Когда погаснет Солнце?

Солнце — это жёлтый карлик, звезда главной последовательности, которая уже существует около 4,6 миллиардов лет. Оно питается термоядерным синтезом водорода в гелий, и будет продолжать светить, пока не исчерпает своё топливо.

Однако «погаснуть» оно не просто перестанет — его конец будет долгим и сложным процессом, который пройдёт через несколько стадий эволюции:

  • Превращение в красного гиганта
  • Сброс внешних слоёв
  • Образование планетарной туманности
  • И, наконец, переход в состояние белого карлика, который постепенно остывает

Этапы эволюции Солнца и даты будущего

Этап
Возраст Солнца
Что произойдёт
Сейчас
~4,6 млрд лет
Солнце находится на стадии главной последовательности— основная фаза жизни звезды
Через 1,1 млрд лет
~5,7 млрд лет
Яркость увеличится на10%, температура на Земле станет слишком высокой для жидкой воды — жизнь в современном виде станет невозможной
Через 3,5 млрд лет
~8,1 млрд лет
Уровень излучения вырастет на40%— начнётся испарение океанов, а затем и их полное исчезновение
Через 5,4 млрд лет
~10 млрд лет
Водород в ядре закончится — Солнце начнёт расширяться, становясь красным гигантом
Через 7,7 млрд лет
~12,3 млрд лет
Солнце достигнет максимальных размеров (примерно200 раз больше текущих) и может поглотить Меркурий, Венеру и, возможно, Землю
Через 8 млрд лет
~12,6 млрд лет
Солнце сбросит внешние слои, образуется планетарная туманность
Через 9–10 млрд лет
~13,6–14,6 млрд лет
Ядро звезды станет белым карликом— плотным, горячим объектом размером с Землю
Через триллионы лет
~100+ млрд – 1 квадрильон лет
Белый карлик остынет до состояния чёрного карлика— полностью потухнет

Как долго Солнце ещё будет существовать?

1. Стадия главной последовательности

Это текущая фаза — когда Солнце «сжигает» водород в своём ядре.
На этой стадии:

  • Температура ядра: ~15 миллионов °C
  • Поверхностная температура: ~5500 °C
  • Яркость: увеличивается примерно на 1% каждые 110 миллионов лет

На этой стадии осталось ещё около 5 миллиардов лет.

2. Красный гигант

Когда водород в ядре закончится, Солнце превратится в красного гиганта:

  • Диаметр возрастёт в 100–200 раз
  • Температура поверхности упадёт до ~3000 °C
  • Ядро сожмётся, а внешние слои расширятся под действием термоядерной реакции гелия

Это произойдёт через 5,4–7,7 миллиардов лет от сегодняшнего дня.

Возможно ли спасение Земли?

Некоторые учёные предполагают, что приливные силы могут оттолкнуть Землю дальше от Солнца, но большинство моделей показывают, что планета будет поглощена или резко изменит орбиту.

3. Планетарная туманность и белый карлик

После фазы красного гиганта Солнце сбросит свои внешние слои, создавая красивую планетарную туманность, напоминающую кольцо или пузырь.

Ядро останется как белый карлик:

  • Размер: как Земля
  • Масса: почти как сейчас
  • Плотность: экстремально высокая (1 м³ весит до 1 тонны)
  • Температура: 100 000 °C на поверхности

Белый карлик будет медленно остывать, превращаясь в чёрный карлик — холодный, невидимый объект, температура которого упадёт до близкой к абсолютному нулю.

Однако ни одного чёрного карлика во Вселенной пока не существует — время жизни даже самых маленьких звёзд ещё не истекло.

Влияние на Землю и Солнечную систему

Этап
Влияние на Землю и другие планеты
Увеличение яркости Солнца
Через 1 млрд лет: испарение океанов, исчезновение жизни
Превращение в красного гиганта
Через 5–7 млрд лет: поглощение внутренних планет
Сброс оболочки
Через 7,7 млрд лет: образование туманности, выброс вещества в космос
Белый карлик
После 8 млрд лет: остывание без термоядерных реакций
Чёрный карлик
Через квадрильоны лет: полное остывание, но этот этап никогда не был зафиксирован во Вселенной

Интересные факты

  • Солнце производит около 4 миллионов тонн энергии каждую секунду за счёт ядерных реакций.
  • К моменту своей «смерти» оно станет в 5200 раз ярче, чем сегодня.
  • Скорость движения Солнца вокруг центра Галактики250 км/с, и оно совершает полный оборот вокруг центра Млечного Пути раз в 225–250 миллионов лет.
  • Солнце — одинокая звезда, поэтому оно не взорвётся как сверхновая, как некоторые массивные двойные системы.
  • Первое наблюдение за Солнцем на стадии красного гиганта можно будет провести через 5,4 млрд лет, если к тому времени человечество сохранится.
  • Луна будет удаляться от Земли ещё долгие миллиарды лет, но при поглощении Земли этим процессу придёт конец.

Что происходит после смерти Солнца?

1. Белый карлик

  • Будущий остаток Солнца будет иметь массу 0,5–0,6 массы Солнца, но диаметр, близкий к земному.
  • Он будет излучать ультрафиолетовое и видимое свечение за счёт остаточного тепла.

2. Чёрный карлик

  • После остывания белого карлика, он станет чёрным карликом — абсолютно тёмным и холодным объектом.
  • Такие объекты пока теоретические — Вселенная недостаточно стара, чтобы они могли существовать.

3. Взаимодействие с другими остатками звёзд

  • Через триллионы лет наш чёрный карлик может встретиться с другим остатком и взорваться как сверхновая Ia.
  • Либо он может стать частью космического кладбища звёзд.

Судьба Солнечной системы

Объект
Что с ним произойдёт
Меркурий
Вероятно, поглощён на стадии красного гиганта
Венера
Также поглощена или резко нагрета
Земля
Может быть вытолкнута дальше или испарена
Марс
Выживет, но станет горячим и сухим
Юпитер и Сатурн
Сохранятся, но станут более «тёплыми» из-за близости к Солнцу
Тритон (спутник Нептуна)
Может стать самостоятельной планетой, если Солнце потеряет контроль над системой
Облако Оорта и пояс Койпера
Большая часть комет будет выброшена или уничтожена

Сравнение с другими звёздами

Тип звезды
Длительность жизни
Конечная судьба
Сверхгиганты
<10 млн лет
Сверхновая → нейтронная звезда / чёрная дыра
Голубые карлики
~10 млн – 100 млн лет
Сверхновая → нейтронная звезда
Жёлтые карлики (как Солнце)
~10 млрд лет
Красный гигант → планетарная туманность → белый карлик
Красные карлики
>100 млрд лет
Не становятся красными гигантами — просто остывают

Таким образом, Солнце — не самая долгоживущая звезда, но и не самая короткоживущая.

Можно ли предсказать момент гибели Солнца точно?

Точные прогнозы затруднены, так как:

  • Процесс зависит от движения материи внутри звезды
  • От влияния планет и других объектов
  • От возможных внешних воздействий (например, прохождения рядом другой звезды)

Однако все модели указывают, что основные изменения начнутся через 5,4–7,7 млрд лет, и завершатся через 10–12 млрд лет.

Современные исследования

  • Учёные используют телескоп Джеймса Уэбба и обсерваторию Чандра, чтобы наблюдать за другими звёздами на заключительных стадиях эволюции.
  • Исследования показывают, что большинство звёзд нашей Галактики закончат свою жизнь как белые карлики.
  • Также изучаются планетарные туманности, которые остаются после сброса оболочек — например, «Кольцо», «Кошачий глаз», «Сова».