Что станет с Землёй через сто, тысячу, миллион лет. Хронология будущего земли

Что произойдет с Солнцем через 5 миллиардов лет и какая участь ожидает планеты нашей Солнечной системы и конкретно Землю? Чтобы ответить на этот вопрос, группа астрономов из Бельгии обратила свой взор на удаленную звезду L2 Кормы, расположенную в 208 световых годах от нас и способную рассказать нам о дальнейшей судьбе Солнца, после того как оно превратится в красного гиганта.

Группа астрономов из бельгийского Лёвенского католического университета исследует звезду, которая 5 миллиардов лет назад могла быть близнецом нашего Солнца. Ученые уверены, что она вполне способна рассказать нам о будущем нашей Солнечной системы. И будущее это, надо сказать, выглядит весьма мрачным.

«Мы выяснили, что возраст звезды L2 Кормы составляет около 10 миллиардов лет», - говорит член группы астрономов, Вард Хоман.

«Пять миллиардов лет назад эта звезда являлась практически идеальным близнецом нашего нынешнего Солнца, с такой же самой массой. Одна треть ее массы была утеряна во время эволюции звезды. В очень удаленном будущем то же самое ожидает и наше Солнце».

Чтобы провести это исследование, астрономы использовали Атакамскую большую [антенную] решётку миллиметрового диапазона (ALMA) Европейской южной обсерватории в Чили. Это один из мощнейших ныне существующих радиотелескопов в мире, который использует для работы 66 радиоантенн, образующих виртуальный телескоп с диаметром 16 километров. Вооружившись таким мощным телескопом, команда исследователей внимательно изучила L2 Кормы и вывела прямые связи в судьбе этой звезды с нашим Солнцем.

«Через пять миллиардов лет Солнце перерастет в красного гиганта, размером в сотни раз больше нынешнего. Кроме того, звезда испытает серьезную утерю массы, которая в основном будет выброшена вместе с солнечным ветром», - говорит Лин Децин, еще один участник группы исследования.

«Конечным продуктом ее эволюции, который появится примерно через 7 миллиардов лет, станет крошечная звезда класса белый карлик. Он будет размером примерно с Землю, но намного тяжелее. Всего одна чайная ложка с материалом этого белого карлика будет весить около 5 тонн».

Мы все прекрасно понимаем, что Солнце рано или поздно погибнет, однако это фактически первый раз, когда ученые смогли посмотреть в телескоп и увидеть, как на самом деле наша звезда будет выглядеть к последнему моменту своей сияющей славы. Помимо этого, не менее интересным для ученых в их исследовании являлось желание ответить на вопрос о том, что случится с планетами Солнечной системы и, разумеется, нашей родной Землей.

Если коротко: никто не знает, что произойдет конкретно с самой планетой, но то, что произойдет, определенно окажется концом как для нас, так для всего живого на Земле.

«Судьба Земли до конца не ясна», - говорит Децин.

«Мы понимаем, что наше Солнце станет больше и ярче, поэтому, вероятнее всего, оно уничтожит абсолютно все формы жизни на планете. Однако мы не знаем, выживет ли твердое ядро Земли в рамках фазы красного гиганта и продолжит ли оно оборачиваться вокруг белого карлика».

Однако ученые твердо уверены в том, что такие планеты, как Меркурий и Венера, будут «съедены» увеличившейся в размерах звездой, которая не оставит от них и следа. Для того чтобы понять, что именно произойдет с Землей, ученые продолжат дальнейшие исследования и наблюдения.

Сообщается, что вокруг звезды L2 Кормы на дистанции примерно в 300 миллионов километров (что примерно в два раза больше расстояния от Земли до Солнца) находится каменистая планета. По мнению исследователей, сама система звезды L2 Кормы выглядит примерно так:

Команда ученых надеется заняться исследованием этой планеты в ближайшие месяцы, ведь она поможет понять, что на самом деле может произойти с Землей через 5 миллиардов лет.

