Будущее Солнца от миссии Gaia
Используя данные, собранные орбитальной обсерваторией Gaia, команда ученых изучила множество солнцеподобных звезд. Целью исследования был поиска ответа на вопрос, как будет эволюционировать наше светило и через сколько миллиардов лет оно превратится в красный гигант.
13 июня был опубликован третий релиз наблюдательных данных Gaia. В числе прочего он содержит сведения о размерах, температуре и массе сотен миллионов звезд.
Международная команда астрономов проанализировала этот архив. Их целью были светила, близкие по своей массе и составу к нашему Солнцу.
Далее, исследователи нанесли отобранные светила на диаграмму Герцшпрунга — Рассела. Это график, на котором по вертикальной оси отсчитывается светимость звезд, а по горизонтальной — наблюдаемая температура их поверхностей. Светила на ней распределены не равномерно, а располагаются в определенных областях, что строго соответствуют этапам их жизненного цикла.
Диаграмма Герцшпрунга — Рассела позволяет проследить весь жизненный путь звезды вроде нашего Солнца. Сначала новорожденное светило конденсируется из газопылевого облака и уплотняется до давлений и температур, позволяющих начаться реакциям термоядерного синтеза. На диаграмме это соответствует началу главной последовательности — участку, где находится порядка 90% всех звезд.
В дальнейшем, солнцеподобная звезда приступает к своему движению по главной последовательности. Она начинает вырабатывать больше энергии и температура ее оболочки постепенно увеличивается. В какой-то момент светило достигает пика своей температуры. Но после того, как запасы водородного топлива начинают подходить к концу, звезда начинает стремительно увеличиваться в размерах, в то время как температура ее поверхности наоборот, уменьшается. В конце концов, звезда становится красным гигантом или сверхгигантом, отправляясь в правый верхний угол диаграммы, а затем остывает и сжимается до размеров белого карлика, оказываясь слева внизу.
Данные Gaia позволяют составить картину будущего Солнца. Сейчас его возраст составляет 4.57 млрд лет и наша звезда находится в середине своего жизненного цикла. В ближайшие миллиарды лет Солнце будет постепенно излучать все больше и больше энергии, а его температура будет увеличиваться. Температурный максимум будет достигнут, когда Солнцу будет примерно 8 млрд лет от роду.
После этого наше светило начнет движение в правый угол диаграммы. Когда ему будет 10 – 11 млрд лет, Солнце драматически увеличится в размерах и превратится в красного гиганта.
Оно поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. Затем наступит неизбежный финал. Умирающая звезда сбросит свою оболочку и от нее останется лишь ядро, которое превратится в тусклый белый карлик.
