Цветы Вселенной⁠⁠

Несколько слов о Планетарных туманностях, самом красивом, что я увидел на астроснимках.

Образуются они так: Звёзды с массой Солнца полюс-минус, наверное, раза в два или даже больше, при горении за миллиарды лет выжигают водород в своём ядре. (Перемешивания вещества у горячих звёзд в их глубинах нет или оно слабое, энергия наружу передаётся излучением.) Водородный источник нагрева иссякает и звёзды, понятное дело, разогреваются! В сжимающемся ядре звезды начинает гореть гелий до углерода-кислорода, на его поверхности продолжает гореть водород, а оболочка (атмосфера звезды) которую раскалённое уже до десятков миллионов градусов ядро нагревает сильнее, (тоже, понятное дело), расширяется и остывает. Звезда уходит с Главной Последовательности вправо, краснеет и увеличивает светимость. Получается Красный Гигант, большой, прохладный но излучающий раз в сто больше тепла, чем звезда до этого излучала на Главной Последовательности. В холодной атмосфере, куда, наверное, понемножку поступают тяжёлые элементы, синтезированные в ядре звезды, усиливается конвекция, а её устойчивость уменьшается, звезда становится переменной. Это картина «широкими мазками», показывающая, чего можно ожидать от этого процесса.

В самом начале расширения, когда яркость звезды только начинает расти, органическая жизнь на обитаемых ранее в этой системе планетах становится невозможной. Для Солнца этот период наступит, я встречал такие цифры, где-то через миллиард лет. Значит, тем, кто доживёт, придётся сначала на Марс перебираться, а затем и дальше.

Примем, что Солнце в стадии К-Г расширится до орбиты Земли и немного даже больше. (Такие оценки тоже встречал.) Тогда произойдёт следующее: Внутренние планеты станут внутренними в самом прямом смысле слова! Что при этом с ними произойдёт? Для начала прикинем массу звезды и массу планет. Масса внутренних планет составляет примерно одну двухсоттысячную от массы Солнца. Если бы Солнце не имело источником энергии термояд, оно бы светило, например, 30 миллионов лет только за счёт своей гравитационной потенциальной энергии. Это старая, так называемая «Короткая шкала» жизни и эволюции звёзд. (Смотрим «Машину Времени» Уэлса, настоятельно рекомендую прочесть, написана великолепно и очень поучительно, во многом неправильно, но это же художественное произведение, а не научный трактат!) Поэтому за счёт «падения» внутренних планет на Солнце, оно смогло бы светить всего на 150 лет дольше. Красный Гигант, мы принимаем, светит (больше в инфракрасном диапазоне, кстати) в сто раз сильнее, значит, энергия падения внутренних планет на уровень современного солнечного диаметра даст ему возможность светить, как и образовавшейся из Красного Гиганта Планетарке всего на полтора года. Маловато, учитывая, что стадия Планетарной туманности длится десяток-другой тысяч лет. То есть, поглощение Солнцем на стадии К-Г внутренних планет будет, по светимости, практически незаметно.

Однако не будем спешить! Формы планетарок бывают самые разные! Не исключено, что взаимодействие расширяющейся звезды со своими планетами (особенно, если они массивнее Земли), возможная двойственность сбрасывающей оболочку звезды, магнитные поля и внешний «обдув» межзвёздным газом существенно влияют на саму форму туманности! Сложное это явление, сброс оболочки.

В разработку этой картины внёс большой вклад советский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский. Похоже, что он первый понял, откуда эти «цветы Вселенной» берутся и куда деваются.

Так возникает вопрос: А можно ли с Земли увидеть, как горит в атмосфере Красного Гиганта каменная планета земной группы или тот же газовый гигант типа близкого к звезде Юпитера? Это было бы интересно в том плане, что можно было бы получить спектры «горения» и узнать их химический состав. И сколько он будет гореть? Опять же, наше Солнце и наша Земля! Пусть Солнце расширилось (К-Г) чуть больше орбиты Земли. Тогда его плотность (минус ядро, будущий Белый Карлик) будет в пару миллионов раз меньше сегодняшней. Земля при движении по орбите встречает вещество расширившегося Солнца (принимаем, что плотность однородна по объёму) 10*-6 умножив на скорость орбитального движения. У меня получилось, что так, лет за двадцать она встретит вещества, как у неё самой! Сгорание при скорости 30 км/сек., сход с орбиты, остаток ускоряется (при торможении!) и уходит к центру Солнца. Догорая по пути.

Понятно, что процесс пойдёт медленнее за счёт более разрежённости внешней части атмосферы К-Г. Но всё равно, сроки не космические. Внешний наблюдатель вряд ли успеет попасть на время процесса. Проще говоря, в Галактике звёзд, поглощающих свои планеты на стадии расширения, в каждый момент, немного! И увидеть этот процесс в своём развитии очень маловероятно.

Ну и, напоследок: увидеть своими глазами всё великолепие этих цветов на могилах сгоревших звёзд человеку невозможно! Их поверхностная яркость настолько низкая, что наш глаз не сможет задействовать свои цветоразличающие структуры. Он увидит лишь сероватое пятно с оттенками. И увеличить эту поверхностную яркость никакими телескопами или полётами к самому объекту по геометрическим соображениям, невозможно. Только длительная выдержка для накопления или усиление света способны показать нам эти красивые картинки. Мы их видим благодаря фотографии, матрицам и компьютерам.

Ну а в самой туманности температура газа 10 000 градусов, много холодной пыли, излучающей тепловые ИК лучи, и там можно скорее замёрзнуть, чем сгореть. Несмотря на то, что спектр излучение новорождённого и раскалённого Белого Карлика имеет, в основном, ультрафиолетовую часть. Вот такие парадоксы!

Лектор читает лекцию в сельском клубе: «Через пять миллиардов лет Солнце погаснет и всё живое на Земле погибнет!»

Из зала: «Через сколько, сколько, внучек?»

«Через пять миллиардов лет, бабушка!»

«Ой, ну слава богу! А то я плохо слышу, показалось, что через пять миллионов и я испугалась!»

Ю.Н.Б.