Жизнь Земли всегда была тесно связана с Солнцем, но, как известно, звезды рождаются, стареют и умирают. Что будет происходить с Голубой планетой в процессе старения Солнца? Наша звезда увеличивает свою яркость примерно на 10 % каждый миллиард лет. Через 5,4 млрд лет она достигнет своего максимально возможного размера, увеличившись до современной орбиты Земли. С увеличением размеров Солнца его излучение станет в 3 тыс. раз сильнее, что, безусловно, не может пройти без последствий для нашей планеты. После стадии зарождения и развития молодой звезды произойдет переход в огромного красного гиганта вследствие накопившегося в ядре гелиевого шлака. Затем Солнце сбросит свои внешние оболочки и сожмется в белого карлика. Потом постепенно остынет и превратится наконец в черного карлика.
Солнце представляет собой шар раскаленных газов, который каждую секунду перерабатывает 600 млн тонн водорода. Понятно, что наше светило не вечно: рано или поздно оно медленно начнет умирать. Постепенно в недрах Солнца изменяются режимы прохождения термоядерных реакций, это отражается на его поверхности. Светимость нашей звезды неуклонно увеличивается, да и сама она с течением времени расширяется. Если сопоставить скорость переработки водорода в недрах с массой Солнца, то можно ответить на вопрос, сколько же еще времени уготовано нашему светилу.
Оказывается, Солнце не прожило еще и половины срока, назначенного ей природой. Сейчас оно находится в среднем возрасте. Но что произойдет со звездой через несколько миллиардов лет и как это повлияет на будущее Земли и других планет Солнечной системы?
Чтобы ответить на эти вопросы, астрономы постоянно наблюдают за другими звездами, расположенными в различных галактиках. Это позволило им выделить звезды, похожие на наше Солнце в период его молодости. Во Вселенной есть и другие похожие на Солнце звезды, которые находятся уже в стадии зрелости или постепенного умирания. Если наблюдать за ними на всех стадиях их жизни, можно в точности представить себе, каким будет будущее нашего светила и как оно будет бороться с неминуемой смертью.
Проведенные расчеты показывают, что Солнце уже израсходовало почти половину водорода, который в ядре звезды в ходе термоядерных реакций превращается в гелий, высвобождая при этом огромную энергию. Молодое Солнце имело в своем составе 70,6 % водорода от всей массы солнечного вещества, сегодня же это значение упало до отметки в 36,3 %. В центральных областях звезды тонны водорода при температуре не ниже 15 млн градусов превращаются в гелий.

При этом высвобождается энергия, которая дает тепло и самому Солнцу, и всему его планетному семейству, включая Землю. В Солнце происходит постоянная борьба ядра и периферии, поскольку давление в его центральных областях противостоит гравитационным силам тяжести верхних слоев звезды. Объем, в котором происходят процессы термоядерного синтеза, постоянно расширяется, значит, неуклонно повышается светимость Солнца. Сила света звезды после рождения составляла всего 70 % от современного уровня. Соответственно, в течение последующих нескольких миллиардов лет этот показатель будет неуклонно расти.
К чему это приведет? В центре Солнца постепенно начнут затухать ядерные реакции синтеза, начнется новая схватка между центром и внешними слоями звезды. Выгоревший водород уступит место внешнему давлению, центр нашего светила сожмется. Но вследствие этого повысится концентрация остатков еще не вступившего в ядерную реакцию водорода, который разгорится еще жарче, и центр звезды вновь начнет расширяться. После выгорания водорода в ядре Солнца плотность вещества станет настолько высокой, что свойства газа кардинально изменятся. Такой газ называется вырожденным, а звезды, которые из него состоят, – вырожденными звездами. Это произойдет через 4,5 млрд лет с настоящего времени, когда полностью истощатся водородные запасы в ядре Солнца.
Звезда начнет медленно расширяться за счет смещения зоны горения в ее менее плотных поверхностных слоях. Она станет почти в 80 раз больше своего нынешнего диаметра и постепенно превратится в красного гиганта. В конце своей жизни Солнце потеряет стабильность, на нем начнутся отдельные вспышки, которые произойдут из-за того, что в ядерную реакцию включатся не затронутые ранее остатки гелия. Светимость звезды будет резко то возрастать, то падать.
Неумолимо произойдет разбегание частиц звездной оболочки, и от красного гиганта останется лишь маленькое горячее ядро. Наше светило перейдет в стадию белого карлика, который излучает все слабее. В белом карлике гравитационным силам противостоит давление вырожденного электронного газа, что обеспечивает устойчивость умирающей звезды. Никакие термоядерные реакции внутри белого карлика уже не происходят, а его свечение совершается за счет медленного остывания ядра. Постепенно температура поверхности белого карлика уменьшится, и в конце концов Солнце превратится в черного карлика, который практически не излучает никакой энергии.
Благодаря астрономическим наблюдениям за звездами, расположенными в других галактиках, ученые сегодня могут смоделировать весь процесс их жизни – от зарождения до смерти. И наше Солнце здесь не будет каким-либо исключением. Какова же при таком развитии событий судьба планеты Земля? Вместе с осушением океанов масса Земли уменьшится. У планеты ослабнет притяжение, но значительно увеличится орбита вращения. Если Земля сумеет пережить сброс оболочек Солнца и превращение его в белого карлика, то она, возможно, сможет существовать еще многие миллиарды лет до тех пор, пока будет существовать сама Вселенная. Но, очевидно, условий для повторного возникновения жизни, по крайне мере в известных нам формах, на Земле уже не будет.

