Ликбез RnD.CNews: поглощение, взрыв или безмятежность — как будет жить Земля, когда Солнце умрет

Меркурий и Венера почти наверняка будут раздавлены и поглощены Солнцем при его гибели. Даже если Земля переживет свою звезду, она все равно не будет пригодна для жизни. Об этом говорится в новом исследовании, объектом которого стала долгосрочная изменчивость обломков, пролетающих мимо белых карликов. Публикация вышла в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Сможет ли Земля просто удалиться достаточно быстро, прежде чем Солнце «догонит» и сожжет ее, неясно, но, если это произойдет, Земля все равно потеряет свою атмосферу и океан, то есть станет не очень пригодным для жизни.

Если бы наша планета была поглощена Солнцем вместе с Венерой и Меркурием, то Марс и четыре газовых гиганта — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — продолжали бы вращаться вокруг того, что в конечном итоге стало бы белым карликом. Уцелевшие астероиды и спутники меньшего размера, вероятно, были бы разорваны на части и измельчены в пыль, прежде чем упасть на мертвую звезду.

В настоящее время Солнце сжигает водород в своем ядре, но как только он израсходуется, звезда расширится и превратится в красного гиганта, прежде чем превратиться в белого карлика — конечное состояние звезд, когда они сжигают все свое топливо.

В новом исследовании астрофизики хотели выяснить, что происходит с астероидами, спутниками и планетами, которые проходят вблизи белых карликов. Для этого они провели анализ транзитов тел — падений яркости звезд, вызванных объектами, проходящими перед ними.

В отличие от предсказуемых транзитов, вызванных обращением планет по орбитам вокруг звезд, транзиты, вызванные обломками, имеют странную форму, хаотичны и неупорядочены. Предыдущие исследования показали, что когда астероиды, луны и планеты сближаются с белыми карликами, огромная гравитация этих звезд разрывает эти маленькие планетные тела на все более мелкие кусочки. Столкновения между фрагментами в конечном итоге измельчают их в пыль, которая затем попадает в белого карлика. Исследователи, в свою очередь, могут определить, из какого типа материала были сделаны первоначальные планетные тела.

В новом исследовании ученые проанализировали изменения яркости звезд за 17 лет, чтобы понять, как разрушаются эти тела. Они сосредоточились на трех белых карликах, которые вели себя совершенно по-разному.

Первый белый карлик (ZTF J0328−1219) казался устойчивым и "хорошо себя вел" в течение последних нескольких лет, но авторы обнаружили свидетельства крупного события примерно в 2010 году.

Другая звезда (ZTF J0923 + 4236) нерегулярно тускнеет каждые пару месяцев и демонстрирует хаотическую изменчивость в минутных масштабах во время этих более слабых состояний, прежде чем снова стать ярче.

Третий белый карлик (WD 1145 + 017) ведет себя близко к теоретическим предположениям, с огромной вариативностью в отношении количества, формы и глубины транзитов. Система в целом постепенно становится ярче, поскольку пыль, образовавшаяся в результате катастрофических столкновений примерно в 2015 году, рассеивается. Непредсказуемый характер транзитов указывает на хаотичную среду, в которой они находятся.

Таким образом, Земля, вероятно, будет просто поглощена расширяющимся Солнцем, прежде чем звезда превратится в белого карлика. Что касается остальной части Солнечной системы, то некоторые астероиды, расположенные между Марсом и Юпитером, и, возможно, некоторые спутники Юпитера могут сдвинуться с места и пройти достаточно близко к возможному белому карлику, чтобы подвергнуться измельчению.