Согласно современным представлениям, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвёздного молекулярного облака.
Бо́льшая часть вещества оказалась в гравитационном центре коллапса с последующим образованием звезды – Солнца.
Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого в дальнейшем сформировались планеты, их спутники, астероиды и другие малые тела Солнечной системы.
Эволюция Солнечной системы
По оценкам астрономов Солнечная система не будет претерпевать экстремальных изменений до тех пор, пока Солнце не израсходует запасы водородного топлива.
По мере сжигания Солнцем запасов водородного топлива оно будет становиться всё горячее, и, как следствие, будет расходовать запасы водорода всё быстрее. В результате этого светимость Солнца возрастает на 10% каждые 1,1 миллиардов лет.
Спустя 1 миллиард лет из-за увеличения солнечного излучения околозвёздная обитаемая зона Солнечной системы будет смещена за пределы современной земной орбиты.
Поверхность Земли постепенно разогреется так сильно, что на ней станет невозможным присутствие воды в жидком состоянии. Испарение океанов создаст парниковый эффект, который приведет к ещё более интенсивному разогреву Земли.
На этом этапе существование жизни на земной поверхности станет невозможным.
Однако представляется вероятным, что в этот же период начнет постепенно повышаться температура поверхности Марса.
Вода и углекислый газ, замороженные в недрах планеты, начнут высвобождаться в атмосферу, и это приведёт в созданию парникового эффекта, ещё более увеличивающему скорость разогрева поверхности.
В результате атмосфера Марса достигнет условий схожих с земными, и таким образом Марс вполне может стать потенциальным убежищем для жизни в будущем.
Надо заметить, что миллиард лет по нашим человеческим представлениям – это очень большой срок. За это время и даже намного раньше люди сами могут погубить жизнь на Земле, если не будут беречь и сохранять то, что им предоставила для существования Природа.
По прошествии примерно 3,5 миллиардов лет от настоящего времени условия на поверхности Земли будут похожи на современные условия планеты Венеры: океаны в значительной степени испарятся, вся жизнь постепенно вымрет.
Приблизительно через 7,7 миллиардов лет от настоящего времени ядро Солнца станет настолько горячим, что запустит процесс горения водорода в окружающей его оболочке, что повлечёт за собой сильное расширение внешних слоёв звезды.
Таким образом Солнце войдёт в новую фазу своей эволюции, превратившись в красный гигант.
В этой фазе радиус Солнца составит 1,2 а. е., что в 256 раз больше его современного радиуса.
Многократное увеличение площади поверхности звезды приведёт к снижению температуры поверхности (около 2600 К) и к увеличению светимости (в 2700 раз больше современного значения).
Поверхностные массы газов будут довольно быстро рассеиваться из-за влияния солнечного ветра, в результате чего будет унесено в окружающее пространство около 33% массы светила.
К тому времени поверхность Земли будет расплавленной, поскольку температура на ней достигнет 1370°С.
Атмосфера Земли, вероятно, будет унесена в космическое пространство сильнейшим солнечным ветром, испускаемым красным гигантом.
С поверхности Земли Солнце будет выглядеть как огромный красный круг с угловыми размерами ≈160°, занимая тем самым бо́льшую часть неба.
Постепенное сгорание водорода в около центральных областях будет приводить к увеличению массы солнечного ядра до тех пор пока она не достигнет значения 45% от массы звезды.
Плотность и температура ядра станут такими высокими, что произойдёт гелиевая вспышка и начнётся процесс термоядерного синтеза гелия в углерод.
Во время этой фазы Солнце уменьшится в размере от предыдущих 250 до 11 радиусов. Его светимость упадёт с 3000- до 54-кратного уровня современного Солнца, а температура поверхности увеличится до 4770 К.
Фаза синтеза гелия в углерод будет иметь стабильный характер, но продлится всего около 100 миллионов лет.
Постепенно, как и в фазе горения водорода, в реакцию будут захватываться запасы гелия из областей, окружающих ядро, что приведёт к повторному расширению звезды, и она снова станет красным гигантом.
Эта фаза существования Солнца продлится около 30 миллионов лет.
В дальнейшем начнёт усиливаться солнечный ветер (рассеяние частиц звёздной оболочки) и оставшиеся внешние слои Солнца будут сброшены в открытый космос в виде мощных струй звёздного вещества.
Отбрасываемая материя образует гало, именуемое планетарной туманностью, которое будет состоять из продуктов горения последних фаз – гелия и углерода.
Эта материя будет участвовать в обогащении межзвёздного пространства тяжёлыми элементами, необходимыми для образования космических тел следующих поколений.
Примерно ещё через 75 тыс лет от красного гиганта останется лишь его маленькое центральное ядро – белый карлик, небольшой, но очень плотный космический объект.
От красного гиганта останется лишь его маленькое центральное ядро – белый карлик, небольшой, но очень плотный космический объект.
Остаток массы составит примерно 50% от той, что Солнце имеет сегодня, а его плотность достигнет двух миллионов тонн на каждый кубический сантиметр.
Размеры этой звезды будут сравнимы с размерами Земли.
Изначально этот белый карлик может иметь светимость в 100 раз превышающую современную светимость Солнца. Он будет полностью состоять из вырожденного углерода и кислорода, но никогда не сможет достичь температур, достаточных для начала синтеза этих элементов.
Таким образом, белый карлик Солнце будет постепенно остывать, становясь всё тусклее и холоднее.
По мере умирания Солнца его гравитационное влияние на обращающиеся вокруг тела (планеты, кометы, астероиды) будет ослабевать из-за потери звездой массы.
В этот период будет достигнута заключительная конфигурация объектов Солнечной системы.
Орбиты всех сохранившихся планет переместятся на более дальние расстояния: Меркурий прекратит своё существование, если Венера, Земля и Марс будут всё ещё существовать, их орбиты будут лежать приблизительно в 210, 280 и 420 млн км.
Эти и все оставшиеся планеты будут представлять собой холодные, темные миры, лишённые каких-либо форм жизни.
Они продолжат обращаться по орбитам вокруг их мёртвой звезды, а их скорость значительно снизится по причине увеличения расстояния от Солнца и уменьшения гравитационного притяжения.
В конечном итоге, после нескольких миллиардов лет белый карлик Солнце полностью прекратит излучать в окружающее пространство видимый свет, радиоволны и инфракрасное излучение, превратившись в чёрный карлик.
Вся история Солнца от его рождения до смерти займёт примерно 12,4 млрд лет.
По материалам Википедии
ЕЩЁ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
CComment