Можно ли остановить время?

Когда мне впервые задали этот вопрос первой моей реакцией было желание ответить что-то в духе “конечно же нет, что за бред?”. Однако не все так просто.

Что такое время? Ответить на этот вопрос не так-то просто. С точки зрения современной науки (физики) время и пространство это два аспекта одной и той же сущности называемой пространство-время и строго говоря не очень понятно есть ли какая-то разница между пространством и временем.

При рассмотрении времени как еще одной пространственной координаты оказывается, что мы с вами движемся вдоль этой координаты со скоростью близкой к скорости света. Однако всякий раз замедляемся, если начинаем двигаться в пространстве.

Именно поэтому кстати на околосветовых скоростях время замедляется – чем быстрее мы движемся в пространстве, тем медленнее мы двигаемся во времени!

Таким образом оказывается, что существует “простой” способ остановить время – начать двигаться в пространстве со скоростью света. Собственно говоря именно это происходит с фотонами. Фотоны движутся со скоростью света и поэтому понятие времени для них не существует!

Казалось бы вот он ответ – начинаем двигаться со скоростью света и вуаля. Но все же это немного не так. К сожалению скорость света является пределом для любых тел обладающих массой. Фотоны могут достичь скорости света именно потому, что являются безмассовыми частицами.

Меня иногда спрашивают что будет если на космическом корабле движущемся со скорость очень близко к скорости света включить на полную двигатели? Ответ – ничего не будет, корабль еще больше приблизится к скорости света, но все же ее не достигнет.

Подобные эксперименты проводились – в ускорителях частиц сколько бы энергии не тратилось на разгон элементарных частиц все равно ни разу не удалось добиться превышения скорости света.

Более того чем больше энергии тратилось на разгон, тем меньший прирост скорости получали ученые. Это связано с тем, что чем быстрее движется объект, тем больше энергии требуется на его дальнейший разгон. Для того, чтобы достичь скорости света нужно затратить бесконечное количество энергии. Увы.

Поэтому правильный ответ на вопрос: нет, время остановить нельзя, хотя можно его замедлить.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Почему сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики еще не поглотила все вокруг себя?

Этот вопрос один из рекордсменов по количеству задаваемых на моем телеграм канале.

В целом черная дыра в центре Млечного Пути активно идёт к тому чтобы поглотить всё вокруг себя, но есть пара факторов которые сильно замедляют этот процесс, а возможно и останавливают его совсем.

Схематическое изображение галактики МЛечный Путь. В центре мы видим яркий балдж внутри которого за большим скоплением старых звезд предположительно скрывается сверхмассивная черная дыра вокруг которой вращается наша галактика. Источник: nasa.gov



Во-первых гравитация с расстоянием очень быстро уменьшается (помним закон всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояний между телами), поэтому отдалённые объекты испытывают весьма слабое притяжение со стороны черной дыры.

Черная дыра и аккреционный диск вокруг нее в представлении художника. Источник: gismeteo.ru

Во-вторых падающая материя разгоняется и закручивается в аккреционный диск и в определённый момент достигает первой космической скорости для своего радиуса орбиты.

Иными словами материя начинает вращаться вокруг черной дыры подобно тому, как Земля вокруг Солнца, Луна вокруг Земли и не падают.

Со временем черная дыра безусловно должна расти ведь часть материи всё равно на неё падает, а значит должна увеличивать и свое гравитационное притяжение и постепенно затягивать всё больше и больше материи пока не поглотит всё. Однако квантовая теория предсказывает, что черные дыры должны “испаряться” в ходе процесса известного как излучение Хокинга.

Таким образом в эволюции черной дыры наступает момент когда она поглощает столько же материи сколько и теряет в следствие излучения Хокинга, после чего её рост прекращается и галактика становится стабильной.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Как астрономы находят экзопланеты?

Экзопланеты – это планеты обращающиеся вокруг иных звезд.

До недавнего времени мы были не в состоянии открывать планеты находящиеся от нас на столь большом расстоянии. Благодаря совершенствованию наблюдательной техники и методов анализа в последние годы начался бум открытий экзопланет.

Первая экзопланета открыта в 1995-м году и с тех пор было открыто уже около 3500 экзопланет. Благодаря появлению более совершенной техники количество открытых экзопланет будет стремительно расти.

