Пересмотр эволюционных моделей Солнца показал, что Земля может не быть поглощена звездой на финальном этапе её развития. Согласно новым расчетам, опубликованным в Phys.org, планета способна перейти на более удалённую орбиту и избежать попадания в разрастающуюся солнечную оболочку.
Речь идёт о далёкой перспективе — примерно через 5 млрд лет, когда Солнце завершит активную фазу и жизнь на Земле уже исчезнет. При этом вопрос о судьбе планеты в период превращения звезды в красного гиганта и последующей стадии AGB остаётся ключевым для астрофизики.
После исчерпания водорода в ядре Солнце начнёт расширяться. Сначала оно перейдёт в стадию красного гиганта, затем — в фазу AGB. В этот период резко увеличится его радиус, что и определит судьбу внутренних планет.
Главный механизм развития ситуации связан с двумя противоположными процессами. По мере расширения Солнца усиливаются приливные взаимодействия между звездой и Землёй, аналогичные тем, что наблюдаются в системе Земля — Луна: они вызывают приливы, замедляют вращение планеты и постепенно меняют орбитальные параметры спутника.
При чрезмерном расширении Солнца приливные волны в его внешних слоях могут начать рассеивать энергию, что приведёт к снижению орбиты Земли и её постепенному втягиванию внутрь звезды. Одновременно стареющее Солнце теряет массу через звёздный ветер, уменьшая гравитационное притяжение и потенциально расширяя орбиту планеты. Итог определяется балансом между этими эффектами.
Ведущий автор исследования Матс Эссельдерс отметил, что при доминировании приливных сил Земля окажется внутри солнечной оболочки, тогда как при преобладании потери массы она сможет уйти на более далёкую орбиту, превышающую размеры расширившейся звезды.
Ранее в научной среде преобладал более пессимистичный сценарий. Однако старые оценки основывались на упрощённых моделях рассеивания приливной энергии в звёздах-гигантах. За последние 15 лет методы расчёта существенно уточнились, что позволило пересмотреть роль приливного торможения. Новые данные указывают, что оно слабее, чем считалось ранее, и вероятность сохранения Земли выше.
Для уточнения потери массы Солнца на поздних этапах эволюции исследователи проанализировали звезду L2 Puppis, рассматриваемую как аналог «стареющего Солнца».
Соавтор работы Стефан Матис из центра CEA Paris-Saclay заявил, что современные модели приливной физики и уточнённые данные по потере массы позволяют предполагать смещение Земли на более далёкую орбиту.
В рамках новой модели Марс также избегает попадания в солнечную оболочку. При этом Меркурий и Венера почти неизбежно будут поглощены расширяющимся Солнцем. После завершения этих процессов звезда сбросит внешние слои и перейдёт в стадию белого карлика, который со временем будет остывать и терять яркость.
