Мечта Эйнштейна. В поисках единой теории строения

Поскольку гелий тяжелее водорода, он по мере сгорания водорода накапливается в центре Солнца. Водород продолжает гореть в окружающих слоях, в результате чего гелиевый шар разрастается. По мере увеличения гелиевого ядра давление в его центре увеличивается, из-за чего повышается и температура.

Рост температуры прежде всего скажется на поверхности Солнца. От неё начнут отделяться наружные слои, температура которых станет падать. Наше Солнце начнёт расширяться, из-за чего очень медленно, в течение миллионов лет будет происходить повышение температуры на Земле. Полярные шапки льда растают, вызвав подъём уровня Мирового океана и затопив большинство прибрежных городов. Жара в экваториальных зонах станет непереносимой, и люди двинутся оттуда к северу и к югу. Когда и там станет слишком жарко, придётся переселиться к полюсам.

По мере роста температуры начнут испаряться океаны и увеличится облачность. Наконец, Землю окутает сплошной туман, начнутся непрекращающиеся дожди. Из-за парникового эффекта, связанного с увеличением облачности, температура возрастёт ещё больше. Случится то же, что и на Венере: температура там очень высока, потому что солнечное излучение проходит сквозь слой облаков, но при отражении от поверхности длина волны излучения изменяется, и обратно через облака оно пробиться уже не может. Многократно отражаясь от поверхности Венеры и от облаков, солнечное излучение сильно разогревает атмосферу.

В конце концов вся жизнь на нашей планете исчезнет, океаны испарятся, обнажив дно. Температура будет расти, поверхность Земли начнёт плавиться, а внешняя оболочка Солнца будет продолжать расширяться подобно грандиозному солнечному урагану. Сначала она поглотит Меркурий, потом Венеру и приблизится к Земле, над которой воцарится призрачный буро-красный полумрак. Но Солнце «пощадит» Землю, его расширение прекратится, не достигнув её орбиты.

Тем временем глубоко в центре нашей звезды будет продолжать накапливаться гелий и постоянно растущее давление вызовет небывалый рост температуры. Когда она достигнет 100 миллионов градусов, загорится гелий. Плотность его к тому моменту возрастёт настолько, что возгорание в центре станет подобно взрыву детонатора. Ядро будет не в состоянии расшириться настолько, чтобы скомпенсировать давление, вызванное начавшейся реакцией, и неуправляемая реакция охватит всё ядро. Последует колоссальный взрыв, который разнесёт ядро на кусочки и с такой силой ударит по внешнему слою, где горит водород, что полностью сметёт его. Ядерная печь погаснет.

Планетарная туманность «Кольцо» в созвездии Лиры

Может показаться, что такой взрыв, называемый гелиевой вспышкой, должен будет полностью разорвать Солнце, но оно к этому моменту станет уже так велико, что на поверхности влияние взрыва скажется не сразу. Оно начнёт проявляться только через некоторое время. Поскольку ядерной печи больше нет, нет и излучения, следовательно, внешняя оболочка Солнца начнёт остывать. Это остывание будет продолжаться миллионы лет, а тем временем разбросанный гелий снова станет скапливаться в том же месте, откуда разлетелся. Когда весь гелий снова соберётся, в центре его начнётся спокойное горение; в окружающей водородной оболочке также вновь пойдёт реакция. Эта реакция будет неторопливо продолжаться на протяжении нескольких миллионов лет, что гораздо меньше первоначального периода выгорания водорода.

По мере горения центральной части её температура будет расти, в результате чего самые удалённые слои продолжат расширение и охлаждение. Наконец они остынут настолько, что электроны и ядра станут соединяться, вновь образуя атомы. При этом начнут испускаться фотоны (частицы, переносящие излучение), что будет сопровождаться выделением значительного количества тепла. Вскоре после этого процесс «пойдёт вовсю» и наружная оболочка Солнца целиком улетит в пространство.

Сейчас в телескоп можно увидеть много звёзд, которые находятся на этой стадии. Их называют планетарными туманностями. Сброшенная Солнцем оболочка пронесётся мимо Земли и далёких газовых планет-гигантов, постепенно расссеиваясь в пространстве. Из-за потери внешних холодных слоев температура поверхности Солнца резко возрастёт – от нескольких тысяч она подскочит примерно до 50 тысяч градусов.

В ядре будет продолжаться горение гелия, и подобно водороду он также будет оставлять «золу» – углерод и кислород. Они тяжелее гелия, поэтому станут падать к центру. Вскоре гелий будет уже гореть в окружающей их оболочке. Углерод и кислород начинают гореть при температуре 3 миллиарда градусов, но центр Солнца настолько не разогреется.