10 величайших перемен космического масштаба

Из школьных уроков мы знаем, что наша планета вращается по своей орбите вокруг Солнца, и что мы находимся в галактике под названием Млечный путь. Помните? Возможно, кто-то даже до сих пор разбирается в созвездиях и фазах Луны.

Однако грядут времена, когда школьной программе придется пересмотреть некоторые из своих постулатов, поскольку космос не стоит на месте, и в небе постоянно происходят невероятные перемены. Уже сейчас Плутон больше не считают крайней планетой нашей Солнечной системы, а на девятом месте теперь выделяют сразу несколько карликовых планет (целых 5). Некоторые изменения из этого списка окажут на наши жизни более значительное влияние, чем новый статус Плутона и открытие других малых планет, так что готовьтесь к самым захватывающим и пугающим новостям.

10. Смерть Солнца
Звезды подобны живым организмам, ведь они тоже рождаются, живут и умирают. Наше Солнце – не исключение из правил, и это значит, что однажды (скорее всего через 5 миллиардов лет) наше драгоценное светило тоже завершит свой жизненный цикл и умрет.

Звезда умирает, когда выгорает все ее топливо. В течение жизни звезды генерируют термоядерные реакции, суть которых состоит в использовании водорода, содержащегося в ядре газовой сферы, для разогрева до предельных температур и затем для преобразования его в гелий.

Когда в звезде заканчивается водород, она становится красным гигантом. Это значит, что внешние слои газового шара охлаждаются и расширяются, в то время как ядро, состоящее из гелия, продолжает нагреваться и сжигает весь гелий, преобразуя его в углерод. С этого момента процесс может пойти по 2 разным сценариям. Если речь об очень крупной звезде, то процесс термоядерной реакции продолжится, расплавляя более тяжелые элементы, пока дело не дойдет до железа. В итоге газовый шар взрывается, то есть переходит в состояние «вспышки сверхновой». При взрыве в межзвездное пространство высвобождается значительная часть внешней оболочки звезды, а остатки ее ядра в зависимости от массы превращаются либо в компактную нейтронную звезду, либо в черную дыру.

Звезды с меньшей массой, как наше Солнце, эволюционируют по другому сценарию. Сначала они расширяются до стадии красного гиганта, но затем вместо вспышки звезды сбрасывают свою внешнюю оболочку и теряют массу, а оставшиеся ядра так и продолжают парить в небе в виде сфер, которые астрономы назвали белыми карликами.

Когда нечто подобное произойдет с нашим Солнцем, Земля попросту сгорит. Наша звезда относится к желтым карликам, и это значит, что вслед за формированием красного гиганта вспышка сверхновой не последует. Однако процесс расширения внешних слоев Солнца все же затронет все ближайшие планеты. Будущий красный гигант попросту поглотит Меркурий, Венеру и Землю. Когда жар расширяющегося Солнца достигнет нашей планеты, произойдет несколько неминуемых процессов. Во-первых, все водоемы испарятся, и мировой океан распадется на 2 своих фундаментальных элемента – водород и кислород. Водород растворится в атмосфере, а кислород осядет на земле. Во-вторых, наша атмосфера тоже претерпит критические изменения. Она будет состоять в основном из азота и углекислого газа. Оба этих феномена вместе с экстремальной жарой сделают нашу планету абсолютно непригодной для жизни. Короче говоря, когда умрет Солнце, умрем и все мы. Хорошо, что у землян есть еще примерно 5 миллиардов лет!

9. Столкновение галактик
Прежде чем нам придется всерьез обеспокоиться влиянием смерти Солнца на судьбу всего человечества, у нас появятся другие проблемы, грозящие полностью изменить жизнь нашей планеты. Родная галактика не всегда будет нашим домом. Через 4 миллиарда лет (значит до смерти Солнца) Млечный путь столкнется со своим соседом, спиральной галактикой Андромеды.

К такому выводу астрофизики пришли во время измерения скорости Андромеды. Ученые осознали, что соседняя галактика не смещается или удаляется от нас (красное смещение), а движется именно в нашу сторону (синее смещение). Цвета в этом процессе имеют отнюдь не символическое значение, а связаны с длиной волн, испускаемых движущимися объектами (в данном случае галактикой). Если источник излучения движется в противоположную от нас сторону, сдвиг спектральных линий химических элементов происходит в красную (длинноволновую) сторону. И наоборот, когда объект к нам приближается, в ход вступает синяя (коротковолновая) часть спектра.

