Космическая катастрофа: главная угроза Земле

Бури, землетрясения, извержения вулканов — земным катаклизмам ничего не стоит уничтожить человеческую цивилизацию. Но даже самые грозные стихии никнут, когда на сцену выходит космическая катастрофа, способная взрывать планеты и тушить звезды — главная угроза Земле. Сегодня мы покажем, на что способна Вселенная во гневе.

Танец галактик раскрутит Солнце и выбросит в бездну

Начнем из самого масштабного бедствия — столкновения галактик. Уже через каких-то 3-4 миллиарда лет соседняя галактика Андромеды врежется в наш Млечный путь и поглотит его, превратившись в громадное яйцеобразное море звезд. В этот период ночное небо Земли побьет рекорд по количеству звезд — их станет в три-четыре раза больше. А вы знаете, сколько их сейчас?

Само столкновение нам не грозит — если бы звезды были размером с мячик для настольного тенниса, то расстояние между ними в галактике составляло бы 3 километра.Наибольшую проблему представляет слабейшая, но одновременно самая мощная сила во Вселенной — гравитация.

Взаимное притяжение звезд в сливающихся Андромеде и Млечном Пути защитит Солнце от разрушения. Если две звезды сближаются, их гравитация разгоняет их и создает общий центр массы — они будут кружить возле него, как шарики по краям рулетки. То же самое произойдет с галактиками — прежде чем соединиться воедино, их ядра будут “танцевать” друг возле друга.

Как это выглядит? Смотрите на видео ниже:

Страх и ненависть в космической бездне

Эти танцы и принесут больше всего бед. Звезда на окраинах вроде Солнца сможет разогнаться до сотен и даже тысяч километров в секунду, что пробьет притяжение галактического центра — и наше светило улетит в межгалактическое пространство.

Земля и другие планеты останутся вместе с Солнцем — скорее всего, в их орбитах ничего не изменится. Правда Млечный Путь, что радует нас летними ночами, будет медленно отдаляться, а привычные звезды на небе сменятся светом одиноких галактик.

Но может и не повезти. В галактиках, кроме звезд, есть еще целые облака межзвездной пыли и газа. Солнце, оказавшись в таком облаке, начинает “поедать” его и набирать массу, следовательно, яркость и активность светила повысится, появятся нерегулярные сильные вспышки — настоящая космическая катастрофа для любой планеты.

Онлайн симулятор столкновения галактик

Чтобы смоделировать столкновение, щелкните левой кнопкой по черному участку и протяните курсор немного с зажатой кнопкой в сторону белой галактики. Так вы создадите вторую галактику и зададите ее скорость. Чтобы сбросить симуляцию, нажмите Reset внизу.

Кроме того, столкновения с облаками водорода и гелия вряд ли пойдут на пользу самой Земле. Если не повезет оказаться в массивном скоплении, можно оказаться внутри самого Солнца. А про такие вещи как жизнь на поверхности, вода и привычная атмосфера можно будет смело забыть.

Еще галактика Андромеда может попросту “отжать” Солнце и включить в свой состав. Сейчас мы живем в спокойном районе Млечного Пути, где мало сверхновых звезд, газовых потоков и прочих неспокойных соседей. Но никто не знает, куда “заселит” нас Андромеда — можно и вовсе угодить в центр, полный энергии самых диковинных объектов галактики. Там Земле не выжить.

Стоит ли бояться и собирать чемоданы в другую галактику?

Есть один старый русский анекдот. Идут две старушки мимо планетария и слышат как экскурсовод говорит:

— Итак, Солнце погаснет через 5 миллиардов лет.
В панике одна из старушек подбегает к экскурсоводу:
— Через сколько, через сколько погаснет?
— Через пять миллиардов лет, бабушка.
— Уф-ф-ф! Слава Богу! А мне показалось, что через пять миллионов.

Это же касается столкновения галактик — маловероятно, что человечество сумеет дожить до того момента, когда Андромеда начнет заглатывать Млечный Путь. Шансов будет мало даже в том случае, если люди очень постараются. Уже через миллиард лет Земля станет слишком горячей для существования жизни где-то помимо полюсов, а через 2-3 на ней не останется воды, как на Венере.

Так что стоит бояться только катастрофы ниже — она куда опаснее и внезапнее.

Космическая катастрофа: вспышка сверхновой

Когда Солнце истратит свой запас звездного топлива-водорода, его верхние слои сдует в окружающее пространство, и от него останется только маленькое горячее ядро, белый карлик. Но Солнце — это желтый карлик, ничем не примечательная звезда. А большие звезды, массивнее нашего светила в 8 раз, уходят с космической сцены красиво. Они взрываются, разнося мелкие частицы и излучение на сотни световых лет.

Как и в случае со столкновениями галактик, здесь приложила руку гравитация. Она сжимает состарившиеся массивные звезды до такой степени, что все их вещество детонирует. Интересный факт — если звезда больше Солнца в двадцать раз, она превращается в настоящую черную дыру. И перед этим она тоже взрывается.

Однако не обязательно быть большим и массивным, чтобы в один прекрасный день воссиять сверхновой. Солнце — звезда-одиночка, но есть множество звездных систем, где светила вращаются друг возле друга. Звезды-братья часто стареют с разной скоростью, и может оказаться так, что “старшее” светило выгорает до белого карлика, а младшее все еще в расцвете сил. Тут-то и начинается беда.

Когда “младшая” звезда постареет, она начнет превращаться в красного гиганта — ее оболочка расширится, а температура уменьшится. Этим и воспользуется старый белый карлик — поскольку в нем уже нет ядерных процессов, ему ничего не мешает подобно вампиру “высасывать” внешние слои своего брата. Причем высасывает он их столько, что ломает гравитационный предел собственной массы. Поэтому и взрывается сверхновой как большая звезда.

Сверхновые — это кузнецы Вселенной, ведь именно сила их вспышек и сжатие порождает элементы тяжелее железа, вроде золота и урана (по другой теории, они возникают в нейтронных звездах, но их появление невозможно без сверхновой). Еще считается, что вспышка звезды по соседству с Солнцем помогла образоваться планетной системе, нашей Земле в том числе. Скажем же ей спасибо за это.

Не спешите любить сверхновые

Да, вспышки звезд бывают очень полезными — в конце концов, сверхновые являются естественной частью жизненного цикла звезд. Но для Земли они ничем хорошим не закончатся. Самая уязвимая часть планеты для сверхновых — это озоновый слой. Азот, с которого преимущественно состоит в воздух, под воздействием частиц сверхновой начнет соединяться с озоном

А без озонового слоя все живое на Земле станет уязвимым для ультрафиолетового излучения. Помните, что на ультрафиолетовые кварцевые лампы нельзя смотреть? А теперь представьте, что все небо превратилось в одну громадную синюю лампу, которая выжигает все живое. Особенно плохо придется морскому планктону, который производит большую часть кислорода в атмосфере.

Реальна ли угроза Земле?

Какова вероятность того, что сверхновая нас накроет? Посмотрите на следующую фотографию:

Это Крабовидная туманность — останки уже отсветившей свое сверхновой. Она была столь яркой, что в 1054 году ее было видно как очень яркую звезду даже днем — и это при том, что сверхновую и Землю разделяет шесть с половиной тысяч световых лет!

Диаметр туманности составляет 11 световых лет. Для сравнения, наша Солнечная система от края до края занимает 2 световых года, а к самой близкой звезде, Проксима Центавре, 4 световых года. В пределах 11 световых лет вокруг Солнца есть как минимум 14 звезд — каждая из них может взорваться. А “боевой” радиус сверхновой составляет 26 световых лет. Такое событие случается не больше 1 раза в 100 миллионов лет, что очень часто в космических масштабах.

Гамма-всплеск — если бы Солнце стало термоядерной бомбой

Существует еще одна космическая катастрофа, куда опаснее сотни сверхновых одновременно — всплеск гамма-излучения. Это самый опасный вид радиации, который проникает через любую защиту — если забраться в глубокий подвал с металлобетона, облучение уменьшится в 1000 раз, но не исчезнет полностью. А какие-либо костюмы и вовсе неспособны спасти человека: гамма-лучи ослабевают всего в два раза, проходя сквозь лист свинца толщиной в сантиметр. Но свинцовый скафандр — неподъемная ноша, в десятки раз тяжелее рыцарского доспеха.

Однако даже во время взрыва атомной электростанции энергия гамма-лучей небольшая — нет такой массы вещества, чтобы их напитать. Зато такие массы есть в космосе. Это сверхновые очень тяжелых звезд (вроде звезд Вольфа-Райе, о которых мы написали специальную статью), а также слияние нейтронных звезд или черных дыр — недавно такое событие зафиксировали по гравитационным волнам. Сила гамма-вспышки таких катаклизмов может достичь 10⁵⁴ эрг, которые излучаются за период от миллисекунд до часа.

Единица измерения — взрыв звезды

10⁵⁴ эрг — много ли это? Если бы вся масса Солнца стала термоядерным зарядом и взорвалась, энергия взрыва составила бы 3×10⁵¹ эрг — как у слабой гамма-вспышки. Но если такое событие произойдет на расстоянии 10 световых лет, угроза Земле будет не иллюзорной — эффект был бы как у взрыва ядерной бомбы на каждом условном гектаре неба! Это уничтожило бы жизнь на одном полушарии моментально, а на другом — спустя считанные часы. Расстояние не очень уменьшит угрозу: даже если гамма-излучение вспыхнет на другом конце галактики, до нашей планеты дойдет по атомной бомбе на 10км².

Ежегодно регистрируется около 10 тысяч гамма-всплесков — они видны на расстояниях в миллиарды лет, с галактик на другом конце Вселенной. В пределах одной галактики всплеск происходит приблизительно раз в один миллион лет. Возникает логический вопрос —

Почему мы еще живы?

Спасает Землю механизм образования гамма-всплеска. Энергию взрыва сверхновой ученые называют “грязной”, так как в ней участвуют миллиарды тонн частиц, которые разлетаются во все стороны. Гамма-всплеск же “чистый” — это выброс одной лишь энергии. Он происходит в виде сконцентрированных лучей, отходящих от полюсов объекта, звезды или черной дыры.

Помните звезды в аналогии с шариками для настольного тенниса, которые удалены друг от друга на 3 километра? Теперь давайте представим, что к одному из шариков прикрутили лазерную указку, светящую в произвольном направлении. Какой шанс, что лазер попадет в другой шарик? Очень и очень мал.

Но не стоит расслабляться. Ученые считают, что гамма-всплески уже однажды достигали Земли — в прошлом они могли вызвать одно из массовых вымираний. Узнать наверняка, доберется до нас излучение или нет, можно будет только на практике. Однако строить бункеры тогда будет уже поздно.

Напоследок

Сегодня мы прошлись лишь по самым глобальным космическим катастрофам. Но существует много других угроз Земле, например:

• Удар астероида или кометы (мы написали о самых больших кратерах на Земле, где можно узнать о последствиях недавних падений)
• Превращение Солнца в красного гиганта.
• Вспышка на Солнце (их можно отслеживать онлайн).
• Миграция планет-гигантов в Солнечной системе.
• Остановка вращения Луны.

Как защитить себя и предупредить трагедию? Следите за новостями науки и космоса, и исследуйте Вселенную с надежным гидом. А если осталось что-то неясное, или хотите узнать больше — пишите в чате, комментариях и заходите в наш паблик ВК. Там много красивых снимков и интересных статей.