Как же открывают экзопланеты?

К сожалению из-за большой удаленности экзопланеты практически недоступны для прямого наблюдения. Основные существующие на данный момент методы их открытия – косвенные:

  • измерение лучевой скорости звезд
  • транзитный метод
  • прочие методы (микролинзирование, по таймингу, метод прямых изображений, метод прямых изображений, астронометрический метод и т.д.)

Подавляющее большинство экзопланет открыто с помощью первых двух методов. На прочие методы приходится меньше 3 процентов всех открытых экзопланет.

Измерение лучевой скорости звезд.

Лучевая (иногда еще говорят радиальная) скорость звезды – скорость с которой звезда то немного удаляется от нас, то приближается к нам из-за вращения вокруг общего центра масс с планетой.

Метод лучевых скоростей. Источник: wikipedia.org

В отличие от планеты мы можем наблюдать звезду напрямую и по изменениям в ее спектре можем видеть изменения в ее лучевой скорости. Колебания лучевой скорости звезды говорят о наличии у нее планеты.

Так открывают газовые и ледяные гиганты. Планеты земного типа часто вызывают слишком малые изменения в лучевой скорости звезды, чтобы мы их могли засечь.

К примеру лучевая скорость Солнца в системе Солнце-Земля составляет всего 0.000001 м/с, а вот в системе Солнце-Юпитер – 13 м/с и такая скорость уже доступна для измерения. Современные средства измерения дают возможность измерять лучевые скорости до 1 м/с. Например недавно открытая планета в зоне обитаемости Проксимы Центавра вызывает колебания лучевой скорости 2-2.5 м/с.

Планета Proxima Centauri b открытая методом лучевых скоростей. Рисунок художника. Источник: wikipedia.org

Именно этим способом были открыты первые экзопланеты. Всего так было открыто около 700 экзопланет.

Транзитный метод

Этот метод заключается в наблюдении прохождения планеты по диску ее родительской звезды. К сожалению поиск планет этим способом возможен далеко не во всех звездных системах. Для того, чтобы это было возможно необходимо, чтобы луч нашего зрения проходил через плоскость эклиптики этой звездной системы.

Прохождение Меркурия по диску Солнца. Источник: moscow-astroclub.ru

В силу ограниченности наших наблюдательных инструментов мы не можем различить саму планету проходящую по диску другой звезды. Однако мы можем засечь изменение блеска/светимости самой звезды.

Изменение светимости звезды при транзите планеты по ее диску. Источник: wikiwand.com

Этим способом мы можем узнать радиус планеты, ее орбитальную скорость, но не ее массу. К планетам открытым транзитным методом пробуют применить также и метод лучевых скоростей, чтобы узнать больше о ней. Если мы узнаем еще и массу планеты это позволит нам судить о ее плотности и о том, из чего она состоит. Этим методом открыто около 2700 планет.

Прочие методы поиска экзопланет дают существенно худшие результаты (в плане количества), хотя и являются перспективными. С улучшением нашей наблюдательной техники ожидается что некоторые из прочих методов дадут существенно лучшие результаты.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Парадокс близнецов – опровержение теории относительности или нет?

Как известно из теории относительности для движущихся объектов время течет медленнее. Особенно хорошо эти эффекты проявляются для объектов движущихся с околосветовыми скоростями.

Из этого следует так называемый парадокс близнецов. Его суть состоит в следующем.

Допустим на Земле живут близнецы. Один из них отправляется в космический полет. При этом время для путешественника будет течь заметно медленнее, чем для оставшегося дома и по возвращении назад молодой путешественник встретит своего постаревшего брата.
И вот парадокс: если рассмотреть систему отсчета связанную с кораблем, то это путешественник будет находиться в состоянии покоя, а брат-домосед будет двигаться относительно него с околосветовой скоростью и соответственно это брат-домосед должен остаться молодым, а путешественник постареть.

Является ли этот парадокс свидетельством противоречивости теории относительности?

На самом деле парадокс близнецов возникает из-за неточной трактовки принципов относительности. Система отсчёта путешественника, не является инерциальной на протяжении всего времени полёта.