Дальнейшие измерения и подсчеты позволили ученым определить размер, характер движения и скорость смещения соседней галактики. Оказывается, что Млечный путь и Андромеда сближаются на скорости в 402 000 километров в час.

Однако нашей солнечной системе не стоит беспокоиться. Шансы того, что наша звезда и все ее планеты будут отторгнуты или уничтожены, крайне малы, поскольку природа столкновения и самых галактик не подразумевает подобных эффектов. Такое столкновение нельзя сравнивать с автокатастрофой на оживленном шоссе, ведь речь идет о слишком больших расстояниях. Вместо этого, как и при всех межгалактических коллизиях, 2 галактики сольются в одну массивную спираль, подобно дерущимся животным, преследующим друг друга по кругу, подступая к сопернику все ближе и ближе.
{banner_banner1}
Закручивание в общую спираль в первую очередь затронет именно края обеих галактик. Столкновение их границ вызовет некоторые разрушения, но шанс того, что это повлияет на нашу солнечную систему, довольно мал. Эти коллизии будут продолжаться до тех пор, пока все звезды не попадут в зону центрального гравитационного поля новой объединенной галактики, но это произойдет на последних стадиях процесса. В итоге сольются даже 2 сверхмассивные черные дыры, находящиеся по центру каждой из галактик, что вызовет критическую деформацию в пространстве и времени и поглотит всю ближайшую материю. Новая суперсверхмассивная черная дыра сместит все окружающие ее звезды, включая и наше Солнце, и это сформирует новую эллиптическую галактику.

Раз уж Земля выживет, а Солнце все еще не умрет, и если с нашей планетой не случится ничего дурного до того, будущие земляне смогут засвидетельствовать величайшее событие слияния миров.

8. Звезда Бетельгейзе взорвется
Это событие будет не таким уж и катастрофичным, и не окажет существенного влияния на Вселенную в целом. Однако наше ночное небо все же станет выглядеть совсем иначе, так что ученые и астрономы-любители с нетерпением ждут взрыва этой звезды.

Бетельгейзе – это красный сверхгигант, сияние которого можно наблюдать в Северном полушарии. Эта звезда входит в состав созвездия Орион и образует его правое плечо, так что наблюдателям проще всего найти ее слева прямо над поясом Ориона.

В отличие от Солнца, Бетельгейзе – очень массивная звезда, и прямо сейчас она находится в стадии завершения своего жизненного цикла. Красный сверхгигант как раз дожигает гелий в своих верхних слоях, уничтожает углерод и более тяжелые элементы, находящиеся в ядре звезды. Далее по сценарию Бетельгейзе взорвется и превратится в сверхновую звезду. Взрыв может произойти буквально в любую минуту, и когда вспышка наконец-то свершится, мы это точно заметим.

Бетельгейзе – член Млечного пути, и девятая самая яркая звезда на нашем небе, поэтому, когда она взорвется, визуально для людей она станет такой же большой и яркой, как полная Луна в ночи. Вспышка будет заметна не только в темное время суток, но и днем, настолько яркой она будет. Свечение будет продолжаться несколько недель, пока объект будет расширяться в размерах. В итоге звезда достигнет своего максимума и заметно потускнеет.

В галактике Млечного пути не наблюдалось ни одной сверхновой звезды с 1604 года, когда немецкий астроном и физик Иоганн Кеплер (Johannes Kepler) обнаружил на небе вспышку сверхновой, получившей в итоге его имя. Последний раз исследователи имели возможность наблюдать за очень ярким взрывом красного гиганта в 1987 году, когда звезда, получившая название 1987а, завершила свой цикл в районе карликовой галактики Большое Магелланово Облако, одной из соседок нашего Млечного пути. Вероятно, с тех пор происходило немало вспышек сверхновых, но эта была первой замеченной с 1600-х годов. Вспышку 1987а можно было увидеть только в Южном полушарии. По мнению ученых взрыв Бетельгейзе будет намного ярче.

