Какой конец ждет Солнечную систему?

0

Потребовалось 13,8 млрд. лет космической эволюции, чтобы мы оказались здесь.

Поколения звезд жили и умирали, создавая тяжелые элементы; крошечные протогалактики должны были слиться, чтобы образовался Млечный Путь; облака межзвездного газа коллапсировали и формировали новые звезды с твердыми планетами; сложная неорганическая и органическая химия должны были подружиться на одном из таких новых миров; биологическая эволюция — и природные катаклизмы — должны были пойти по одному из извилистых путей, чтобы в конечном итоге всего несколько тысяч лет назад появились люди.

По следам науки
За последние 12.000 лет или около того мы создали сельское хозяйство, науку, страны и всю современную цивилизацию, известные нам сегодня. Это увлекательное путешествие, преобразовавшее наш мир. А благодаря космической программе человечества, оно преобразует и Солнечную систему.
Но мир, которым мы наслаждаемся сегодня, не будет существовать вечно. Ряд земных событий должны изменить положение вещей в нашем мире и сделать Землю совершенно неузнаваемой для ее жителей. Примерно через 60.000 лет Солнце и звезды передвинутся, и наши современные созвездия исчезнут с лица неба. Еще через 100.000 лет мы, вероятно, попадем в новый ледниковый период по причинам, мало связанным с деятельностью человека. И прежде чем пройдет еще миллион лет, земные вулканы навсегда изменят ландшафт Земли.

Млекомеда
Хотя все это мелочь по сравнению с тем, что Вселенная готовит для нас.
Чуть меньше чем через четыре миллиарда лет, галактика Андромеды (и, возможно, галактика Треугольник) объединится с нашей галактикой Млечный Путь, сильно изменив ее структуру и вид ночного неба. Сейчас она в 2,5 миллионах световых лет от нас и движется со скорость 43 км/с. Значит, первое столкновение произойдет через 3,8 млрд. лет, а уже через 5,5 млрд. лет слияние завершится. Гравитация приведет к тому, что вся местная группа галактик объединится с нашей в одну гигантскую эллиптическую галактику Млекомеда. На больших космических масштабах все другие галактики продолжат удаляться, пока не исчезнут из нашего поля зрения совершенно — примерно через 100 млрд. лет.
Все это время Солнечная система останется в полном порядке, разве что выглядеть будет иначе. Солнце будет продолжать нагреваться по мере старения, пока через 1-2 млрд. лет не положит конец жизни на Земле, вскипятив океаны нашей планеты. Еще через 5-7 млрд. в ядре Солнца закончится ядерное топливо, и наша родная звезда станет красным гигантом, поглотив Меркурий и Венеру в процессе. Из-за особенной звездной эволюции, система Земля—Луна, вероятно, будет вытолкнута прочь, и ей повезет избежать огненной судьбы наших внутренних соседей.
После того, как Солнце дожжет оставшееся ядерное топливо (в основном, гелий), его внешние слои раздуются в планетарную туманность, а ядро будет сжиматься, пока не станет белым карликом. Такова конечная судьба почти всех звезд в нашей Вселенной. Но планеты все еще будут здесь, будут вращаться вокруг нашего холодного, тусклого остатка звезды еще 9,5 млрд. лет.
Все это время Земля продолжит вращаться вокруг Солнца, а Луна — оказывать на нее гравитационную тягу, что вызовет крутящий момент. Поэтому Луна будет уходить дальше, при этом замедляя вращение Земли. Замедление будет практически неощутимым; вращение планеты будет замедляться на какие-то 1,4 миллисекунды за сотню лет. Однако по прошествии 50 млрд. лет орбитальный период Луны составит 47 дней (сейчас — 27,3 дня). А 24-часовые сутки должны будут замедлиться, чтобы соответствовать этому: сутки станут длиннее в 47 раз через 50 млрд. лет. К тому моменту Земля и Луна станут приливно заблокированными, то есть, Луна будет всегда появляться в одном и том же месте на небе.

Умирающие звезды
Поскольку образование звезд продолжится, умирающие светила начнут сбрасывать топливо в межзвездное пространство, а неудавшиеся звезды сольются воедино. При этом количество материала для изготовления звезд будет ограничено. Даже самые долгоживущие звезды будут существовать каких-то 100 триллионов лет, а спустя квадриллион лет формирования звезд оно иссякнет полностью. Лишь случайные столкновения или слияния между неудавшимися звездами или их остатками будут подсвечивать нашу галактику; в остальном процесс ввергнет ее во тьму. Наконец, белые карликовые звезды станут черными, когда остынут. Да, это займет много времени, в миллион раз больше текущего возраста Вселенной. Атомы все еще будут, но их температура будет чуть выше абсолютного нуля. Вот тогда-то ночное небо будет действительно черным, без какого-либо видимого света. Во всяком случае, в нашей местной группе галактик.
Сколько времени потребовалось бы нашему черному карлику (который когда-то был Солнцем), чтобы встретить другого, слиться и оживить его? Между нами, Андромедой и остальной частью местной группы порядка триллиона звезд и их останков. В этой хаотической системе обычная система звезд может долго-долго ни с чем и ни с кем не сталкиваться, но ведь у нас есть время. Черный карлик в центре Солнечной системы случайным образом столкнется с другим черным карликом, породит взрыв сверхновой и уничтожит то, что осталось от нашей системы.
Такой будет конечная судьба многих звезд нашей местной группы, но не всех и даже, наверное, не нашей. Есть другой процесс, более эффективный, а значит, и более вероятный: гравитационное выталкивание из местной группы вследствие процесса насильственной релаксации.
При наличии нескольких тел на гравитационно-хаотичной орбите, одно из них однажды выбрасывается, оставляя другие более тесно связанными. Это происходит в шаровых скоплениях с течением времени и объясняет, почему они настолько компактны, а также почему существует так много слившихся воедино старых звезд в ядрах древних реликтов.
Но ничто не вечно, даже космос. Каждая орбита — даже гравитационные орбиты в общей теории относительности — медленно распадается со временем. Может потребоваться очень много времени, но в конечном итоге орбита Земли развалится, а она устремится по спирали к центральной массе Солнечной системы. Такой будет наша судьба, если нас выбросит.
Если мы остаемся в гигантской галактике Млекомеда, нам не суждено оказаться в черной дыре, в ее центре. Чтобы это произошло, потребуется много лет, но черные дыры долго не живут. Они медленно испаряются в виде излучения Хокинга.
После распада черной дыры останется только темная материя. Вне зависимости от того, сколько раз мир и оказывался в огне, наша конечная судьба — замерзнуть в холодной, пустой Вселенной.

Илья Хель,
«Высший разум» (hi-news.ru)

Поделиться.

Комментарии закрыты