Найепічніша подія. Вчені з'ясували, як і коли помре Сонце

Планетарна туманність — оболонка з газу і пилу, яка світиться. Вона знаменує кінець 90% активного життя всіх зірок і відстежує перехід зірки від червоного гіганта до білого карлика. Протягом багатьох років вчені не були впевнені, чи спіткає Сонце та ж доля. Вважалося, що його маса замала для створення видимої планетарної туманності, пише Science Alert.

Однак у 2018 році міжнародна команда астрономів провела нове дослідження і виявила, що планетарна туманність дійсно є найбільш імовірним результатом смерті Сонця.

Наша рідна зірка — жовтий карлик середнього розміру. Однак ярлик "жовтий" вводить в оману, оскільки наше Сонце горить яскраво-білим кольором. На Землі воно може набувати більш теплих відтінків, особливо на сході чи заході, оскільки атмосфера нашої планети найбільше розсіює синє і зелене світло.

Але й "карлик", можливо, теж не краще слово для нашої зірки. Сонце в 109 разів ширше за Землі, і на нього припадає понад 99,8% загальної маси Сонячної системи. Якби Сонце було порожнистою кулею, в ньому могло б поміститися більше мільйона Земель. Але Сонці не порожнє, воно складається з комбінації газів. Ці гази насправді перебувають у стані плазми. Плазма — це стан речовини, схожий на газ, але з більшою частиною іонізованих частинок.

Близько трьох чвертей Сонця складаються з водню, який постійно синтезується і створює гелій у процесі, званому ядерним синтезом. Гелій становить майже всю чверть. Дуже невеликий відсоток (1,69%) маси Сонця складається з інших газів і металів: заліза, нікелю, кисню, кремнію, сірки, магнію, вуглецю, неону, кальцію та хрому. Ці 1,69% можуть здатися незначними, але їхня маса все ще в 5628 разів більша за масу Землі.

Сонце розташоване приблизно в 26 000 світлових років від центру Чумацького Шляху, в рукаві нашої рідної галактики, відомій як Рукав Оріона. Кожні 230 мільйонів років Сонце разом із Сонячною системою здійснюють один оберт навколо центру Чумацького Шляху.

Наша зірка рухається по своїй орбіті із середньою швидкістю 724 204 км/год. Температура поверхні Сонця становить близько 5 500°C, а в ядрі — 15,5 мільйона°C, її вік — близько 4,6 мільярда років, якщо судити за віком інших об'єктів Сонячної системи, які сформувалися приблизно в той же час.

Сонце робить надзвичайно важливий вплив на нашу планету: воно визначає погоду, океанічні течії, пори року і клімат. Без сонячного тепла і світла життя на Землі не могло б існувати.

Ґрунтуючись на спостереженнях за іншими зірками, астрономи припускають, що Сонце помре приблизно через 10 мільярдів років. Звичайно, протягом цього часу відбудуться й інші події.

Приблизно через 5 мільярдів років Сонце перетвориться на червоного гіганта. Ядро зірки буде стискатися, але її зовнішні шари розширяться до орбіти Марса, поглинувши в процесі нашу планету, якщо вона ще існуватиме.

На той час людей вже не буде. Насправді, людству залишилося жити близько мільярда років, якщо ми не знайдемо спосіб, як покинути Землю, оскільки яскравість Сонця збільшується приблизно на 10% кожен мільярд років.

Число хоч і невелике, але таке збільшення яскравості покладе кінець земному життю. Океани почнуть випаровуватися, а поверхня стане занадто гарячою для утворення води.

Кілька попередніх досліджень показали, що для формування яскравої планетарної туманності початкова зірка повинна бути в два рази масивнішою, ніж Сонце.

Однак e дослідженні 2018 року було встановлено, що, як і 90% інших зірок, наше Сонце, швидше за все, зменшиться з червоного гіганта до білого карлика, а потім закінчить свій шлях у вигляді планетарної туманності.

Щоб з'ясувати яскравість планетарної туманності, пов'язаної з різними масами зірок, команда вчених створила модель даних, що пророкує життєвий цикл різних типів зірок.

Вважається, що в Чумацькому Шляху існує близько 20 000 об'єктів, званих планетарними туманностями, кожна з яких представляє собою газ, відносно недавно викинутий з центральної зірки на дуже пізньому етапі її еволюції. Через затемнення пилом у галактиці було каталогізовано тільки близько 1800 планетарних туманностей. Найвідоміші з них — туманність Равлик, туманність Котяче око, туманність Кільце і туманність Пузир.

Їх називають планетарними туманностями не тому, що вони мають якийсь стосунок до планет, а тому, що, коли перші з них були відкриті Вільямом Гершелем у кінці 18 століття, їхній зовнішній вигляд, видимий у старих телескопах, нагадував планети.

Майже 30 років тому астрономи помітили щось особливе: найяскравіші планетарні туманності в інших галактиках мають приблизно однаковий рівень яскравості.

Це означає, що, принаймні теоретично, дивлячись на планетарні туманності в інших галактиках, астрономи можуть розрахувати, наскільки далеко вони від нас розташовані.

"Як нам було відомо, старі маломасивні зірки повинні створювати набагато тьмяніші планетарні туманності, ніж молоді, масивніші зірки. Саме це й стало причиною конфлікту протягом останніх 25 років. Дані говорять, що отримати яскраві планетарні туманності від маломасивних зірок, таких як Сонце, можна, а ось моделі стверджують, що не можна", — розповів астроном Альберт Зейлстра з Манчестерського університету.

У своєму дослідженні 2018 року вчені вирішили цю проблему, показавши, що Сонце перебуває на нижній межі маси зірки, яка може виробляти видиму туманність.

Формувати видимі туманності в основному можуть зірки в три рази масивніші за Сонце. Для всіх інших зірок, що розташовані між ними, прогнозована яскравість дуже близька до спостережуваної.