Искусственное солнце

Сначала где-то, под действием силы взаимного тяготения, происходит скопление частиц межзвездной газопылевой материи. Она собирается в какое-то подобие более или менее уплотненных клубков, которым обычно присуще вращательное движение. Таких клубков в одном облаке космической пыли и газа может образоваться несколько.

Постепенно газо-пылевое скопление густеет, частицы его, влекомые тяготением, как бы падают к центру. Клубок уменьшается в размерах и поэтому вращается все быстрее (словно конькобежец-фигурист, начавший крутиться, а потом прижавший руки к груди). Центральные части скопления сжимаются, уплотняются. И тогда начинает сказываться то самое явление, которым наука XIX века пыталась объяснить солнечное лучеиспускание: возникает нагрев вещества. Энергия гравитационного сжатия переходит в теплоту.

Недра нашего клубка мало-помалу раскаляются, И если не прекращается поступление космического вещества извне и сжатие продолжается, то в один прекрасный день в глубинах небесного тела начинаются, пока еще редкие, реакции слияния атомных ядер. Поскольку в межзвездной среде чаще других встречаются атомы водорода, то наиболее вероятным процессом в недрах клубка следует признать синтез ядер гелия из протонов.

А снаружи тем временем наваливаются новые и новые миллионы тонн космического вещества. Все жарче, плотнее делается сердцевина клубка. Ядерные реакции там становятся чаще, освобождающаяся энергия, в свою очередь, повышает температуру недр и вырывается мощным потоком наружу. В конце концов термоядерный синтез охватывает наибольшее доступное количество вещества. Пробуждается самоподдерживающийся термоядерный процесс, развертывается цепь ядерных превращений, вызванных теплом.

Гигантский шар раскаленного газа, быстро вращающийся, источающий потоки фотонов высокой энергии и частиц вещества, — таким, видимо, было наше Солнце в первоначальный период своей жизни..

Но бурная молодость светила длилась, по астрономическим масштабам, недолго—всего несколько сотен миллионов лет. Изливая из себя свет и вещество, оно мало-помалу уменьшалось в размерах. В недрах расходовался водород, накапливался гелий, а поток энергии сокращался. Силой отдачи выбрасываемых частиц вещества и света вращение Солнца понемногу тормозилось. И вот оно стало таким, каким мы его видим сейчас, — уравновешенным, не склонным к неожиданным переменам светилом «зрелого возраста».

Долго ли суждено ему пробыть в этом состоянии?

Ответ базируется на оценке запасов неизрасходованного водорода: еще многие миллиарды лет будет светить наше Солнце. Нам ничего не остается; как повторить вывод, тысячи раз приведенный в популярных книжках: человечеству можно спокойно жить, не опасаясь угасания светила.

А что будет потом?

Прогнозы составлены.

Примерно через сто миллиардов лет Солнце начнет дряхлеть. Водорода в его недрах останется совсем мало. Выделение ядерной энергии резко снизится. Остывая, светило начнет сжиматься, а это, как всегда, вызовет повышение температуры. Быть может, нагрев окажется столь значительным, что даст начало новому термоядерному процессу: синтезу из гелия других, более тяжелых ядер — скажем, углеродных и даже кислородных. И тогда опять вспыхнет Солнце, обретет новую, долгую жизнь.

Возможен и иной, грустный исход: обедненное водородом светило окажется неспособным зажечь спасительный термоядерный пожар в своих недрах. По мере сжатия оно достигнет колоссальной плотности — вещество его, оставаясь газообразным, станет в сотни тысяч раз тяжелее свинца. Теряя энергию на лучеиспускание, Солнце— уже не желтый, а крошечный белый карлик — постепенно угаснет.

СУДЬБЫ ЗВЕЗД

Биография Солнца типична для многих членов звездной семьи. Но бывают и исключения. Если звезда формируется из очень большого количества космического вещества, то ее эволюция может быть иной.

С самого начала такая звезда горячее, чем Солнце, и поэтому энергия в ней освобождается гораздо обильнее— за счет быстрого и широко развивающегося углеродного конвейера реакций. Огромное выделение энергии влечет за собой усиление лучистых потоков. В итоге решающую роль приобретает давление излучения, идущего из недр. Добавляя свою силу к обычному газовому давлению, оно как бы раздувает звезду, увеличивает ее размеры. Получается то, что астрономы называют красным гигантом.

По сравнению с научной кличкой нашего Солнца («желтый карлик») имя «красный гигант», конечно, весьма почетно. Но вы не согласитесь переселиться поближе к подобному светилу. Дело в том, что в массивных звездах центральные части довольно скоро лишаются «горючего» — водорода. Охлажденное ядро светила начинает сжиматься, наружная оболочка — расширяться, а это влечет за собой нарушение равновесия звезды. Она принимается либо пульсировать, либо неудержимо исторгать в пространство свое вещество.

Вообще порой случается, что звезда благополучно развивается, проходит одну стадию за другой, но потом вдруг делается неустойчивой, начиная периодически увеличивать и уменьшать яркость. Такие переменные звезды — цефеиды — не редкость. Их очень много.