Каждый год Земля отдаляется от Солнца. Как это влияет на климат и судьбу нашей планеты?

Этому есть две причины, объясняет для издания LiveScience Брайан Ди Джорджио, астроном из Калифорнийского университета — приливные силы, а также тот факт, что звезда теряет свою массу и, как следствие, гравитационное притяжение.

Приливные силы отвечают за, как можно догадаться по названию, приливы и отливы на Земле. И возникают они из-за гравитационного взаимодействия Луны и нашей планеты. Из-за того, что определенная часть Земли «повернута» к Луне, гравитационное воздействие спутника на нее сильнее, чем на остальные части планеты. Одновременно этим, противоположная часть Земли наоборот ощущает меньшее гравитационное притяжение.

Совокупность этих факторов приводит к тому, что Земля обретает немного вытянутую, овальную форму. Фактически, на планете появляется несколько небольших выпуклостей, которые и вызывают приливы и отливы океанов.

Точно также приливные силы Земли работают и в отношении Солнца: та часть звезды, которая обращена к планете, постепенно обретает выпуклости. На один оборот вокруг своей оси у Солнца уходит 27 дней. Это намного быстрее, чем 365 дней, которые требуются Земле, чтобы совершить круг по своей орбите. Гравитационное взаимодействие, которое возникает из-за этого, потихоньку отбрасывает Землю все дальше от Солнца — также как Луна постепенно отдаляется от Земли.

По словам Ди Джорджио, приливные силы влияют на орбиту Земли очень незначительно, заставляя планету удаляться от Солнца всего на 0,0003 см в год.

Фактор уменьшения массы Солнца имеет более значительное влияние. Знаменитая формула Эйнштейна E=mc² объясняет эквивалентность массы и энергии: чем большей является масса объекта, тем больше энергии он излучает.

Современные моделирования предсказывают, что до момента, когда Солнце начнет умирать, оно потеряет 0,1% от своей общей массы. На первый взгляд, это не так много, однако важно учитывать относительность этих данных: 0,1% от массы Солнца — это примерно один Юпитер. А один Юпитер — это почти в 318 раз большая масса, чем масса Земли.

Дальше еще проще: чем меньше масса объекта, тем слабее его гравитационное поле и, соответственно, притяжение. Так и сложился паззл еще одного фактора, который приводит к тому, что Земля отдаляется от Солнца. Согласно подсчетам Ди Джорджио, этот показатель равен приблизительно 6 см в год.

Как эти процессы влияют на климат?

На самом деле, практически никак. Чтобы действительно ощутить значимое влияние и уменьшение объемов солнечной энергии, которое доходит до Земли, потребовались бы милларды лет.

Однако эти процессы с лихвой компенсирует увеличение светимости нашей звезды: приближаясь к концу своего жизненного цикла, Солнце будет выделять все больше энергии, постепенно повышая температуру на Земле.

Могут ли на орбиту Земли повлиять другие комические тела?

Если коротко, то очень маловероятно. Ди Джорджио объясняет, что полностью исключать такую возможность нельзя из-за хаотичности гравитационных взаимодействий больших космических объектов. «Мы понятия не имеем, где именно планеты будут находиться через 100 млн лет, ведь даже самые небольшие ошибки в измерениях со временем станут непреодолимыми», — говорит он.

Однако ничто не мешает нам прогнозировать, как мы это делаем, например с погодой. Ученые могут создавать симуляции определенной хаотической системы и высчитывать вероятность определенных событий в будущем. Так, например, сделала команда французских астрономов из Парижской обсерватории: они выполнили 2500 симуляций Солнечной системы и выяснили, что с вероятностью в 1% Меркурий может сойти с орбиты и врезаться либо в Солнце, либо в Венеру. А в одной из симуляций орбита Меркурия настолько изменилась, что планета существенно повлияла на траекторию движения Марса.

Однако вероятность таких хаотичных событий невероятно низкая, отмечают ученые. Еще менее реалистичным кажется сценарий, в которой орбита Земли нарушается проходящей мимо Солнечной системы звездой или других массивным телом. Ди Доррджио успокаивает своими рассчетами, согласно с которыми, такое событие может произойти один раз в триллион лет. Учитывая, что Вселенной нет и 20 млрд лет, такая возможность кажется даже не мало-, а практически нереальной.

Солнце, прощай

Особенно нереалистичным вышеупомянутый сценарий кажется из-за того, что дни Солнца на самом деле сочтены. Приблизительно через 5 млрд лет водородное топливо внутри звезды закончится, после чего оно начнет раздуваться и превращаться в красного гиганта.

Различные исследования пока не пришли к единому мнению относительно судьбы планет, которые вращаются вокруг Солнца. В конце своего жизненного цикла звезда увеличится в 256 раз — этого будет достаточно, чтобы поглотить Землю на ее нынешней орбите.

Однако другие исследования предполагают, что к тому моменту масса Солнца упадет почти на треть, из-за чего Земля значительно отдалится от звезды, избежав поглощения. Есть и другие исследования, согласно которым Земля не успеет убежать от Солнца и будет поглощена расширяющимся Солнцем.

Так или иначе, эта проблема уже вряд ли будет сильно волновать людей. К моменту расширения Солнца у нас будет два варианта — либо люди уже будут жить на другой планете (или планетах) в другой звездной системе, либо людей уже в принципе не будет. Невероятное повышение температуры, которое будет сопровождать Солнце в последние годы его жизни, испарит океаны и любую жизнь на Земле, а потому людям придется покинуть этот «пылающий шар лавы задолго до того, как он будет проглочен», говорит Ди Джорджио.