Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 180

Постепенно гелиевое ядро разогреется до такой степени, что в нём начнётся следующая ступень термоядерных реакций — превращение гелия в углерод и далее в кислород. Солнце сократится в размерах, а его атмосфера снова станет горячее (на диаграмме Герцшпрунга-Рессела этот участок называется горизонтальной ветвью), пока в центре звезды не исчерпаются запасы гелия. После этого картинка повторится: инертное углеродно-кислородное ядро будет окружено теперь уже двумя слоевыми источниками — внутренним с горением гелия и внешним с горением водорода. Внешние слои снова расширятся: Солнце станет звездой асимптотической ветви гигантов (АВГ).

Относительно того, что при этом будет происходить с Землей, существуют разные мнения, поскольку положение нашей планеты будет определяться сочетанием нескольких факторов. Во-первых, как на стадии красного гиганта, так и на стадии АВГ Солнце будет интенсивно терять массу. Формально потеря массы происходит и сейчас, с солнечным ветром, с излучением, но эта потеря слишком мала, чтобы значимым образом отразиться на орбите Земли. Уменьшение массы Солнца на поздних эволюционных стадиях приведёт к его полегчанию вдвое, если не больше, что заставит орбиту Земли отодвинуться. С другой стороны, приливное взаимодействие между Землёй и раздувшимся Солнцем затормозит планету и заставит её приближаться к центру системы. Наконец, какую-то роль будет играть и аэродинамическое торможение планеты в уплотнившемся солнечном ветре. Учесть все эти факторы с точностью, достаточной для однозначных выводов, не удаётся, но, чтобы дать хотя бы некоторое представление о величинах, я приведу числа из статьи Шрёдера и Смита2008 года, несколько их округлив.

Итак, согласно Шрёдеру и Смиту, в типичной модели с учётом потери массы Солнце покинет главную последовательность в возрасте 10 млрд. лет. Через 2,2 млрд. лет оно достигнет верхушки ветви красных гигантов. К этому времени его светимость превысит нынешнюю в 2700 раз, а радиус станет равен примерно 1,2 астрономической единицы (а.е., среднее расстояние от Земли до Солнца). После загорания гелия наша звезда проведёт около 100 млн. лет на горизонтальной ветви при светимости в 50 нынешних и радиусе чуть больше 10 нынешних. Наконец, затем наступит кратковременная стадия АВГ, на которой светимость будет варьироваться от 2000 до 4000 нынешних, а радиус составит примерно 0,8 а.е. Потери массы Солнцем будет недостаточно, чтобы удалить Землю на безопасное расстояние, и планета будет поглощена Солнцем ещё до того, как звезда раздуется до максимальных размеров. Вот такой печальный вывод.

Прочие подобные исследования разнятся с этим в деталях. Например, в некоторых моделях Солнце достигает максимальных размеров и поглощает Землю не на стадии красного гиганта, а на стадии АВГ. В других моделях Земля успевает отойти от звезды чуть дальше и избегает поглощения. Некоторые авторы считают, что на поздних стадиях звёздной эволюции планеты испаряются до того, как бывают поглощены, но эта точка зрения вступает в некоторое противоречие с данными наблюдений. Сейчас известны планеты не только у красных гигантов, но и у звёзд горизонтальной ветви. То есть, по крайней мере, некоторые планеты способны пережить стадию красного гиганта. Более того, имеются косвенные признаки сохраняющихся планетных систем у белых карликов. Если в будущем такие планеты будут найдены не косвенно, а непосредственно, это будет означать, что и стадия АВГ для планет необязательно является фатальной.

Некоторая неопределённость в описании будущей судьбы Солнечной системы может быть связана с хаотической эволюцией орбит. Я как-то писало том, к каким серьёзным последствиям могут приводить даже незначительные вариации в параметрах планетных орбит. Возникает вопрос, как сильно на устойчивость системы повлияет увеличение больших полуосей планетных орбит не на метры, а на миллионы километров. Этот вопрос был недавно рассмотрен в статье, второй автор которой имеет пугающее имя Кассандра, со следующим выводом: уменьшение массы звезды повышает хаотичность системы, но на слишком короткое время, чтобы эта хаотичность успела как следует проявиться.

Наконец, нужно помнить, что ответ на вопрос о том, будет или нет Земля поглощена Солнцем или даже испарена им, имеет только академический интерес. Поскольку светимость Солнца и сейчас растёт медленно, но непрерывно, поверхность Земли станет непригодной для жизни существенно раньше ухода Солнца с главной последовательности, примерно через миллиард лет. Детально этот вопрос проанализировали недавно британские учёные, придя к выводу, что жизнь на Земле, начавшись одноклеточными, ими же и закончится. Не знаю, как вы думаете, а я думаю, что мы в этой связи должны уже что-то предпринимать. Вот, например, простой план: заблаговременно отодвинуть Землю на безопасное расстояние.