Ей присуще ускорение и торможение, в течении которых система является неинерциальной. Таким образом мировая линия (линия, это линия описывающая движение путешественника в четырехмерном пространстве-времени) путешественника, перестаёт быть прямой и становится ломанной линией, то есть он проходит большее расстояние в пространстве и меньшее во времени. Получается что для того кто изменяет скорость движения своей системы отсчета, время идёт медленнее.

Было поставлено большое количество экспериментов как в ускорителях элементарных частиц так и со сверхточными атомными часами и на сегодняшний день нет никаких сомнений в том, что замедление времени происходит именно для путешественника.

Сколько во вселенной пригодных для обитания планет?

Вопросы такого рода очень часто задают мне на моем канале в телеграм. Например:

Вопрос: Здравствуйте. Есть ли у человечества представление о потенциальном количестве гипотетически пригодных для заселения планет и если есть, то хотелось бы узнать про них.

К сожалению ответить на этот вопрос с какой-либо степенью достоверности очень сложно. Наши наблюдательные возможности пока еще слишком несовершенны для того, чтобы сколько-нибудь достоверно изучать планеты расположенные у других звезд.

Если говорить о нашей солнечной системе, то в ней существует только одна планета “под ключ” – это наша Земля. Другие планеты в целом являются потенциально пригодными для заселения, но потребуют либо постройки сложных инженерных сооружений для поддержания жизни колонистов, либо запускать еще более сложные процессы терраформирования.

Этапы терраформирования Марса. Источник: wikipedia.org

Так в Солнечной системе наилучшими кандидатами на заселение являются Марс, Луна, Венера, некоторые астероиды, а также спутники Юпитера/Сатурна.

Колония на Марсе в представлении художника. Источник: universetoday.com

Возвращаясь ко вселенной в целом для оценки количества потенциально пригодных для заселения планет нам на помощь приходит космологический принцип Фридмана. Этот принцип гласит, что Вселенная во всех направлениях в целом одинакова. Это не значит, что вселенная буквально одинакова во всех направлениях, но в среднем куда бы вы не посмотрели вы везде увидите примерно одинаковое количество галактик, с примерно одинаковым распределением звезд по типам и т.д.

Этот принцип позволяет нам делать некоторые обобщения основываясь на наших наблюдениях. Всего во вселенной примерно 10% звезд во всем подобны нашему Солнцу и следовательно могут иметь планеты пригодные для жизни. Однако другие классы звезд также могут иметь планеты пригодные для жизни. В нашей галактике Млечный Путь по приблизительной оценке около 100 миллиардов звезд. Вокруг каждой из них может вращаться по несколько планет.

Таким образом количество планет только в нашей галактике оценивается в порядка 80-100 миллиардов. На текущий момент открыто примерно 5000 экзопланет. Из уже открытых экзопланет примерно 500 являются планетами земного типа, что дает нам возможность предполагать, что такая же пропорция распространяется и на все остальные пока не открытые планеты нашей галактики, т.е. общее количество планет земного типа в нашей галактике может быть в пределах от 5 до 20 миллиардов.

Потенциально подходящие для обитания экзопланеты. Источник: pht.upr.edu

При этом нужно понимать, что современные методы наблюдения позволяют получать крайне мало информации об экзопланетах. Это главным образом ее масса и радиус ее орбиты. В некоторых случаях радиус самой планеты. Т.е. на практике, когда мы открываем экзопланету мы не можем судить о том, что она из себя представляет – цветущий сад или кусок мертвого камня.

Читайте также: Как нам терраформировать Марс. Рассказывает ученый.

Всего во вселенной по современным оценкам около 100 миллиардов галактик. Если космологический принцип Фридмана верен (а пока нет оснований сомневаться в его верности), то в каждой из них может быть несколько миллиардов или десятков миллиардов потенциально пригодных для обитания планет. Всего общее количество потенциально пригодных для жизни планет можно оценить в 500 – 2000 миллиардов, однако эта прикидка очень и очень приблизительная и количество подходящих планет может в будущем быть уточнено на несколько порядков в большую сторону.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Когда человечество сможет построить космический лифт?

Идея постройки космического лифта не нова. Ее предложил еще Циолковский на заре развития теоретической космонавтики, однако по сей день эта идея не была реализована. Давайте поговорим о том, что же это такое, что нам это даст и что мешает построить космический лифт уже сейчас.

