Умирающее Солнце "засыплет" Землю наноалмазами - ученые

Земля и другие планеты Солнечной системы будут в прямом смысле "засыпаны" огромными кучами песка, нано-алмазов и корундов, которые светило породит в последние мгновения своей жизни, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале MNRAS.

"Мы показали, что взрывы сверхновых были одним из главных источников пыли и другой твердой материи в ранней Вселенной. Оказалось, что далеко не все ее частицы разрушаются ударной волной после гибели звезды, примерно 20 процентов из них выживает. Это заметно меняет картину эволюции мироздания", - пишут ученые. 

Примерно через 4,5-5 миллиардов лет наше Солнце исчерпает запасы водорода, "ядерного горючего", и начнет сжигать гелий, в результате чего его недра разогреются до сверхвысоких температур, а внешние оболочки светила раздуются, поглотив Венеру и Меркурий и превратив Землю в безжизненный раскаленный шар.

В конечном итоге Солнце избавится от всех внешних слоев газа, переживет серию мощных вспышек и превратится в белый карлик - маленькое, но очень горячее светило, которое продолжает светиться за счет остатков тепла, сохранившихся в бывшем ядре. Его свет будет подогревать и подсвечивать окружающие облака газа, превращая их в яркое пятно на ночном небе других миров, так называемую планетную туманность.

В подобной судьбе светила, как отмечает Юнг-Хи Ро из Института поиска внеземных цивилизаций SETI в Маунтин-Вью (США), сегодня никто не сомневается - только за последние несколько лет астрономы нашли сотни газопылевых туманностей и тысячи вспышек сверхновых.  

С другой стороны, ученые уже почти три десятка лет спорят о том, как будет выглядеть порожденная им планетарная туманность, будет ли она существовать вообще и что произойдет с Землей и другими "выжившими" планетами. Ответы на эти вопросы крайне важны для оценки того, как много планетарных "стройматериалов" порождают гибнущие звезды. 

К примеру, ученые считают, что почти вся космическая пыль возникает на последних этапах жизни относительно небольших звезд, чьей массы не хватает для "прямого" превращения в сверхновую на последних этапах их жизни. Сами сверхновые, наоборот, не производят, а разрушают ее зерна.

Расчеты показывают, что ударная волна, возникшая после взрыва звезды, должна перемалывать фактически всю пыль, выброшенную престарелой звездой незадолго до ее гибели. Недавно эта идея, как объясняет астрофизик, начала подвергаться сильнейшей критике, так как оказалось, что в ранней Вселенной, где почти все светила превращались в сверхновые, содержалось необъяснимо много пыли.

Ро и ее коллеги нашли объяснение этой странности, наблюдая за останками двух относительно недавних сверхновых - Cas A, вспыхнувшей на ночном небе в 1667 году, и ее "старшей сестры", G54.1+0.3, открытой в 1985 году, но взорвавшейся около трех веков назад. В прошлом ученые уже пытались найти внутри них запасы пыли, используя инфракрасные телескопы, и ее масса оказалась еще ниже, чем предсказывала теория.

Изучая эти данные и снимки, астрономы обратили внимание на одну необычную вещь. Тепловое излучение останков звезд было сильно поляризовано, что обычно происходит, если оно "сталкивается" не с круглыми частицами пыли, а с зернами материи продолговатой или неправильной формы.

Руководствуясь этой мыслью, астрономы просчитали, как взаимодействие с подобными зернами пыли должно поменять излучение нейтронных звезд в центрах Cas A и G54.1+0.3, и проследили за ними при помощи телескопов "Спитцер", "Гершель" и ряда наземных обсерваторий. 

Объединив все их снимки на разных длинах волн, Ро и ее коллеги обнаружили, что прошлые наблюдения сильно занижали массу пыли в газовых "коконах" этих сверхновых. По их текущим оценкам, все зерна пыли весили примерно столько же, сколько четверть Солнца, что на несколько порядков выше прошлых предсказаний.

Звезды - прародительницы Cas A и G54.1+0.3, как отмечают ученые, были похожи по своим размерам и свойствам на Солнце. Соответственно, можно ожидать, что после гибели светила Земля, Марс и более далекие планеты Солнечной системы превратятся в миры-пустыни, усеянные микроалмазами и корундами.

Это событие, правда, не сильно изменит их обитаемость. Расширение оболочек Солнца и повышение его яркости приведет к тому, что жизнь исчезнет с поверхности нашей планеты задолго до этого, так как все ее запасы воды и воздуха испарятся или "убегут" в космос.