Ce să se aștepte pentru locuitorii Pământului de la gigantul roșu Betelgeuse, care se comportă deja acum extrem de neliniștit.
Ce să se aștepte pentru locuitorii Pământului de la gigantul roșu Betelgeuse, care se comportă deja acum extrem de neliniștit.
Stelele, ca oamenii, nu sunt nemuritoare. Viața lor este finită, dar se termină în moduri diferite. Dacă steaua este mic, ea moare în liniște acasă, unul dintre vecini nu deosebit de deranjant. Dar dacă este mare, atunci moartea sa este violentă frumoasă, ca moartea întregului mare. stele masive se încheie explozie de câteva zile se transformă într-o supernova luminos orbitor, și apoi rapid în colaps într-o stea neutronică mic sau chiar o gaură neagră cu diametrul de la zero.
Conform teoriei cosmologice oficiale, Soarele nu poate exploda. Nu acum, nici în viitor. Este puțin subponderală, pentru fericirea noastră. Alte patruzeci la sută din masa actuală - și o barieră critică ar fi depășite. Dar, așa cum se spune, "un pic - nu contează" și patruzeci la sută - nu este nici măcar un pic.
Cu toate acestea, la un soare lumina nu a venit împreună cu o pană. În Galaxia noastră există încă ceva de explodat. Și dacă o astfel de explozie apare undeva nu departe de noi, atunci pentru Pământ va avea consecințe foarte importante. Dacă, de exemplu, situat exploda de la noi, la o distanță de 4,4 ani lumină, Alpha Centauri, consecințele acestei explozii va fi după cum urmează: pentru câteva săptămâni, luminozitatea așa cum se vede de pe Pământ, va crește atât de mult încât va fi de aproximativ 1/6 din luminozitatea soarelui. Va fi în emisfera sudică atât în timpul zilei, cât și în timpul nopții.
Capul de gheață al Antarcticii va primi un accident vascular cerebral puternic. Topirea ghețarilor din sud va duce la o creștere accentuată a nivelului oceanic și o scădere puternică a temperaturii - la formarea numeroaselor tornade. Ca urmare, orașele de coastă vor fi pur și simplu spălate de pe fața pământului. Dar acest lucru se va întâmpla la doar câteva zile după apariția celui de-al doilea soare pe cer. Dar locuitorii din emisfera sudică cu impact de radiație vor experimenta imediat. Radiația aceleiași puteri ca Alpha Centaurus ne va da, câmpul magnetic al Pământului nu se mai poate opri. Radiația, după ce a ajuns la suprafață, dacă nu ucide, ruinează cu totul tot ceea ce trăiește. Numărul de mutații va crește de sute și de mii de ori, nașterea unui copil sănătos va deveni același miracol ca și nașterea gemenilor siamezi.
Dar asta nu e tot. Aproximativ trei decenii după ce Alpha Centauri se stinge, un nor de praf și gaz va scăpa în sistemul solar. Acest nor va fi atât de dens încât soarele din cerul nostru va dispărea, strălucirea lui va scădea la jumătate și o nouă epocă de gheață va veni pe planetă.
Din ce în ce mai mult și mai mult
Din fericire, Alpha Centauri ratează și supernova. Pe masă, este aproximativ egal cu Soarele. Un candidat mai real pentru această poziție este Sirius, care este la 8 ani lumină distanță de noi. El este de două ori mai greu decât luminatorul nostru. Dar nu este nevoie să vă faceți griji nici despre el. În primul rând, consecințele exploziei sale vor fi mult mai ușoare. Nu va mai exista nici un accident vascular cerebral considerabil și un atac de praf. Da, și impactul radiațiilor, este posibil să supraviețuim. Dar în spațiu există mult mai multe stele, chiar dacă ele sunt situate mai departe de noi decât Sirius, dar și mult mai mari.
