Авторы и права: НАСА/CXC/М.Вайс.
Наше солнце – одновременно наш лучший друг и наш злейший враг. С одной стороны, самим своим существованием мы обязаны нашей звезде. Земля и другие планеты Солнечной системы образовались из того же облака газа и пыли, что и Солнце.
А без его света не было бы жизни на этой планете. С другой стороны, наступит день, когда Солнце уничтожит всю жизнь на Земле и, в конечном итоге, уничтожит саму Землю.
Риски, которые звезды могут представлять для своих планет, подчеркиваются в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature. Авторы изучили звезды, похожие на наше Солнце, и обнаружили, что по крайней мере одна из 12 звезд имеет в своей атмосфере следы металлов. Считается, что это шрамы от планет и астероидов, поглощённых звёздами.
Планеты никогда не должны чувствовать себя слишком комфортно, вращаясь вокруг своей родительской звезды, поскольку есть как минимум два способа, которыми их звезда может предать их доверие и привести к их насильственной гибели.
Приливное разрушение
Первый происходит через процесс, называемый «приливным разрушением». По мере формирования планетной системы некоторые планеты будут вращаться вокруг своей звезды по траекториям, которые либо не совсем круговые, либо слегка наклонены относительно плоскости вращения звезды. Когда это произойдет, гравитационная сила, действующая на планету со стороны звезды, будет медленно корректировать форму или направление орбиты своенравной планеты.
В крайних случаях гравитационная сила, приложенная звездой, дестабилизирует орбиту планеты, медленно притягивая ее все ближе и ближе. Если несчастная планета подойдет слишком близко, ее разорвет на части гравитацией звезды. Это происходит потому, что сторона планеты, обращенная к звезде, немного ближе, чем сторона, обращенная в сторону (разница заключается в диаметре планеты).
Сила гравитационного притяжения, оказываемого звездой, зависит от расстояния между ней и планетой, так что сторона планеты, обращенная к звезде, ощущает немного более сильное притяжение, чем сторона, обращенная в сторону.
На Земле эта разница в силе силы тяжести создает ежедневные приливы и отливы. По сути, Солнце пытается деформировать Землю, но находится достаточно далеко, чтобы притягивать только воды своих океанов. Но планета, находящаяся в опасной близости от своей звезды, обнаружит, что сама ее кора и ядро будут разорваны этими приливами.
Если планета не окажется слишком близко к звезде, ее форма просто деформируется и примет форму яйца. Еще немного ближе к звезде, и разницы между гравитационным притяжением на разных ее сторонах будет достаточно, чтобы полностью разорвать ее на части, превратив обратно в облако газа и пыли, которое по спирали приближается к звезде и испаряется в ее адском огне.
Впервые о процессе приливного разрушения было предложено около 50 лет назад. За последние пару десятилетий астрономы, включая мою группу, наблюдали десятки ярких вспышек приливного разрушения, вызванных звездами, измельченными сверхмассивными черными дырами в центрах галактик.
В прошлом году группа астрономов впервые сообщила о наблюдении аналогичной, более тусклой вспышки, которая соответствовала разрушению планеты и ее поглощению ее звездой.
Приливное разрушение планет может быть довольно распространенным явлением, о чем свидетельствует новое открытие: по крайней мере 1 из 12 звезд демонстрирует признаки того, что они поглотили планетарный материал.
Другие исследования показали, что от четверти до половины всех белых карликов — остатков звезд, которые в два раза массивнее нашего Солнца — имеют подобные шрамы. Как следует из названия, белые карлики раскалены добела. Имея температуру поверхности в десятки тысяч градусов, самые горячие белые карлики излучают ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, достаточно мощное, чтобы испарить вращающиеся вокруг них планеты.
Конец Земли
Будьте уверены; Земля не будет уничтожена приливным разрушением. Конец нашей планеты наступит примерно через пять миллиардов лет, когда Солнце превратится в красного гиганта.
Звезды питаются за счет процесса, известного как синтез, при котором два легких элемента объединяются в более тяжелый. Все звезды начинают свою жизнь с синтеза элемента водорода в своих ядрах с элементом гелий. Этот процесс синтеза не только стабилизирует их от взрыва из-за непрестанного притяжения гравитации, но и создает свет, который заставляет их сиять. Наше Солнце превращает водород в гелий примерно 4,5 миллиарда лет.
Но через 4,5 миллиарда лет водород в ядре Солнца закончится. Любой термоядерный синтез в ядре прекратится, и гравитация, не встречая сопротивления, заставит звезду сжаться. По мере сжатия ядра оно будет нагреваться до тех пор, пока температура не станет достаточно высокой для того, чтобы гелий превратился в углерод.
Термоядерный синтез снова стабилизирует звезду. Тем временем, однако, внешние оболочки звезды расширятся и остынут, придав теперь уже гигантской звезде более красный оттенок. По мере расширения красного гиганта Солнце поглотит Меркурий, Венеру и Землю – возможно, оно даже достигнет орбиты Марса.
Земле, возможно, осталось еще 5 миллиардов лет, но мы не будем здесь, чтобы стать свидетелями ее исчезновения. По мере того как Солнце сжигает запасы водорода, оно постепенно становится ярче: каждый миллиард лет его светимость увеличивается примерно на 10%.
Через миллиард лет солнце будет достаточно ярким, чтобы выкипать земные океаны. Так что в следующий раз, когда вы будете греться под теплыми лучами солнца, помните: оно нас достало.
Информация от: Разговором
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