Человека издавна привлекала космическая Вселенная. Его манила таинственная неизвестность, он жаждал познать все ее секреты. Сначала объяснял все космические загадки фантазиями, потом решил их тщательно изучить.

Далеко ли мы продвинулись в освоении «иных миров»? Этот вопрос вызывает много споров. Человечество, несмотря на все достижения, до сих пор не знает ответов на многие вопросы. Но сегодня благодаря телескопам и современным разработкам можно не только любоваться просторами звездного неба, но и наблюдать рождение новых звезд, определять скорость движения космических тел, изучать законы физики, определять расстояние между теми или иными небесными телами.

А можно ли спрогнозировать будущее Вселенной и, в частности, Земли? Давайте попробуем это сделать!

Что поменяется через 1 миллион лет в нашей галактике?

Бетельгейзе - одна из самых ярких и больших звезд нашей галактики. Она находится примерно в 640 световых звезд от нашей планеты и больше Солнца в целых 20 раз! Тем не менее, ее можно назвать «космической старушкой», и ученые предполагают, что скоро эта яркая звезда закончит свое существование. Возможно, это уже произошло, но учитывая то, что взрыв Бетельгейзе на Земле заметят только через 640 световых лет, мы об этом вряд ли узнаем.

Неспокойное время на Земле наступит через 1,5 миллиона лет

Оранжевый карлик под названием Gliese 710 легче Солнца на 40% и находится в 64 световых лет от Земли. Ученые считают, что эта звезда может уничтожить ледяные кометы, что находятся в облаке Оорта (на краю нашей Солнечной системы). Данная ситуация была смоделирована в астрономической обсерватории Санкт-Петербурга; был сделан вывод, что Gliese 710 может быть опасной для нас, так как пройдет всего в половине парсек от Солнца. Причем вероятность этого оценивают в 86%!

8 миллионов лет: Красная планета обретет кольца или погибнет

Фобос - спутник Марса, что вращается над планетой на наиболее низком расстоянии, чем какой-либо другой в Солнечной системе. Поэтому полный оборот вокруг Марса Фобос делает раньше, чем вокруг своей оси. Ученые прогнозируют, что через 8 миллионов лет короткий орбитальный период и столь близкое расположение спутника к Красной планете приведет к тому, что Фобос либо развалится и сформирует вокруг Марса набор колец, либо просто-напросто врежется в него. Последний сценарий развития событий наверняка разочарует тех, кто надеется найти жизнь на Марсе и переселиться туда, когда на Земле станет совсем худо.