În 160 de ani-lumină de la Pământ, în constelația Pegasus, cel mai apropiat gigant roșu numit Sheat stă lângă noi. Diametrul său este de aproximativ 110 ori mai mare decât cel solar. Vârsta unor astfel de stele este scurtă și este de numai câteva sute de milioane de ani (pentru comparație, amintim că dinozaurii au murit cu doar 60 de milioane de ani în urmă, iar înainte de aceasta au domnit pe planetă aproape 200 de milioane de ani). Dar Sheath este aproape o jucărie dacă îl comparăm cu cea care trăiește în constelația lui Keith la o distanță de 230 de ani lumină de Pământ de către gigantul roșu Mira. Acest obiect în dimensiune depășește 420 de ori steaua noastră galbenă.
Dacă lumea se află în centrul sistemului nostru, orbitele planetelor interioare, de la Mercur la Marte, inclusiv, s-au stabilit în pântecele ei și Jupiter se va roti până la ea în imediata foarte aproape. Și această stea poate trânti în orice moment. Aproximativ aceleași consecințe pe care le-am descris pentru Alpha Centauri.
Dacă priviți mai departe, puteți găsi mai multe stele masive. La o distanță de aproximativ 500 de ani-lumină, există deja trei. Alpha Herculis de la Hercules se suprapune peste diametrul soarelui de 500 de ori, Antares de Scorpion - 640, și de la Orion Betelgeize - 750. Diametrul acestuia în abordarea diametrul orbitei lui Saturn. Bilele sunt mai mici decât întregul sistem solar și sunt gata să explodeze în orice moment.
Oamenii de știință canadieni Dale Russell și Tucker Wallace explică dispariția dinozaurilor printr-o creștere accentuată a radiațiilor în timpul unei explozii apropiate de Pământul unei supernove. Potrivit acestora, explozia a dus la o răcire puternică, iar radiațiile ultraviolete și radiațiile X ar putea crește de câteva sute de ori în doar câteva zile. Explozia Betelgeuse va avea consecințe mult mai semnificative. În cerul nostru se va transforma într-o a doua lună pentru câteva luni, cu luna plină și strălucind atât zi cât și noapte. Nu vreau să vorbesc despre puterea izbucnirii radiațiilor. O mângâiere: praful de la Betelgeuse ne va ajunge de mii de ani. Deci, dacă omenirea poate supraviețui izbucnirii în sine, atunci va avea timp să se pregătească pentru invazia resturilor spațiale.
Iar această explozie, potrivit lui Brad Carter, trebuie să se întâmple literalmente zilnic. Betelgeuse, spre deosebire de mulți alți giganti roșii cunoscuți, se comportă deja acum extrem de neliniștit. Se pulsează constant, apoi se micșorează la dimensiunea lui Ros Algeet, apoi se extinde din nou la dimensiunea anterioară. Și când, la sfârșitul secolului trecut, astronomii au fotografiat Giga-ta în domeniul infraroșu, imaginea a arătat că steaua este înconjurat de un plic de gaz, de 400 de ori dimensiunea sistemului solar. Potrivit acestora, aceasta poate indica faptul că transformarea supernova supergigant a început deja și colaps spațiu să aștepte în următorii ani.
Există totuși o altă versiune pe care Betelgeuse a "furat-o" deja, și pe standardele umane de mult timp - acum câteva secole. Și tocmai acum, undele de șoc de radiații super-dure din ea zboară spre noi. La urma urmei, are peste patru sute de ani.
Nikolay Chugai, doctor în științe fizico-matematice, șef al Departamentului de Sisteme Nonstationare și Spectroscopie Stelare, Institutul de Astronomie, Academia Rusă de Științe
- Nikolai Nikolaevich, se știe că acum 60 de milioane de ani, dinozaurii noștri au fost uciși de izbucnirea unei supernove care a explodat lângă Pământ. Ar putea să se întâmple așa ceva în viitor?