7. Расширенный список планет нашей Солнечной системы
Если вам сложно вспомнить точный порядок всех 8 (9) планет Солнечной системы, попробуйте добавить к этому списку еще около сотни новых небесных тел…

Да, в нашей солнечной системе находится 110 относительно крупных астрономических объектов. Это не значит, что недавно ученые открыли почти 100 новых планет. Однако если Международный астрономический союз вновь изменит официальное определение термина «планета», в новой классификации Земля, Сатурн, Юпитер и другие 5 известных нам со школы планет станут на одну строчку с еще 102 небесными телами, включая Плутон и даже Луну. В начале 2017 года ученые вновь затеяли спор о том, что же именно делает астрономический объект планетой.

Современное определение планеты подразумевает тело с достаточно сильной гравитацией, вращающееся по орбите вокруг своей звезды, и являющееся гравитационной доминантой, то есть способное расчищать свою орбиту от тел сравнимых размеров, кроме собственных спутников. Например, Земля – планета, потому что она большая и обладает собственным гравитационным полем, а также вращается вокруг Солнца. Луна, которую называли планетой еще несколько сотен лет тому назад, - сегодня уже не планета, потому что она вращается вокруг Земли и не считается доминантой. Эти условия были сформулированы в 2006 году, и тогда же Плутон был исключен из списка классических планет. В этом году ученые предложили новое определение. Оно в меньшей степени ссылается на гравитацию, и в большей – на состав небесного тела. Согласно новой версии планета – это любой астрономический объект, который достаточно массивный, чтобы обладать гравитацией, но недостаточно крупный, чтобы инициировать термоядерные реакции и гореть, как звезда. Определение 2017 года может переквалифицировать такие объекты, как Луна, Плутон, спутники Плутона и многие другие небесные тела, находящиеся в поясе Койпера, в разряд планет Солнечной системы.

Смена терминологии не окажет никакого физического влияния на Землю, но только представьте себе, как усложнится жизнь школьников и студентов, которым, возможно, придется учить наизусть 100 новых названий.

6. Опять девятая планета
Это, конечно, не 100 новых планет, но вполне себе открытие. В прошлом году калифорнийские ученые объявили о возможном обнаружении еще одной планеты, вращающейся вокруг Солнца за орбитой Нептуна. Гигантское небесное тело в 10 раз большей нашей Земли и обладает сильным гравитационным полем. Это значит, что объект вполне соответствует всем требованиям, выдвигаемым гравитационной доминанте, и даже подпадает под определение планеты, предлагаемое в 2017 году.

Единственная загвоздка в том, что исследователи пока не видели эту планету. Добытые данные многообещающие, но пока не дают возможность делать окончательные выводы. Небесное тело было вычислено по поведению тел, окружающих гипотетическую планету. Астрономы заметили, что орбиты некоторых объектов находятся под влиянием какой-то посторонней гравитационной силы. Невидимая сила вполне может оказаться новой для нас планетой. Прямо сейчас на ее поиски выделено 2 мощнейших телескопа.

Возможно, что это небесное тело находится так далеко, что солнечные лучи просто не способны до него добраться, и именно поэтому ученым пока что не удалось засечь их отражение от этой «планеты».
{banner_banner2}
Если исследователи смогут подтвердить существование этого астрономического объекта, и если это на самом деле планета, это полностью изменит наше представление о Солнечной системе, и, возможно, утешит тех, кто негодует по поводу «разжалования» Плутона.

5. Удаляющаяся Луна
Луна – постоянный спутник Земли на протяжении последних миллиардов лет, и она постепенно удаляется от нашей планеты примерно на 3,7 сантиметра в год. Из-за гравитационных и приливных сил, которые оказывают друг на друга Луна и Земля, оба этих небесных тела медленно меняют свою форму. Земля замедляет свое вращение, а Луна наоборот ускоряется и в итоге уходит на более широкую орбиту.

Этот медленный процесс на самом деле может возыметь серьезные последствия для Земли и судьбы человечества. Во-первых, длина суток изменится. Когда Луна и Земля только появились примерно 4,5 миллиарда лет тому назад, сутки длились всего 5 часов. С каждым годом день становился длиннее на 0,0000152 секунды, что звучит ничтожно мало, но со временем накопилось как раз на нынешние 24 часа. Через 250 000 000 лет в наших сутках будет 25 часов. Может быть, вам покажется, что это отличная новость, и у кого-то будет больше времени на сон и прочие дела. Однако в масштабах глобальной экосистемы всего один дополнительный час – это значительный сдвиг.

