Звёздное небо над нами: звезда по имени Солнце

«Две вещи наполняют душу всегда новым и всё более сильным удивлением — это звёздное небо надо мной и моральный закон во мне» — закидывал удочку старик Кант и сразу уводил в дебри этики и категорического императива.

Совершенно игнорируя звёзды. Пообещав нам небо, но вдруг объявив: мы пойдём другим путём.

А стоило бы задержаться взглядом на этом самом небе. Не как на метафоре возвышенного или символе бесконечности, а буквально. Потому что Вселенная — не абстракция. Сталкивает галактики, излучает рентгеновские импульсы, испаряет планеты, рождает чёрные дыры, которые могут прожевать звёзды, как печенье. И всё это — не философская аллегория, а физическая реальность, происходящая прямо сейчас.

И последние четырнадцать миллиардов лет с хвостиком.

Так что давай вернём долг звёздам. Без морализаторства, но с тем самым всё более сильным удивлением, которое Кант оставил за кадром. Начнём с того, что нам ближе.

Звёзды бывают разные: сверхновые, красные гиганты, Настя Ивлеева. Солнце — жёлтый карлик. Оно появилось примерно 4.6 миллиарда лет назад. Как любой уважающий себя звёздный объект, родилось в облаке межзвёздного газа и пыли. В какой-то момент что-то (возможно, взрыв сверхновой звезды поблизости) спровоцировало гравитационный коллапс части этого облака. Материя начала стремительно собираться в кучу, и в центре этой кучи родилась протозвезда — наше будущее Солнце. Тогда оно было горячим, нестабильным и дико пульсирующим, как подросток на первой дискотеке.

Со временем всемогущая гравитация сжала ядро настолько, что запустился термоядерный синтез. Вот тогда Солнце и стало тем, кем мы его знаем — поэтапно пройдя долгий путь. Селф-мейд, короче говоря.

Жёлтый карлик — это не обидное прозвище, а официальный астрономический термин для звезды спектрального класса G. Для сравнения: если бы Солнце было футбольным мячом, то гипергигант UY созвездия Щита рядом с ним выглядел бы как гигантский куб со стороной размером в футбольное поле. Бетельгейзе, красный супергигант с кризисом среднего возраста, тоже затмил бы Солнце так, что оно бы стеснительно мигало в сторонке.

Солнце состоит на 74% из водорода, на 24% из гелия и на оставшиеся 2% — из прочего, включая кислород, углерод, неон, железо. Вселенная и звёзды имеют схожий состав, подавляющая часть водород и гелий.

Все остальные элементы тяжелее гелия астрономы называют «металлами». Ну шиза такая. Астрономическая феня.

Именно из этих элементов потом рождаются планеты, люди, кошки и пластиковые стулья. Да-да, мы все сделаны не из воды, а из звёздной пыли — потому что вода это тоже Stardust.

Жизнь на Земле возможна благодаря Солнцу, гигантскому источнику энергии, без которого планета была бы холодной и мёртвой. Солнце не только даёт свет и тепло, но и управляет фотосинтезом. Это волшебство, при котором растения превращают солнечную энергию в химическую, образуя кислород и органические вещества. Удачное взаимное расположение Земли и Солнца, не слишком далеко и не слишком близко, делает возможным существование воды в жидкой форме.

На поверхности Солнца — примерно 5 500 °C. Но это так, лёгкий загар. В ядре температура доходит до 15 миллионов градусов. Каждую секунду Солнце излучает энергию, сопоставимую с триллионами ядерных взрывов. И это в экономном режиме.

Средняя плотность Солнца — около 1,4 г/см³, то есть чуть больше воды. Но в ядре она в сотни раз выше. Диаметр — почти 1,4 миллиона километров. Это 109 земных диаметров. Солнце занимает 99,86% всей массы Солнечной системы. Всё остальное — это планеты, спутники, пыль и твоя самооценка.

Солнце не вращается, как Земля. Вернее, вращается, но неравномерно. Экватор — быстрее, чем полюса. Это создаёт магнитную кашу и солнечные бури.

У Солнца есть мощное магнитное поле, которое живёт своей, хаотичной жизнью. Оно вызывает солнечные пятна — тёмные, «холодные» участки, всего-то 4 000 °C. Иногда Солнце устраивает солнечные вспышки — такие выбросы энергии, что спутникам становится плохо, а северное сияние вдруг видно в Италии.

Несмотря на то, что Солнце излучает огромное количество энергии, плотность энергии в солнечной массе значительно меньше, чем в человеческом теле. 1 кубический сантиметр человека выделяет больше тепла, чем аналогичный объём солнца.

Солнце этот теплоэнергетический процесс компенсируется огромной массой. С гравитацией, кстати, приблизительно похожий прикол. Если уменьшить Землю до размеров теннисного мячика и пропорционально уменьшить Солнце и расстояние между ними — никакого притяжения в космосе между этими шариками не произойдёт. Хотя бы потому, что при линейном уменьшении размеров масса уменьшается кубически.

Так что мы с вами те ещё горячие штучки.

... Всё хорошее когда-нибудь заканчивается. Примерно через 5 миллиардов лет Солнце скажет: я устало, я ухожу.

И превратится в красного гиганта, притянув и испепелив огромное пространство вокруг, даже Землю. А потом сбросит внешнюю оболочку, оставив после себя белого карлика: постепенно остывающий и уже не сияющий объект. Белый карлик будет иметь радиус примерно 0,008–0,01 солнечного радиуса. Мда, старость не радость — даже для звёзд. 

Остывает белый карлик очень-очень медленно: по расчётам, до состояния чёрного карлика (абсолютно тёмного, холодного и невидимого) ему нужны триллионы лет.

Вселенная слишком молода, всего-то 13,8 миллиардов лет, а значит, чёрные карлики пока ещё не успели образоваться и существуют только в воображении учёных.

Впрочем, поживём — увидим.