- Întrebarea dvs. este formată din două părți. Prima parte - afirmația că o explozie a supravietuitorului a ucis dinozauri - nu este pe deplin justificată. Pentru ca acest lucru să se întâmple, trebuie să fi existat un eveniment extrem de puțin probabil: o explozie a supernovei la distanță de mai multe parseci. Pe de altă parte, este imposibil să excludem complet această posibilitate. În prezent, ipoteza că extincția în masă a dinozaurilor este asociată cu o răcire puternică după căderea unui meteorit mare pare mai realistă. În ceea ce privește întrebarea dacă în viitor va apărea un focar de supernova apropiat, cine știe? Poate că într-o bună zi în viitorul îndepărtat se va întâmpla. Aceasta este o chestiune de statistică a evenimentelor rare și improbabile.
- Există acum niște stele aproape de noi, ale căror explozii astronomii așteaptă de la o zi la alta?
- cea mai apropiată stea este Soarele, dar nu explodează și, în cele din urmă - după 5 miliarde de ani - se va transforma într-un pitic alb.
"Soarele nostru este o stea tipică?"
- Da, marea majoritate a stelelor sunt ca Soarele, și așteaptă aceeași finală. În ceea ce privește exploziile supernovei, acestea sunt generate în principal de stele masive cu o masă de mai mult de 10 mase solare.
Asemenea stele se nasc mult mai putin - o data in 20 de ani, decat stelele de tip solare. Vârsta lor este relativ "scurtă" - de la câteva milioane la sute de milioane de ani. Din motive externe, este destul de dificil de estimat vârsta unei astfel de stele. Cel mai fiabil semn al unui început devine transformarea unei stele masive fierbinți într-o stea rece de rază mare. Asemenea stele se numesc supergiene roșii. Când vedem un supergiant masiv roșu, știm că: în curând, într-un milion de ani sau mai puțin, va exploda ca o supernova. Este imposibil să preziceți momentul de "moarte" cu o precizie mai mare.
- Chiar și cu o precizie de câteva mii de ani?
- Nu. Cel mai apropiat supergiant roșu pentru noi este Betelgeuse, cea mai stralucitoare stea din constelația lui Orion.
Masa lui este de 10-20 solare. Aceasta este o potențială supernova și se spune adesea că va exploda. Da, suntem siguri că va exploda, dar mâine sau într-un milion de ani - acest lucru nu poate fi spus cu certitudine.
Cu toate acestea, în viitor, atunci când, probabil, telescoapele de neutrino de sensibilitate foarte ridicată vor fi create, va fi posibil să se judece cât timp rămâne steaua înainte de explozie. Faptul este că miezul fierbinte din stadiul final al vieții stelei emite o cantitate colosală de neutrini. De exemplu, cu o sută de ani înainte de explozie, luminozitatea neutrinilor unei stele cu o mase de 15 de energie solară este de o mie de ori mai mare decât luminozitatea fotonică. În plus, luminozitatea neutrinului crește rapid când ne apropiem de final. Măsurând fluxul de neutrini de la Betelgeuse, am putea spune mai clar când să ne așteptăm la explozia sa.
- Și cum, de fapt, stelele explodează? Ce este un explozibil?
- Exploziile supernovelor pot fi de două tipuri: o explozie termonucleară a unui pitic alb-carbon cu o masă critică de 1-1,4 soare și o explozie generată de energia gravitațională. Acesta este cel din urmă care se va întâmpla cu Betelgeuse. Scenariul este următorul: la sfârșitul vieții unei stele masive, în centrul ei se formează un nucleu cu o masă de circa 1,4.
- Da, și de asta. Nucleul unui atom de fier are o proprietate remarcabilă: energia de legare per nucleon, adică, protoni sau neutroni, cel mai mare dintre toate nucleele. În mod firesc vorbind, fierul este cenușa arderii termonucleare în etapa anterioară. La un anumit punct critic, presiunea în centrul stelei nu mai este în măsură să limiteze ponderea tot mai mare a echilibrului de bază între presiune și gravitate este rupt în favoarea gravitației, iar miezul atacă rapid centru, formând o stea neutronică, cu o raza de 15 km. În acest caz, ei spun: a existat o colaps gravitațional. Energia gravitationala imensa eliberata in timpul colapsului rupe coaja starului de un val de soc. Și aici este - o supernova fulgeră.