Снижение скорости вращения Земли вызовет колебания, подобные тем, которые происходят, когда останавливается юла, и ее верхушка начинает вихлять из стороны в сторону. Эти «раскачивания» очень сильно повлияют на времена года и спровоцируют такие сильные температурные перепады, к каким ни животные, ни растения не успеют приспособиться. Вдобавок, нарушится привычное движение вод, и большинство земных водоемов замерзнет. На какое-то время благодаря продвинутым технологиям люди, возможно, переживут всех остальных обитателей нашей планеты.

4. Марсианские кольца
Это явление не вызовет катастрофических последствий для нашей планеты и мало повлияет на школьную программу, но, как в случае со вспышкой Бетельгейзе, оно изменит облик нашего неба.

Возможно, мы не увидим их невооруженным глазом, но существует предположение, что через 70 миллионов лет у Марса могут появиться кольца. Одна из марсианских лун, Фобос, медленно, но верно приближается к своей планете. Как только она достигнет критической точки, сила притяжения Марса разорвет ее на части. Осколки спутника застрянут на орбите планеты и сформируют кольца.

Это никак не скажется на судьбе нашей планеты, но для землян будущего станет еще одним приятным поводом заглядывать в телескопы почаще.

3. Разрушение Солнечной системы
Существует вероятность того, что четыре планеты, находящиеся между Солнцем и поясом астероидов (Меркурий, Венера, Земля, Марс), сменят свои орбиты, и это вызовет разрушительные столкновения. Шанс крайне мал, но все же…

Все начнется с Меркурия. Эта планета вращается вокруг Солнца по вытянутой эллиптической орбите, напоминающей внешне скорее овал, чем диск. Вдобавок, смещение по кругу собственной оси у Меркурия намного значительнее, чем у Марса, Земли или Венеры.

Ученые обнаружили, что сила притяжения Юпитера может повлиять на Меркурий и использовать его вытянутую орбиту, чтобы сместить ее еще дальше. В итоге все это может затронуть и Венеру. Другой возможный сценарий предполагает, что Меркурий выйдет за орбиту Венеры и столкнется с Землей. В случае первого варианта развития событий нам ничего не грозит, и землян ждет разве что интересное зрелище. Во втором случае мы все умрем, но не стоит паниковать. Оба этих сценария очень маловероятны, и в любом случае у нас есть еще примерно 3 миллиарда лет, чтобы приготовиться к их возможным последствиям.

2. Охлаждение ядра Земли
Чрезвычайно горячее, практически раскаленное и плавящееся ядро Земли постепенно остывает, и если оно достигнет критической температуры, это может привести к разрушению нашей планеты, какой мы ее знаем и любим.

На данный момент ядро одновременно и замерзает, и плавится. По мере остывания и замерзания центральной части, в мантию (богатую металлом среду, которая находится между ядром планеты и ее корой) высвобождается тепловая энергия. Этот процесс провоцирует возникновение конвекционных (теплообменных) потоков расплавленного металла, и их трение формирует контурные токи. Эта система взаимодействия создает магнитное поле Земли.
{banner_banner3}
Но если ядро нашей планеты переохладится, это вызовет губительные для всего живого последствия. В первую очередь это повлияет на защитное магнитное поле нашей Земли. Если ядро замерзнет, конвекция прекратится, и магнитное поле ослабеет до опасного уровня. Силовое поле – естественная защита Земли от космических угроз. Без него наша планета не сможет противостоять радиоактивным волнам и губительным солнечным ветрам. Вероятность развития подобного сценария в обозримом будущем крайне мала, хотя и не исключается полностью.

1. Большой разрыв
Как и охлаждение земного ядра, сценарий Большого разрыва тоже гипотетический, хотя в его основе лежит феномен, достоверно происходящий прямо сейчас. Ученые доказали, что Вселенная расширяется и ускоряется. Результат этого ускоренного расширения известен разве что на основании математических подсчетов. Согласно одной из версий, высказанной теоретиками, апеллирующими к цифрам, наш мир ждет неутешительная судьба.

Большой разрыв – космологическая гипотеза о развале всей материи, и полная противоположность теории Большого взрыва, описывающей раннее развитие Вселенной и эволюцию нашего мира. Большой разрыв – это разрушение всего сущего. Согласно этой научной гипотезе по мере ускорения расширения сила темной энергии будет расти. В итоге мощь этого гипотетического вида энергии достигнет такого высокого уровня, при котором другие объекты и силы не смогут ей противостоять, и их попросту разорвет на части. Включая и нас. Может быть, примерно через 22 миллиарда лет…