Космический лифт – один из наиболее перспективных способов неракетных космических запусков. Суть его заключается в выведении на геостационарную орбиту спутника, называемого также противовесом и соединении его с земной поверхностью очень прочным тросом. По тросу с Земли на орбиту и обратно движется кабина лифта.

Что нам дает космический лифт?

Главным образом космический лифт значительно удешевляет доставку грузов на орбиту. В настоящее время доставка одного килограмма полезного груза на орбиту стоит порядка 20-40 тысяч долларов в зависимости от типа используемой ракеты и места запуска.

При использовании космического лифта стоимость доставки 1 килограмма полезного груза на орбиту согласно расчетам составит около 200-250 долларов.

Космический лифт в представлении художника. Источник: wikipedia.org

Вторым несомненным плюсом будет то, что космический лифт сможет работать фактически в режиме нон-стоп отправляя на орбиту полезные грузы буквально каждый день. При движении кабины со скоростью 200 км/ч поездка на лифте в один конец займет порядка 7-8 дней. Однако все проектирующиеся на данный момент лифты предусматривают одновременное движение несколько кабин одновременно, что позволит отправлять грузы каждый день. Если каждая кабина лифта будет нести 1 тонну груза это даст возможность доставлять на орбиту порядка 365 тонн в год с каждого лифта. Для сравнения за весь 2017 год на орбиту было доставлено меньше 20 тонн полезных грузов.

Возможность доставлять в большом количестве грузы на орбиту станет ключом к настоящему освоению солнечной системы так как это позволит сравнительно дешево и быстро строить огромные орбитальные станции и большие космические корабли с очень большим запасом топлива.

Что нам мешает построить космический лифт?

Главная проблема при строительстве космического лифта это материал для троса. Все остальные проблемы на текущем этапе в принципе решаемы. Длина троса будет составлять порядка 36 тысяч километров. Кроме того трос должен будет обладать огромной прочностью на разрыв, а также относительно невысокой плотностью.

Так расчеты показывают, что для изготовления троса потребуется материал по прочности превосходящий самые прочные виды стали в 70-150 раз.

Движение кабины космического лифта сквозь облака в представлении художника

Требование по прочности является довольно очевидным, что касается требований по плотности, то снижение плотности материала позволит значительно снизить массу троса, а ведь трос должен будет выдерживать и свой вес и мы будем стремиться сделать трос как можно более тонким, чтобы уменьшить вес самого троса и, как следствие, увеличить количество переносимой полезной нагрузки.

В идеале для троса нам нужен материал плотностью сравнимой с плотностью графита, т.е. в 3-4 раза менее плотный чем современные сорта стали.

Перспективы постройки космического лифта

Как было сказано ранее главной проблемой является трос и его длина. Для ее решения предлагается множество возможных решений:

  • использование новых материалов для троса. В частности рассматриваются такие материалы как углеродные нанотрубки, углеволокно, белки составляющие основу строительного материала для паучей паутины и т.д.
  • поднятие точки старта, так предлагается крепление нижнего конца троса на вершине горы либо на крыше небоскреба. Дело в том, что требования к прочности и толщине лифта растут экспоненциально, поэтому поднятие точки старта даже на высоту в 100 километров позволит существенно снизить требования к прочности и плотности троса.
  • крепление троса на летательном аппарате, например на борту реактивного самолета и др.

Самым перспективным вариантом материала для космического лифта безусловно являются углеродные нанотрубки которые обладают всеми необходимыми характеристиками. Проблема заключается лишь в том, что мы пока не умеем создавать углеродные нанотрубки необходимой длины.

Работы по постройке космического лифта

Целый ряд зарубежных как государственных, так и частных компаний из США, Японии, Китая и Евросоюза заявили о работах по постройке космического лифта, однако насколько можно судить по информации доступной в открытых источниках все они пока работают над разработкой материала для троса.

Логотип международного консорциума по постройке космического лифта. Источник: isec.org

По разным оценкам космический лифт будет построен не раньше 2030-2050 года.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Почему случаются столкновения Галактик?

Довольно часто на моем телеграм канале меня спрашивают:

Если вселенная расширяется, то почему случаются столкновения галактик? Разве не должны все галактики удаляться друг от друга?

