У Солнца мощная гравитация, но почему же все планеты постепенно удаляются от этой звезды?

Солнце своей гравитацией удерживает все объекты Солнечной системы в едином целостном пространстве. Это означает, что в данном участке космоса наша звезда является доминирующим объектом с самой сильной гравитацией, благодаря чему все планеты вращаются вокруг нее. Тем не менее, планеты также отдаляются от Солнца. Почему это происходит? Об этом рассказывает IFLScience.

Почему планеты Солнечной системы отдаляются от Солнца?

Один из часто задаваемых вопросов о орбитах планет заключается в том, почему они удаляются от Солнца, несмотря на мощную гравитацию нашей звезды, которая объединяет всю Солнечную систему.

Исследования показывают, что, к примеру, Земля отдаляется от Солнца примерно на 1,5 см каждый год. Аналогичное происходит и с остальными планетами Солнечной системы, хотя для каждой из них расстояние, на которое изменяется орбита, различно.

Известно, что Вселенная постоянно расширяется, и делает это с постоянным ускорением благодаря такой загадочной силе, как темная энергия. Однако Земля и другие планеты отдаляются от Солнца не под воздействием темной энергии. Расширение космоса происходит только в тех зонах, где объекты не удерживаются вместе мощной гравитацией.

Таким образом, расширение Вселенной не влияет на расстояние между объектами в Солнечной системе, поскольку их удерживает гравитация Солнца. В то же время удаленные друг от друга галактики не связывает гравитация, поэтому они удаляются друг от друга по мере расширения космоса.

Причина, по которой планеты изначально не сталкиваются с Солнцем, заключается в их боковом движении. Например, Земля вращается вокруг Солнца почти полностью сбоку относительно нашей звезды со скоростью около 108 000 км/ч. Если бы это боковое движение исчезло, планета начала бы приближаться к Солнцу. Это движение возникло у планет во время их формирования в протопланетном диске, то есть облаке газа и пыли, которое окружало молодое Солнце более 4,5 миллиардов лет назад.

Означает ли это, что причина, по которой планеты удаляются от Солнца, заключается в их ускорении? Ответ – нет. Причина кроется в том, что Солнце очень медленно преобразует массу в энергию в процессе термоядерного синтеза и теряет массу через солнечный ветер.

Когда Солнце превращает водород в гелий в своем ядре во время термоядерного синтеза, его масса уменьшается, и выделяется электромагнитное излучение. Потеря массы приводит к уменьшению гравитационной силы звезды и увеличению орбит планет. Исследования показывают, что Солнце теряет примерно 10 в минус 13 степени массы каждый год, что соответствует увеличению орбиты Земли на 1,5 см ежегодно.

Почему некоторые планеты Солнечной системы могут столкнуться с Солнцем?

Ученые предполагают, что в конце своей жизни Солнце может поглотить внутренние планеты Солнечной системы, включая Землю. Хотя это противоречит тому, что планеты удаляются от звезды, причина такого сценария заключается в том, как Солнце будет развиваться на более поздних этапах своей жизни.

Все звезды, схожие с Солнцем, и даже те, что в два раза массивнее, завершают свою жизнь одинаково. Когда в ядре звезды иссякает водород, необходимый для поддержания термоядерного синтеза, оно начинает сжиматься под воздействием гравитации. Энергия, которую давал синтез, уже недостаточна, чтобы противостоять гравитационному сжатию. Сжатие ядра звезды увеличивает температуру и давление, что приводит к превращению гелия в углерод с выделением энергии. Таким образом, оставшийся водород продолжает термоядерный синтез, но уже в внешних слоях звезды, что приводит к ее расширению. В результате, через примерно 5 миллиардов лет на месте Солнца возникнет звезда красный гигант. Расширение Солнца приведет к тому, что оно поглотит Меркурий и Венеру, а возможно, и Землю.