- «Ничто не вечно под звёздами», да и сами звёзды тоже не вечны, особенно, если это гиганты. Чем крупнее звезда, тем более ярким будет финал её жизни, но как это может повлиять на Землю и её обитателей?
- От чего зависит вариант смерти звезды?
От её размеров и массы. Чем больше и тяжелее звезда, тем быстрее она погибает, ведь сколько нужно затратить энергии на то, чтобы такой гигантский объект светился! На протяжении всей жизни в недрах звёзд протекают термоядерные реакции, и, когда их топливо заканчивается, срок их существования подходит к концу. Каждая звезда в процессе своего формирования набирает массу, необходимую для запуска ядерного синтеза. Чем больше массы она успевает набрать, тем ярче и горячее она будет, и, соответственно, расход топлива будет очень быстрым. Маленькие же звезды являются истинными долгожителями – они более холодные и, соответственно, их запасы тратятся значительно медленнее. Это очень легко себе представить на примере, когда пытаешься согреть комнату, в которой есть камин. Чем больше помещение, тем больше дров у вас уйдёт на обогрев. Здесь примерно то же самое. Так, наше Солнце и аналогичные ему звёзды (желтые и оранжевые карлики), живут около 8-10 миллиардов лет, а затем, когда водород в их недрах закончится, они увеличиваются в размерах, становясь красными гигантами. Затем они сбрасывают свои внешние оболочки и все, что от них остаётся – ядро, белый карлик, который будет остывать миллиарды лет.
Солнце в сравнении с другими звёздами.
- Красные карлики – звезды, значительно меньше Солнца по размерам, почти бессмертные: они будут существовать спокойно миллиарды лет, а потом просто медленно погаснут, когда все реакции внутри них прекратятся. Белые и голубые сверхгиганты, самые крупные звёзды во Вселенной, живут очень мало – всего от 10 до 50 миллионов лет. Сверхновыми взрываются те звёзды, масса которых составляет выше 10 масс Солнца, а таких звёзд во Вселенной очень много.
Чем опасны сверхновые?
- Когда у массивных звёзд заканчивается топливо, они начинают коллапсировать, их поведение становится нестабильным: они могут то расширяться, то сжиматься, их светимость начинает «скакать» - они становятся тусклыми, а затем могут в тысячи раз увеличить яркость, и такой цикл повторяется неоднократно. Эта предсмертная агония заканчивается взрывом, который сопровождается мощным выбросом энергии, создающим волну излучения, выбрасываемую с огромной скоростью в космическое пространство. Нам повезло, что Вселенная огромна, но всё же наша Солнечная система сталкивалась с подобными происшествиями, однако наша планета и жизнь на ней сохранились именно благодаря далеким расстояниям, иначе облучение высокозаряженными энергетическими частицами поставило бы точку в истории – Земля стала бы стерильной.
Какое расстояние считается опасным?
Астрономы полагают, что, если сверхновая взорвётся в 50 световых годах от нас, то биосфера будет полностью уничтожена. Это минимальное расстояние, на котором нас не смогут спасти ни гелиосфера, ни магнитное поле Земли, ни её атмосфера. Но можно не переживать: в указанном расстоянии проживают лишь солнцеподобные звёзды, которые ненамного больше или ненамного меньше нашего светила: это жёлтые, оранжевые или даже красные карлики, не представляющие для нас никакой опасности – они не взорвутся сверхновыми. Единственная звезда, которая может в ближайшее время взорваться как сверхновая – это Бетельгейзе, но она расположена от нас примерно в 650 световых годах, поэтому никакого вреда для нас не причинит, а вот зрелище будет интересным!
Туманность Улитка на расстоянии 650 световых лет от нас, оставшаяся после взрыва сверхновой.
- Видели ли когда-нибудь земляне вспышки сверхновых?
Да, но это было на почтенном расстоянии. Кстати, под словом «земляне» имеются ввиду не только люди, но и любые обитатели нашей планеты. Но откуда мы знаем, что опасные частицы, вырвавшиеся после взрыва сверхновых в космос, достигали Земли?
Около 2,6 и 8,7 миллионов лет назад поверхность Земли и других планет Солнечной системы бомбардировалась лучами относительно близких к нам двух сверхновых. Следы этих вспышек были найдены в космосе спутником ACE, на дне океанов Земли и даже в образцах лунных пород, доставленных на Землю экспедициями программы "Аполлон". Эти сверхновые вспыхнули на расстоянии примерно 300 световых лет от нас. Сверхновая была бы такая же яркая на небосводе, как и полная Луна.
Крабовидная туманность, оставшаяся после взрыва сверхновой. Расстояние до неё - 6 500 световых лет.
Но взрывы тех сверхновых не навредили Земле. Однако, как считают учёные, что именно благодаря ним ускорились эволюционные процессы, и эти вспышки вообще могли поспособствовать развитию человечества. Как это получилось?
Подобная "бомбардировка" Земли тяжелыми частицами должна была не просто увеличить скорость накопления мутаций в ДНК животных, но и вызвать микровымирания и массовые пожары из-за молний, которые рождают космические лучи, проникшие в нижние слои атмосферы. Плотность озонового слоя снизится на 25% на десятки тысяч лет, что близко к уровню уничтожения всей жизни на Земле (33%), но не достигает ее.
Следы подобных событий были найдены в Африке в породах, сформировавшихся 2,1 - 2,6 миллиона лет назад. В это время большая часть лесов континента исчезла, в том числе и из-за массовых пожаров, а многие виды крупных животных вымерли или были заменены короткоживущими видами, менее подверженными раку и мутациям.
И всё же, некоторая часть научного сообщества считает, что взрывы двух сверхновых не причастны к эволюционным процессам: это могли быть изменения климата, вызванные мощными вспышками на Солнце, или его повышенной активностью, таянием ледников, да и вымирание отдельных видов – естественный процесс в истории Земли, который случался неоднократно. Но интересное совпадение, всё же, имеет место быть, да и совпадение ли это?