит свою жизнь как углеродно - кислородный БЕЛЫЙ КАРЛИК! .NGC 2440

 

БЕЛЫЕ КАРЛИКИ - это обнажившееся после сброса внешней оболочки углеродно-кислородное ядро, маленькие звёзды с 0.6 Мsun - 1.2 Msun и с R* в 100 раз меньшими Rsun .


Имеют очень высокую плотность (106 г/cм3) и довольно высокую поверхностную температуру
(от 100 000° К до 200 000° К ). Цвет белый, что и объясняет название Белый карлик.
Но из-за маленького размера имеют низкие светимости ~ от Lsun до 10-4Lsun.
Являются конечным этапом эволюции звезд средних масс 0.5Msun < M* < 8Msun.

Белый карлик в сравнении с Землёй :
Земля и Белый карлик в сравнении

Дальнейшая судьба Белого карлика :
В Белом карлике нет выделения энергии - медленно остывая, через несколько млр. лет становясь
Мёртвой звездой - Чёрным карликом


Красные гиганты и белые карлики

 

Красный Гигант i (йота) Дракона - Эдасих ( Edasich )


Красный Гигант Эдасих (йота Дракона) с планетой
Расстояние 102 световых года от Земли.
Диаметр звезды = 13 Dsun
Первая Планета !
Открыта у Такой Звезды. Планета вращается вокруг i Дракона по сильно вытянутой эллиптической орбите с периодом около 1,5 лет.
Масса планеты ~ в 9 раз больше, чем у Юпитера.


http://home.lu.lv/~iga/sun_destiny.html



Кардинально пересматриваются представления о Солнце

Заявлено о кардинальном пересмотре фундаментальных характеристик Солнца. Хрестоматийное представление о стабильности Солнца признано "острой глупостью".

В преддверии намеченного на 9 февраля 2010 года запуска новой космической обсерватории SDO (Solar Dynamics Observatory) NASA выпустило пресс-релиз, в котором Солнце отныне именуется звездой не обычной, а переменной.

Сама обсерватория SDO предназначена именно для изучения аспекта переменности Солнца ('Variable Sun' Mission).

Речь идёт не просто о метафорическом описании в принципе давно известной читателям портала Исследования и разработки – R&D.CNews нестационарности светимости Солнца - в обозримый период она стабильно снижается.

В данном случае речь идёт о кардинальном пересмотре одного из фундаментальных положений текущей картины мира, оказавшейся неспособной объяснить поведение казалось бы давно изученного светила.

Ещё недавно хрестоматийное представление о стабильности солнечного излучения во времени названо риторической ошибкой класса "оксюморон" - сочетанием несочетаемого, или в дословном переводе с древнегреческого - "острой глупостью".

Этот пересмотр неизбежно повлечёт за собой глубинную трансформацию нашего мировоззрения.

Во-первых, болезненно переживаемая носителями современной культуры проблема уязвимости Земли для космических воздействий обретёт новый аспект.

Текущей угрозой станут уже не только астероиды и не только мифические звёзды-немезиды, но и нестабильность Солнца как таковая.

Естественно, любая угроза для кого-то - угроза, для кого-то - хлеб насущный. Уже заявленная в пресс-релизе NASA уязвимость от солнечной активности навигационных, метеорологических, коммуникационных и особенно финансовых сервисов для кого-то может стать неодолимым соблазном, а количество источников форс-мажорных ситуаций в нашей действительности - возрасти.

С другой стороны, переменными звёздами в массовом сознании считаются те, которые регулярно или иррегулярно, но возвращаются в прежнее состояние.

Признание Солнца переменной звездой тем самым позволяет затушевать вопрос фундаментальной для человечества важности: обратимы или же нет наблюдаемые сейчас процессы стабильного снижения общей светимости Солнца?

Пока что эта проблема, как и проблема природы Солнца вообще, далека от разрешения. Неясно, в какой мере существующие гипотезы Солнца позволяют допустить иную. нежели 11-летний период, переменность Солнца.

Неясна амплитуда возможных колебаний солнечной активности. Неясен характер их воздействия на биосферу Земли и вообще - природа такого воздействия.

Неясно, сопровождается ли "переменность" Солнца какими-либо экстремальными по мощности процессами со взрывной динамикой.

Неясно, можно ли надёжно предсказывать активность светила.

Неясно, наконец, каким образом Солнце может извергать из себя холодное вещество.

Более подробная информация о трансформации представлений о Солнце и о задачах обсерватории SDO будет представлена на портале Исследования и разработки – R&D.CNews.


http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2010/02/05/378631




Источник: vokrugsveta.ru.

Рейтинг публикации:

Нравится4



Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.





» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Март 2024    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map