1 миллиард лет: Земля станет непригодной для жизни

Понимающие люди прогнозируют, что через 1 миллиард лет солнечная светимость станет выше на 10% от текущего значения, а это значит, что глобальная температура поверхности Земли будет не ниже 47 С. В атмосфере возникнет парниковый эффект, в результате чего все океаны высохнут, а все живое погибнет. Ученые говорят, что этот вариант развития событий неизбежен: если парниковый эффект нас не настигнет через 1 миллиард лет, то это случится через 3-4 миллиарда, когда светимость Солнца будет выше текущего значения на 40%. К счастью, у нас еще не так мало времени, чтобы насладиться жизнью на нашей прекрасной Зеленой планете в полной мере! Или найти себе новый дом!

Человеческая цивилизация развивается очень быстро. Всего пять тысяч лет назад появилась первая узелковая письменность - а сегодня мы уже научились обмениваться террабайтами информации со скоростью света. И темпы прогресса растут.

Предсказать, как будет выглядеть человеческое воздействие на нашу планету хотя бы через тысячу лет, практически невозможно. Однако ученые любят пофантазировать на тему, что ждет Землю в будущем, если наша цивилизация вдруг исчезнет. Давайте и мы вслед за ними представим необычную ситуацию: допустим, в XXII веке все земляне улетят на Альфу Центавра - что в таком случае ждет наш покинутый мир?

Глобальное вымирание

Своей деятельностью человечество постоянно оказывает влияние на природный круговорот веществ. Фактически мы стали еще одной стихией, способной вызвать катаклизм невиданных масштабов. Мы меняем биосферу и климат, извлекаем полезные ископаемые и производим горы мусора. Но, несмотря на наше могущество, природе потребуется всего несколько тысяч лет, чтобы вернуться в прежнее «дикое» состояние. Небоскребы рухнут, туннели обвалятся, коммуникации проржавеют, территорию городов завоюет дремучий лес.

Поскольку выбросы углекислого газа в атмосферу прекратятся, то ничто не сможет помешать наступлению нового ледникового периода - произойдет это примерно через 25 тыс. лет. Ледник начнет наступать с севера, сковав Европу, Сибирь и часть Североамериканского континента.

Понятно, что под многокилометровыми слоями ползущего льда будут похоронены и перемолоты в мелкую пыль последние свидетельства существования цивилизации. Однако наибольший ущерб понесет биосфера. Освоив планету, человечество практически уничтожило естественные экологические ниши, что привело к одному из самых массовых вымираний животных в истории.

Уход человечества не остановит этот процесс, ведь цепочки взаимодействия организмов уже нарушены. Вымирание будет продолжаться еще свыше 5 млн. лет. Полностью исчезнут крупные млекопитающие и многие виды птиц. Биологическое разнообразие фауны снизится. Очевидное эволюционное преимущество получат генномодифицированные растения, которых ученые приспособили к самым жестким условиям существования.

Такие растения одичают, но будучи защищенными от вредителей, быстро захватят освободившиеся ниши, порождая новые виды. Более того, в течение этих миллионов лет на близком расстоянии от Солнца пройдут две карликовые звезды, что неизбежно приведет к изменению планетарных характеристик Земли, на планету обрушится град комет. Подобные катастрофические явления еще больше ускорит мор среди известных нам видов животных и растений. Кто придет им на смену?

Возрождение Пангеи

Давно установлено, что земные континенты перемещаются, хотя и очень медленно: со скоростью несколько сантиметров в год. В течение человеческой жизни этот дрейф практически незаметен, однако за миллионы лет он способен кардинальным образом изменить географию Земли.

В эпоху палеозоя на планете существовал единый континент Пангея, со всех сторон омываемый волнами Мирового океана (ученые дали океану отдельное название - Панталасса). Примерно 200 млн. лет назад суперконтинент раскололся на два, которые в свою очередь тоже продолжали дробиться. Теперь планету ждет обратный процесс - очередного воссоединения суши в общую колоссальную территорию, которую ученые окрестили Неопангеей (или Пангеей Ультимой).

Выглядеть это будет примерно так: через 30 млн. лет Африка сомкнется в Евразией; через 60 млн. лет Австралия врежется в Восточную Азию; через 150 млн. лет к Евразо-Африканско-Австралийскому суперконтиненту присоединится Антарктида; через 250 млн. лет к ним добавятся обе Америки - процесс формирования Неопангеи будет завершен.