- Este posibil ca Betelgeuse să fi rupt deja, dar nu am văzut-o încă din cauza întârzierii în lumină?
- Nu, în astronomie este obișnuit să vorbim despre evenimentele observate care apar simultan cu sosirea fotonilor.
- Așa au văzut, sa întâmplat. Și totuși poate exploda și este destul de aproape.
- Da, foarte aproape - la o distanță de 130 de parseci, adică aproximativ 400 de ani-lumină.
- Și cum ne poate afecta explozia?
- Cred că, în orice fel. În lumina vizibilă, supernova va străluci ca un sfert din lună. În ceea ce privește radiația tare în razele ultraviolete și în raze X, fluxul său va fi neglijabil în comparație cu radiațiile dure ale Soarelui. Deci poți să uiți de asta. Trebuie spus că un potențial pericol pentru viața de pe Pământ ar putea fi de raze cosmice - protoni de mare energie, care sunt accelerate în unda de șoc generată de extinderea supernova shell în mediul interstelar. De fapt, razele cosmice galactice sunt iradiate în mod continuu pământ pe toate părțile, și chiar dacă câmpul magnetic și atmosfera Pământului obstrucționează trecerea liberă, dar o mică parte din ele ating suprafața Pământului. Se crede că razele cosmice pot fi un factor semnificativ în mutațiile genetice de pe Pământ. O supernova foarte apropiată ar putea crește de multe ori fluxul de raze cosmice de pe Pământ, ceea ce ar afecta rata mutațiilor. Fracțiunea principală a razelor cosmice accelerate în cochilie supernova „călătorește“ cu coajă, deși viteza particulelor este viteza luminii, care este de zeci sau sute de ori mai mare decât viteza de expansiune a shell supernova. Radiațiile cosmice din plicuri sunt ținute de un câmp magnetic, care este generat în undă de șoc. În cazul în care plicul unei supernove apropiate ajunge pe Pământ, fundalul razele cosmice poate crește.
"Și cât de repede va ajunge această cochilie pe Pământ?"
- Ar putea fi de aproximativ 100 de mii de ani. Dar asta nu se va întâmpla. Cojocul, generat de explozia Betelgeuse, nu va ajunge pe Pământ.
- Când se extinde în mediul interstelar - care, deși aproape în vid, dar încă nu este spațiu gol - coaja supernovei este inhibată. Calculele arată că, extins la o rază de 50-100 de parseci, va decelera complet și se va "rupe" în nori de gaze, pierzându-și identitatea. Chiar dacă shell-ul de la ultima gură de aer și de a acoperi Pământul, nimeni nu va observa: fundalul razele cosmice va crește cu nu mai mult de 10%.
"Dacă da, nu trebuie să ne fie frică de Betelgeuse". Și la fel cu ea - și Lumea constelației lui Kita, despre care și ei spun că pot să se grăbească.
"Ei bine, nu-i nimic de ce să-ți fie frică". Este o stea a tipului solar și este pe drum spre un pitic alb. Acum este un gigant roșu pulsatoriu, care trebuie să trăiască aproximativ un milion de ani. Celălalt supergiant - Mu Cephei, Erakis, "steaua de rodie a lui Herschel" va exploda mult mai probabil. Ea este de aceeași clasă ca Betelgeuse, dar pierde mult mai multă energie și, cel mai probabil, este mai aproape de moartea ei decât Betelgeuse. Dar este de patru ori mai departe decât Betelgeuse. Ambele stele vor exploda, cum ar fi supernovele de tip II, care sunt generate doar de colapsul gravitațional, pe care l-am menționat deja.