Это очень хороший вопрос ответ на который помогает лучше понять, что все законы физики работают во вселенной одновременно, а не по отдельности.

Действительно наша Вселенная расширяется. Пространство между любыми двумя точками во вселенной увеличивается. При этом закон открытый американским астрономом Эдвином Хабблом гласит, что чем дальше находятся точки друг от друга, тем быстрее увеличивается расстояние между ними.

Взаимодействующие галактики NGC 5257 и NGC 5258. Через довольно короткое (по астрономическим меркам) время произойдет их столкновение. Источник: nasa.gov

Поэтому существует огромное количество галактик, которые мы в принципе не сможем никогда наблюдать. Свет от них никогда не достигнет Земли. Фотоны, испускаемые звездами этих галактик никогда не долетят к нам, так как новое пространство будет возникать между нами и ними быстрее, чем они будут успевать его преодолевать.

Это как пытаться пройти до конца дорогу, которую впереди вас прокладывает асфальтоукатчик, причем прокладывает быстрее, чем вы идете: сколько не иди – до конца не дойдешь.

Галактика NGC 2823 образовавшаяся в результате столкновения двух галактик. Источник: nasa.gov

Как же тогда возможны столкновения галактик? Да, пространство между ними расширяется и если бы галактики были каким-то образом статично зафиксированы, прибиты вселенскими гвоздями к каким-то точкам в пространстве, то тогда расстояние между ними действительно только увеличивалось бы и столкновения были бы невозможны.

Однако между некоторыми галактиками скорость расширения пространства недостаточно велика, чтобы сделать невозможным их столкновение.

Галактики находятся между собой в гравитационном взаимодействии и благодаря тому, что их массы огромны некоторые из них притягиваются друг к другу быстрее, чем успевает расширяться пространство между ними!

Галактика Андромеда. Источник: nasa.gov

К примеру рассмотрим нашу галактику Млечный Путь и галактику Андромеда, с которой Млечный Путь должен столкнуться через примерно 4 миллиарда лет.

Текущая скорость расширения вселенной примерно 67 километров в секунду на мегапарсек. Расстояние между Млечным Путем и Андромедой примерно равно 0.76 мегапарсек. Т.е. за счет расширения Вселенной расстояние между нашими галактиками увеличивается на 50 километров в секунду, при этом за счет взаимного гравитационного притяжения Млечный Путь и Андромеда движутся друг к другу со скоростью примерно 160 км/с. Именно поэтому расстояние между нашей галактикой и Андромедой уменьшается несмотря на расширение вселенной. Если бы галактика Андромеда находилась бы примерно в два раза дальше, то столкновения не произошло бы.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Если Вселенная расширяется, то почему не меняется расстояние между Землей и Луной?

Сегодня мне один из подписчиков моего телеграм канала задал мне следующий вопрос:

Если пространство вселенной расширяется, то как объяснить что увеличивается расстояние только между галактиками, но не между более близкими объектами, как например земля-луна? В свете этого, почему сливаются галактики?

Вообще-то пространство расширяется между всеми объектами в ней. Даже между вами и экраном компьютера или мобильного телефона, на который вы смотрите когда читаете этот ответ. Но есть два фактора почему мы не можем этого заметить. Первый фактор состоит в том, что согласно закону Хаббла скорость изменения расстояния между объектами зависит от расстояния между ними.

Это можно сравнить с тем, как надувается воздушный шарик. Представьте что у вас есть воздушный шарик и вы нарисовали на нем маркером 4 точки две точки – рядом и еще две – на значительном расстоянии друг от друга.

Когда вы надуете шар вы увидите, что расстояние между первой парой точек изменилось совсем немного, в то время как расстоянием между второй парой изменилось значительно. Это происходит потому, что пространство расширяется везде и равномерно – чем больше пространства между двумя точками, тем сильнее будет эффект расширения. Точно также это работает и с расширяющейся Вселенной!

Так если две точки расположены на расстоянии одного парсека друг от друга (1 парсек равен 3.26 световых лет), то в секунду они будут удаляться друг от друга за счет расширения галактики всего на 7 сантиметров!

