Когда Солнце сгорит, оно просто исчезнет, в результате чего все планеты на его орбите разлетятся в космосе?
Нет, это совсем не то, что произойдет.
Вы должны помнить, что Солнце - это не огонь; это огромный шар плазмы, подпитываемый термоядерным синтезом в его ядре, где атомы водорода переплавляются в гелий, постоянно выделяя энергию. Такие типы звезд называются звездами главной последовательности.
На Солнце действуют две основные силы: ядерный синтез, который стремится разнести его на части гигантским взрывом, и гравитация, которая стремится превратить его в крошечный сверхмассивный объект. Эти две силы (взрывающая сила и разрушающая сила) находятся в равновесии, благодаря чему Солнце остается сферическим объектом, которым оно является сегодня, и которым оно является уже несколько миллиардов лет. Это постоянный ядерный взрыв в небе, сдерживаемый и удерживаемый вместе гравитацией.
Однако Солнце неуклонно сжигает свой запас водорода и прошло примерно половину пути, что означает, что в его топливном баке осталось 50%. Весь вновь расплавленный гелий накапливается в виде "гелиевого пепла" внутри его ядра.
Через пять миллиардов лет ядро Солнца будет полностью состоять из гелия без водорода для поддержания синтеза. Затем звезда начнет разрушаться, пока вдруг водород в ее внешних слоях не воспламенится: теперь термоядерный синтез будет происходить во внешних слоях вокруг все еще инертного гелиевого ядра.
Это, конечно, кардинально изменит Солнце: оно станет красным, потеряет свой шарообразный вид и превратится в более неправильную форму, похожую на размытое, кипящее облако, окруженное гигантскими огненными арками и языками пламени. Она увеличится до колоссальных размеров и превратится в то, что астрономы называют красным гигантом.
Звезда Альдебаран в созвездии Тельца когда-то была звездой, точно такой же, как наше Солнце, но сегодня это красный гигант - точно такой же, каким когда-то станет наше Солнце.
Солнце станет настолько большим, что поглотит внутренние планеты (Меркурий и Венеру), и его поверхность окажется примерно там, где сейчас находится Земля.
Земля, которая сейчас пасется на поверхности Солнца, будет нагрета до температуры более горячей, чем пламя ацетиленовой сварочной горелки, что лишит ее атмосферы, выжжет океаны, сожжет ее внешние слои на глубине многих миль и превратит ее в стерильную сферу из расплавленного камня и железа. Это довольно плохая новость для любого вида жизни, оставшейся на Земле; однако для внешних планет и других объектов на окраинах Солнечной системы это хорошие времена: Плутон, например, оттает и станет примерно таким же уютным и теплым, как Земля сегодня. Возможно, на нем даже появится атмосфера, и он станет пригодным для жизни.
Время от времени огромное красное Солнце вздрагивает и выбрасывает огромные объемы своей атмосферы в виде корональных выбросов массы: куски материи размером с планету, разлетающиеся в космосе. Эта потеря массы вместе с усилением солнечного ветра постепенно заставит Солнце ослабить гравитационную хватку планет, которые начнут медленно дрейфовать по все более широким орбитам, все дальше от Солнца.
Это будет продолжаться около миллиарда лет, пока запасы водорода во внешних слоях Солнца не будут полностью исчерпаны. Тогда Солнце запустит свой вторичный двигатель, где начнет переплавлять свой гелий в углерод. На самом деле это еще более мощный процесс, чем тот, что происходит на Солнце сегодня, и начинается он со взрыва, называемого гелиевой вспышкой.
Со стороны это может быть не очень заметно, но всего за несколько минут почти половина гелиевого ядра Солнца будет переплавлена в углерод - настолько быстро это происходит. Но затем он замедлится до ледниковых скоростей - оставшегося гелия хватит примерно на сто миллионов лет.
Когда запасы гелия на Солнце также будут полностью исчерпаны, его двигатель просто зашипит и, наконец, выключится. В результате этого разбрызгивания Солнце пройдет через серию бурных преобразований. Оно раздуется до еще более огромных размеров, на короткое время станет в тысячу раз ярче, чем сегодня, и, наконец, в результате четырех или пяти гигантских конвульсий Солнце превратится в новую звезду, выбросив большую часть своей атмосферы в виде огромных облаков, называемых планетарной туманностью, медленно удаляющихся в пространстве.
В центре этого сферического облака сверхнагретое углеродное ядро Солнца останется полностью открытым в виде крошечного светящегося тела размером с Землю, называемого белым карликом. Его мощное ультрафиолетовое излучение будет ионизировать сферическое облако вокруг него, заставляя его светиться всеми цветами радуги, как флуоресцентная лампа. Это прекрасное зрелище, видимое из разных уголков Галактики.
В небе много белых карликовых звезд, которые уже претерпели это изменение, например, крошечная звезда-компаньон могучего Сириуса, называемая Сириус В. Некоторые из них входят в систему нескольких звезд, некоторые являются одиночными белыми карликами, каким когда-то будет наше Солнце.
Поскольку масса белого карликового Солнца составляет менее половины массы звезды главной последовательности, оставшиеся планеты изменят свои траектории и либо улетят в космос, либо найдут новую, более близкую орбиту вокруг белого карликового Солнца.
Планета, которая когда-то была Землей, затвердеет и превратится в черную железную сферу. Она будет безликой и мрачной - миллиард лет прямого контакта с поверхностью Солнца сотрут даже малейшие следы какой-либо жизни или цивилизации, когда-либо существовавшей на ней.
Мертвая Земля может упасть на белое карликовое Солнце, улететь в космос или остаться на более близкой орбите - сказать невозможно. Небо будет вечно темным, поскольку атмосферы больше не будет, но может появиться легкая дымка, вызванная медленно исчезающей туманностью.
На этой стадии Солнце больше не производит энергии; его свечение - это остаток былой славы. Оно начинает медленно остывать, тикая и дымясь, как недавно припаркованный автомобиль на стоянке. Это охлаждение займет в буквальном смысле эоны: сотни триллионов лет.
Некоторые планеты вокруг нее могут быть настолько близки, что окажутся в обитаемой зоне, где может существовать жидкая вода, а также жизнь. Но, скорее всего, не Земля, у которой оторвался весь легкий материал.
Наконец, спустя почти бесконечное количество лет, сияние белого карликового Солнца померкло, и звезда остыла до температуры окружающей среды в космосе. После этого она превратилась в черного карлика: темный и маленький объект, состоящий из вырожденной материи.
Так Солнце, бывший неоспоримый император Солнечной системы, превращается в ледяного межзвездного зомби, которому суждено вечно метаться в пустоте в полной темноте и тишине, а замороженные призраки его планет по-прежнему неустанно вращаются вокруг него.