"Cu Soarele putem fi absolut calm, pentru că, așa cum ați spus, nu va exploda niciodată".
- Nu. Dar problemele de la el ar trebui să fie așteptate, totuși, numai după 5 miliarde de ani. Se va umfla, se va transforma într-un gigant roșu, iar în centrul său va forma un pitic alb, cu o jumătate din masa solară. Steaua coajă în cele din urmă disipate, și pentru o perioadă scurtă de timp înainte de Soare va apărea imaginabil observator frumos nebuloasă planetară, care va fi susținută de strălucirea cu radiații ultraviolete piticei fierbinte alb. Astfel, nu va exista explozie catastrofică, dar când soarele se transformă într-un gigant roșu ...
"Este foarte fierbinte, aproximativ o mie de grade."
- Da, mai bine. Ați observat voi înșivă explozii supernovă? Personal, personal?
- le studiază folosind observațiile altor astrofiziciști, inclusiv în timpul implementării cercetării comune. Pe de altă parte, una dintre supernovele recente, supernove în 1987 în Marea Neagră Magellanică din emisfera sudică, putea fi văzută cu ochiul liber. La maxim, a strălucit ca cea de-a treia cea mai strălucitoare stea din constelația căruței mici. De fapt, a fost deschis, uitandu-se la cer.
- Sa aprins - și a văzut. Și nu strălucea, nimeni nu ar fi știut.
- Nu exact. Un mare nori Magellan - o galaxie pitic la o distanta de 50 kiloparsec - este observata destul de intens de astronomi, iar supernova nu poate fi ratata. Cu toate acestea, a fost așa, deoarece a fost descoperită în mod independent de mai mulți astronomi. Înainte, în momente diferite, am văzut supernove mai strălucitoare care au explodat în galaxia noastră. Japonezii și chinezii au urmărit supernova 1054, arabii și europenii au văzut și au descris o supernova din 1006. Tycho Brahe a descris în detaliu supernova 1572 și Kepler - supernova 1604.
- Și unde au văzut totul, ce este?
"Oh, există dovezi impresionante despre o catastrofă." De exemplu, la locul supernovei, în 1054, se află o nebuloasă expandată, fibroasă expandată, în centrul căreia se află un pulsar - o stea neutronică rotativă. În locul supernovei Tycho Brahe, în 1572, vedem o cochilie care se extinde cu o viteză de aproximativ 3000 km / s. În centrul său nu există pulsar, deoarece a fost o explozie de un pitic alb, cu un zbor complet al întregii stele. Învelișul supernovei Tycho nu este la fel de impresionant în domeniul optic ca nebuloasa crabului, dar este clar vizibil în benzile cu raze X și radio. În plus, în gama de raze X este posibil să se discearnă ceea ce nu poate fi văzut în lumina vizibilă, o structură interesantă generată de frânarea supernovei în gazul interstelar.
În acest caz, există două valuri de șoc. Cel exterioar trece prin gazul interstelar, iar cel interior trece prin supernovă. Ambele șocuri încălzesc gazul la o temperatură de zeci de milioane de grade și ambele strălucește în raza de raze X. Dar strălucirea undelor de șoc interioare se dovedește a fi de multe ori mai puternică, deoarece substanța supernovă este îmbogățită cu metale, în special cu fierul și siliciul, care emit cuantele de raze X bine. Această circumstanță subliniază binecunoscutul fapt că supernovele sunt o sursă de elemente chimice grele, adică elemente mai grele decât hidrogen și heliu, în univers.
În undă de șoc, accelerația particulelor - protoni și electroni - are loc la energii foarte mari. Electronii acceleratori emite unde radio în timpul frânării într-un câmp magnetic. Ea este emisia radio - un semn că undele de șoc acceleră razele cosmice. Se poate spune cu certitudine că razele cosmice care au lovit Pământul sunt rezultatul contribuției colective a exploziilor supernovate în galaxia noastră.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: