Солнце растёт слишком быстро: орбиту Земли обещают сдвинуть, но цена окажется страшной

Человечество мечтает о долголетии, но масштабные амбиции упираются в суровую астрофизику. Если мы хотим задержаться в космосе на миллиарды лет, придется решать проблему нашего Солнца. Сейчас звезда находится на главной последовательности, перерабатывая водород в гелий, но этот процесс конечен. В статье Габриэля Харри, принятой к публикации в Journal of the British Interplanetary Society, рассматриваются способы пережить превращение нашей звезды в гиганта.

Оглавление

• Прогноз для биосферы: сколько у нас времени?
• Рои Дайсона как способ управления звездой
• Солнечные щиты в точках Лагранжа
• Перемещение Земли как крайняя мера
• Ограничения и нерешенные задачи

Солнце неизбежно будет расти, и уже через 1,8 миллиарда лет жизнь на Земле может стать невозможной из-за изменения температуры. Межзвездные перелеты — задача с огромным количеством переменных, поэтому удержание родной системы кажется более логичным сценарием. Один из вариантов — замедлить "старение" Солнца, снизив давление в его ядре за счет удаления части массы с поверхности.

Для реализации этого плана авторы предлагают концепцию роя Дайсона — флота космических зеркал или энергетических коллекторов. Направляя энергию на участки фотосферы, можно разогнать частицы вещества до скоростей, превышающих вторую космическую, тем самым плавно "сдувая" лишнюю массу звезды. По расчетам, это может продлить жизнь Солнца на главной последовательности на 400 миллионов лет, сохранив пригодную для жизни зону на дополнительные 7,5 миллиарда лет.

Альтернатива — экранирование. Размещение гигантских теней в точках Лагранжа позволило бы регулировать поток тепла. Для стабилизации таких конструкций потребуются сложные тросовые системы, которые пока находятся за пределами возможностей нашего материаловедения. Кроме того, при таком подходе Земле придется перейти на альтернативные источники энергии — например, на термоядерный синтез, используя ресурсы Юпитера или Сатурна.

Самый радикальный вариант — физически отодвинуть Землю подальше от Солнца. Использование объектов пояса Койпера для гравитационного маневра может сработать, но приливные силы при этом грозят катастрофическими наводнениями и дестабилизацией вращения планеты. Метод с использованием пучков частиц для смены орбиты выглядит безопаснее, но требует около 100 миллионов лет непрерывной работы двигателей.

Экспертная проверка: физик Дмитрий Лапшин, астрофизик Алексей Руднев

"С точки зрения фундаментальной физики, манипуляция звездной массой требует таких энергетических затрат, которые сопоставимы с использованием энергии всей звезды, поэтому подобные проекты остаются теоретическими упражнениями", — предположил физик Дмитрий Лапшин.

"Главной проблемой остается не только стабильность самих мегаструктур, но и предотвращение неконтролируемых последствий для планетной динамики", — подчеркнул астрофизик Алексей Руднев.

Ответы на популярные вопросы о будущем Солнечной системы

Может ли Земля выжить после превращения Солнца в гиганта?

Согласно прогнозам, Солнце поглотит внутренние планеты при расширении, однако новые модели допускают сценарии, при которых Земля останется на орбите, но станет непригодной для жизни задолго до этого.

Зачем использовать Юпитер как источник энергии?

При использовании солнцезащитных экранов доступ к прямому солнечному свету будет ограничен, поэтому цивилизации потребуется внешний источник для термоядерного синтеза.

Почему рой Дайсона считается нестабильным?

Конструкции такого типа подвергаются постоянному радиационному давлению и гравитационным возмущениям от небесных тел, что затрудняет поддержание их целостности.

Является ли смена орбиты Земли реалистичным проектом?

Это крайне рискованная операция: слишком близкое прохождение крупных тел может вызвать приливные катастрофы, а использование пучков частиц требует колоссальных временных затрат в 100 миллионов лет.

Читайте также

• Свет обретает плоть: на коллайдере в Пекине поймали частицу без материи, озадачившую ученых мира
• Образование частиц в 80% солнечных дней: ученые из Бирмингема нашли фактор потепления Арктики
• Квантовый прорыв из алмаза: немецкий стартап создал компьютер, работающий без морозильных камер
• Тропический ковчег: в амазонских джунглях обнаружили участок с 40 тысячами видов насекомых