Щороку Земля віддаляється від Сонця. Як це впливає на клімат та долю нашої планети?

Цьому є дві причини, пояснює для видання LiveScience Браян Ді Джорджіо, астроном з Каліфорнійського університету — припливні сили, а також той факт, що зірка втрачає свою масу і, як наслідок, гравітаційне тяжіння.

Припливні сили відповідають за, як можна здогадатися за назвою, припливи та відливи на Землі. І виникають вони через гравітаційну взаємодію Місяця та нашої планети. Через те, що певна частина Землі «повернена» до Місяця, гравітаційний вплив супутника на неї сильніший, ніж на інші частини планети. Водночас протилежна частина Землі навпаки відчуває менше гравітаційне тяжіння.

Сукупність цих факторів призводить до того, що Земля набуває трохи витягнутої, овальної форми. Фактично на планеті з’являється кілька невеликих опуклостей, які викликають припливи і відпливи океанів.

Так само припливні сили Землі працюють і щодо Сонця: та частина зірки, яка обернена до планети, поступово набуває опуклості. На один оберт навколо своєї осі у Сонця йде 27 днів. Це набагато швидше, ніж 365 днів, які потрібні Землі, щоб зробити коло своєю орбітою. Гравітаційна взаємодія, що виникає через це, потихеньку відкидає Землю все далі від Сонця — так само як Місяць поступово віддаляється від Землі.

За словами Ді Джорджіо, припливні сили впливають на орбіту Землі дуже незначно, змушуючи планету віддалятися від Сонця лише на 0,0003 см на рік.

Чинник зменшення маси Сонця має більший вплив. Відома формула Ейнштейна E=mc² пояснює еквівалентність маси та енергії: чим більшою є маса об'єкта, тим більше енергії він випромінює.

Сучасні моделювання передбачають, що до моменту, коли Сонце почне вмирати, воно втратить 0,1% від загальної маси. На перший погляд, це не так багато, проте важливо враховувати відносність цих даних: 0,1% від Сонця — це приблизно один Юпітер. А один Юпітер — це майже в 318 разів більша маса, ніж Земля.

Далі ще простіше: чим менша маса об'єкта, тим слабше його гравітаційне поле і, відповідно, тяжіння. Так і склався пазл ще одного фактора, який призводить до того, що Земля віддаляється від Сонця. Згідно з підрахунками Ді Джорджіо, цей показник дорівнює приблизно 6 см на рік.

Як ці процеси впливають на клімат?

Насправді ніяк. Щоб справді відчути значний вплив і зменшення обсягів сонячної енергії, що сягає Землі, знадобилися б мільярди років.

Однак ці процеси з лишком компенсує збільшення світності нашої зірки: наближаючись до кінця свого життєвого циклу, Сонце виділятиме дедалі більше енергії, поступово підвищуючи температуру на Землі.

Чи можуть на орбіту Землі вплинути інші комічні тіла?

Якщо коротко, дуже малоймовірно. Ді Джорджіо пояснює, що повністю виключати таку можливість не можна через хаотичність гравітаційних взаємодій великих космічних об'єктів. «Ми уявлення не маємо, де саме планети перебуватимуть через 100 млн років, адже навіть найменші помилки у вимірах з часом стануть непереборними», — говорить він.

Однак ніщо не заважає нам прогнозувати, як ми це робимо, наприклад, з погодою. Вчені можуть створювати симуляції певної хаотичної системи та вираховувати ймовірність певних подій у майбутньому. Так, наприклад, зробила команда французьких астрономів з Паризької обсерваторії: вони виконали 2500 симуляцій Сонячної системи і з’ясували, що з імовірністю 1% Меркурій може зійти з орбіти і врізатися або в Сонце, або в Венеру. А в одній зі симуляцій орбіта Меркурія настільки змінилася, що планета суттєво вплинула на траєкторію руху Марса.

Проте ймовірність таких хаотичних подій неймовірно низька, зазначають вчені. Ще менш реалістичним видається сценарій, у якому орбіта Землі порушується зіркою, що проходить повз Сонячну систему, або іншим масивним тілом. Ді Джорджіо заспокоює своїми розрахунками, згідно з якими така подія може статися один раз на трильйон років. Враховуючи, що Всесвіту немає і 20 млрд років, така можливість здається навіть не мало-, а практично нереальною.

Сонце, прощавай

Особливо нереалістичним згаданий вище сценарій здається через те, що дні Сонця насправді злічені. Приблизно через 5 млрд років водневе паливо всередині зірки закінчиться, після чого воно почне роздуватись і перетворюватися на червоного гіганта.

Різні дослідження поки не дійшли єдиної думки щодо долі планет, що обертаються навколо Сонця. Наприкінці свого життєвого циклу зірка збільшиться у 256 разів — цього буде достатньо, щоб поглинути Землю на її нинішній орбіті.

Однак інші дослідження припускають, що на той час маса Сонця впаде майже на третину, через що Земля значно віддалиться від зірки, уникнувши поглинання. Є й інші дослідження, згідно з якими Земля не встигне втекти від Сонця і буде поглинена Сонцем, що розширюється.

Так чи інакше, ця проблема вже навряд чи сильно хвилюватиме людей. До моменту розширення Сонця ми матимемо два варіанти — або люди вже житимуть на іншій планеті (або планетах) в іншій зірковій системі, або людей вже в принципі не буде. Неймовірне підвищення температури, яке супроводжуватиме Сонце в останні роки його життя, випарує океани та будь-яке життя на Землі, а тому людям доведеться покинути цю «вогненну кулю лави задовго до того, як її проковтнуть», говорить Ді Джорджіо.