Свет, который сожжёт: как Солнце постепенно ведёт Землю к гибели
Солнце — наше жизненное светило, источник тепла, энергии и существования всей биосферы Земли. Мы привыкли воспринимать его как постоянную величину, стабильную и надёжную. Но у любой звезды, включая нашу, есть своя эволюция, свои фазы жизни и — как ни парадоксально — свой путь к гибели. Причем этот путь напрямую касается и нас.
На первый взгляд кажется, что до конца жизни Солнца — миллиарды лет, а значит, нам можно не волноваться. Но учёные предупреждают: конец обитаемости Земли наступит куда раньше, и произойдёт это из-за тех же процессов, которые поддерживают жизнь сегодня. Об этом рассказал заведующий отделом физики и эволюции звёзд Института астрономии РАН, доктор физико-математических наук Дмитрий Вибе.
Ядро, где всё начинается
Сердце Солнца — гигантский термоядерный реактор, в котором водород превращается в гелий. Этот процесс сопровождается колоссальным выделением энергии в виде света и тепла. Ядро Солнца — это всего около 20% его объёма, но более половины массы звезды.
Солнце «горит» уже около 4,6 миллиарда лет и, по оценкам астрономов, будет продолжать это ещё примерно столько же. Но с каждым миллионом лет оно становится всё ярче. Это не изъян, а часть естественного хода эволюции: по мере того как топливо выгорает, ядро постепенно сжимается, из-за чего возрастает давление и температура внутри. В результате увеличивается светимость Солнца.
У звёзд, в том числе у Солнца, отрицательная теплоёмкость. Это значит, что при потере энергии они не охлаждаются, а наоборот — нагреваются, объясняет Дмитрий Вибе. Чем меньше в ядре топлива, тем сильнее оно сжимается, тем ярче и горячее становится звезда.
Ярче, но не безопаснее
Хотя температура на поверхности Солнца возрастёт незначительно — всего на сотни градусов за миллиарды лет — его светимость увеличится на десятки процентов. Земля неизбежно почувствует это: климат начнёт меняться, океаны — испаряться, атмосфера — перестраиваться.
Главным триггером гибели станет нарушение тонкого баланса карбонатно-силикатного цикла — естественного механизма переработки углекислого газа на нашей планете. Сейчас он выглядит так: CO₂ из воздуха растворяется в воде, попадает в моря и океаны, используется живыми организмами для создания раковин, оседает в виде осадочных пород и со временем возвращается в атмосферу через вулканическую активность.
Но с ростом солнечной светимости океаны начнут испаряться, и вместе с этим в них будет уходить всё больше углекислого газа. Это приведёт к его дефициту в атмосфере, что особенно плохо для растений: фотосинтез замедлится, производство кислорода сократится.
Через примерно миллиард лет уровень кислорода на Земле упадёт практически до нуля, говорят учёные. Это приведёт к массовому вымиранию аэробных (кислородозависимых) форм жизни. Выживут только анаэробы — организмы, которым кислород не нужен.
Возвращение к истокам
Так Земля, некогда цветущий и многогранный мир, вновь станет ареной жизни только для простейших анаэробных существ — тех же, с которых когда-то всё началось. Мы буквально вернёмся в архейскую эру — к доцианобактериальному прошлому, когда в атмосфере не было ни капли кислорода.
Это будет не катастрофа в привычном смысле — ни взрыва, ни падения метеорита. Это будет долгое, почти незаметное «выключение» биологической активности. И оно случится задолго до того, как Солнце войдёт в свою финальную фазу — станет красным гигантом, поглотит внутренние планеты и завершит жизнь белым карликом, окружённым планетарной туманностью.
И всё-таки — когда конец?
Парадокс в том, что физическая смерть Солнца наступит примерно через 5 миллиардов лет, а конец земной обитаемости — уже через 1 миллиард. Мы живём в середине «золотого века» Солнечной системы, когда условия на Земле идеальны. Но это равновесие не вечно.
Впрочем, у человечества ещё есть время — возможно, достаточно, чтобы подготовиться, переселиться на другие планеты или даже покинуть родную звезду.
Солнце — это не только дар жизни, но и напоминание о её конечности. Оно разгорается, а не гаснет, и именно в этом — его парадокс и его угроза.
Ранее на сайте «Пронедра» писали, что Солнце становится ярче и однажды погубит Землю