Теперь вернемся к расстоянию от Земли до Луны. Расстояние от Земли до Луны примерно равно в среднем 384400 километров. По закону Хаббла скорость удаления Луны от Земли за счет расширения вселенной составит примерно 0.000000009 км/ч. Понадобится около 12 тысяч лет для того, чтобы расстояние между Землей и Луной изменилось на 1 километр.

Вы скажете, что 12 тысяч лет в астрономических масштабах – пустяк и будете правы. Однако тут вступает в силу второй фактор – гравитация! Так как Земля, Луна и вообще все тела в Солнечной системе гравитационно связаны – это нивелирует любые эффекты расширения вселенной. Условно говоря как только луна чуть отодвигается от Земли или Земля от Солнца – гравитация “возвращает” их на место. На столь малых расстояниях гравитационные взаимодействия достаточно сильны, чтобы держать нас всех вместе.

По этой же причине возможны например столкновения галактик. Галактики сталкиваются когда гравитационное притяжение между ними притягивает их быстрее, чем пространство между ними успевает расширяться.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Что случится когда Бетельгейзе взорвется?

На моем телеграм канале мне поступил следующий вопрос:

Если Бетельгейзе взорвется прямо сейчас, сможем ли мы увидеть это невооруженным глазом?

Уже сейчас Бетельгейзе – это одна из ярчайших звезд на ночном небе. Эта звезда находится в созвездии Ориона рядом с другими весьма яркими звездами. Бетельгейзе является красным супергигантом – звездой на последней стадии жизни.

Если Бетельгейзе взорвется прямо сейчас, то мы узнаем об этом примерно через 600 лет, так как именно столько времени необходимо свету, чтобы преодолеть расстояние от Бетельгейзе до Земли.

Взрывы сверхновых излучают невероятно много света. На пике сияние сверхновой может превосходить совокупное сияние всех звезд галактики, в которой она находится. Изменение свечения происходит следующим образом: обычно в течении примерно недели яркость звезды нарастает, затем несколько дней остается в своем пиковом состоянии и наконец в течении 2-3 недель сверхновая постепенно угасает.

Созвездие Ориона, Бетельгейзе – оранжевая звезда слева вверху.

Насколько ярким будет взрыв Бетельгейзе? Согласно расчетам это должен быть взрыв сверхновой типа II. Это означает, что Бетельгейзе для наблюдателя находящегося в ее системе будет на короткое время примерно в 500 миллионов раз ярче, чем наше Солнце.

Однако очевидно, что мы не находимся на орбите Бетельгейзе, так насколько же яркой будет Бетельгейзе для нас? Принимая во внимание расстояние от Земли до Бетельгейзе расчеты показывают, что яркость Бетельгейзе будет примерно равна половине яркости Луны. Совершенно точно Бетельгейзе будет видна как днем, так и ночью, однако это не будет выглядеть как второе Солнце. Днем Бетельгейзе будет выглядеть как довольно яркая крупная точка – существенно крупнее, чем обычная звезда, но меньше чем Солнце. В ночное время Бетельгейзе будет выглядеть как такая же крупная, яркая точка сравнимая по яркости с Луной.

Примерно так будет выглядеть Бетельгейзе во время превращения в сверхновую на ночном небе. Источник: wikipedia.org

К сожалению точно предсказать видимый невооруженным глазом угловой размер сверхновой Бетельгейзе практически невозможно.

Последний раз невооруженным глазом взрыв сверхновой жители Земли могли наблюдать в 1006-м году. Сейчас с помощью телескопов мы можем видеть остатки этого величественного взрыва в виде туманности. Согласно летописям та сверхновая была столь ярка, что предметы ночью от ее света отбрасывали тень. Взрыв Бетельгейзе по расчетам должен превзойти взрыв сверхновой 1006-го года примерно в 16 раз.

Туманность на месте взрыва сверхновой SN 1006, Источник: nasa.gov

Принимая во внимание все вышесказанное стоит заметить, что ученые не ожидают взрыв Бетельгейзе в ближайшие 100 000 лет или около того. Взрывы сверхновых весьма вероятны в нашей галактике каждые несколько сотен лет, но такие события крайне тяжело поддаются предсказаниям. В любом случае жителям Земли взрыв Бетельгейзе никоим образом не угрожает.