Дрейф и столкновения континентов значительно повлияют на климат. Появятся новые горные хребты, изменяя движение воздушных потоков. Из-за того, что льды покроют большую часть Неопангеи, уровень Мирового океана заметно снизится. Глобальная температура планеты будет падать, а вот количество кислорода в атмосфере возрастет. В районах тропического климата (а такие, несмотря на похолодание, будут всегда) начнется взрывообразное преумножение видов.

Лучше всего в такой среде развиваются насекомые (тараканы, скорпионы, стрекозы, многоножки), и вновь, как во времена каменноугольного периода, они станут настоящими «царями» природы. В то же время центральные области Неопангеи будут представлять собой бескрайнюю выжженную пустыню, поскольку дождевые облака просто не смогут добраться до них. Разница температур между центральными и прибрежными районами суперконтинента будет вызывать чудовищные муссоны и ураганы.

Впрочем, Неопангея просуществует по историческим меркам недолго - около 50 млн. лет. Из-за мощной вулканической деятельности суперконтинент рассекут колоссальные трещины, и части Неопангеи разделятся, пустившись в «свободное плавание». Планета опять войдет в период потепления, а уровень кислорода будет падать, грозя биосфере очередным массовым вымиранием. Какой-то шанс на выживание сохранится у тех существ, которые приспособятся к жизни на границе суши и океана, - прежде всего, у амфибий.

Новый человек

В прессе и фантастике можно встретить спекулятивные утверждения, будто бы человек продолжает эволюционировать, и через несколько миллионов лет наши потомки будут столь же отличаться от нас, как мы отличаемся от мартышек. В действительности эволюция человека прекратилась в тот момент, когда мы оказались вне естественного отбора, обретя независимость от изменений внешней среды и победив большинство заболеваний.

Современная медицина позволяет родиться и вырасти даже таким детям, которые были бы обречены на гибель еще в утробе матери. Чтобы человек снова начал эволюционировать, он должен утратить разум и вернуться в животное состояние (до изобретения огня и каменных орудий), а это практически невозможно благодаря высокой развитости нашего мозга. Посему, если когда-нибудь на Земле появится новый человек, то он вряд ли будет происходить из нашей эволюционной ветви.

К примеру, наши потомки могут вступить в симбиоз с близкородственным видом: когда более слабая, но умная обезьянка управляет более массивным и грозным существом, в прямом смысле живя у того на загривке. Другой экзотический вариант - человек переместится в океан, став еще одним морским млекопитающим, но из-за изменения климата и дефицита ресурсов вернется на сушу в виде неповоротливого «аквабиота», ползающего в поисках пропитания. Или развитие телепатических способностей направит эволюцию новых людей в неожиданное русло: возникнут сообщества «ульевиков», в которых особи будут специализированы, подобно пчелам или муравьям...

Через 250 млн. лет закончится галактический год, то есть Солнечная система совершит полный оборот вокруг центра Галактики. К тому времени Земля совершенно преобразится, и любой из нас, попади он в столь отдаленное будущее, вряд ли признает в ней родную планету. Единственное, что сохранится на тот момент от всей нашей цивилизации, - маленькие следы на Луне, оставленные американскими астронавтами.

Палеонтологи установили, что массовые вымирания животных были периодическим явлением в прошлом Земли. Насчитывается пять массовых вымираний: ордовикско-силурийское, девонское, пермское, триасовое и мел-палеогеновое. Самым страшным было «великое» пермское вымирание 252 млн. лет назад, в результате которого погибло 96% всех морских видов и 70% наземных видов животных. Причем, оно сказалось и на насекомых, которым обычно удается избежать губительных последствий биосферной катастрофы.

Ученые так и не смогли определить причины глобального мора. Наиболее популярная гипотеза гласит, что к пермскому вымиранию привело резкое усиление вулканической активности, изменившее не только климат, но и химический состав атмосферы.

Антон Первушин