Что произойдет когда Солнце станет красным гигантом?

Ничто не вечно в этом мире. Эта печальная истина справедлива и для всех небесных тел. Солнце – звезда питающая нас светом и теплом также имеет ограниченный срок жизни. Внутри солнца постоянно происходит термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в результате чего небольшое количество массы превращается в чистую энергию ( E = mc² да! ). Этот процесс не будет длиться вечно, так как запасы водорода – топлива для термоядерных реакция внутри Солнца – ограничены.

За срок своего существования Солнце уже превратило в энергию массу равную примерно массе Сатурна. В следующие 5-7 миллиардов лет горючее внутри Солнца закончится. Этот процесс приведет к увеличению Солнца в размерах и превращению его в звезду иного типа – в красный гигант, после чего через короткое по астрономическим меркам время, последует взрыв сверхновой, в ходе которого постаревшее Солнце сбросит внешние слои и оставит после себя планетарную туманность и маленькое ядро – белый карлик. Для внешнего наблюдателя это будет величественное и впечатляющее зрелище, но внутри солнечной системы это приведет к катастрофическим последствиям.

Превратившись в красного гиганта Солнце увеличится примерно в 250 раз и его внешняя граница будет где-то между орбитой Марса и поясом астероидов. По мере роста объема Солнце будет также терять массу. В процессе роста Солнце практически гарантированно поглотит Меркурий и Венеру, а вот на счет Земли и Марса среди ученых пока нет консенсуса. Значительная часть ученых считает, что Солнце может вытолкнуть их на более дальние орбиты, по крайней мере на это указывают расчеты.

Впрочем даже если это и произойдет Земля и Марс уцелеют только как небесные тела. Всякая жизнь в том виде в каком мы ее знаем сегодня будет уничтожена. И Земля, и Марс превратятся в выжженные, непригодные для жизни миры уже на этом этапе.

Дело в том, что красные гиганты не просто огромны, они также и гораздо горячее, чем Солнце. Марс и Земля будут выжжены. Значительная часть пояса астероидов расплавится. В основном это касается астероидов полностью или частично состоящих из веществ с низкой температурой плавления, например изо льда.

Что касается газовых гигантов, они достаточно массивны, чтобы сохранять или даже увеличить свою массу. Значительная часть массы, которую будет терять Солнце “осядет” на газовых гигантах. Планеты, которые мы наблюдаем вокруг красных гигантов сейчас все являются газовыми гигантами во много раз превосходящими Юпитер по массе. Хотя конечно свою роль может играть и эффект выборки – мы видим именно такие планеты, потому что их легче всего обнаружить.

Солнце будет настолько горячим и ярким, что значительная часть солнечной системы будет полностью уничтожена. Все газовые гиганты в настоящее время имеют систему колец – самая знаменитая из них у Сатурна. Увеличение и разогрев Солнца приведет к тому, что газовые гиганты потеряют свои кольца состоящие в основном из водяного льда.

Существенно пострадают а то и вовсе исчезнут богатые водой спутники газовых гигантов, например такие как Европа и Энцелад, от которых скорее всего останутся только их каменистые ядра, а вся водяная оболочка исчезнет. Все спутники Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна испытают существенное уменьшение в размерах так как их атмосферы испарятся. То же самое произойдет и с верхними слоями их поверхности.

Даже самые большие объекты пояса Койпера не застрахованы от воздействия Солнца ставшего красным гигантом. Даже так далекие от Солнца Эрида и Плутон будут получать в четыре раза больше солнечной энергии, чем Земля получает сейчас. Их атмосферы и поверхности в настоящее время покрытые разнообразными льдами испарятся. Также подповерхностные океаны весьма вероятно выкипят. Эти карликовые планеты станут миниатюрными копиями сегодняшнего Меркурия.

Внутренне строение Плутона.

В течении нескольких десятков или даже сотен миллионов лет в отдаленных районах пояса Койпера могут сложиться условия благоприятные для зарождения жизни. Кто знает, может быть к тому времени человеческая цивилизация достигнет достаточного уровня развития, чтобы постепенно отодвигать Землю от растущего Солнца.

Подписывайтесь на мой канал в Яндекс.Дзен, а также на мой канал в телеграме. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.