Солнце – рядовая звезда?

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Принято считать, что Солнце — рядовая звезда нашей Галактики. Между тем масса Солнца не так уж мала, как это следует из названия звезд его типа — желтые карлики. Самые многочисленные в Галактике красные карлики имеют массу значительно меньше солнечной. Масса Солнца не соответствует нашему представлению о его «заурядности». И не только масса. Факты, накопленные астрономами за последние годы, свидетельствуют, что Солнце выделяется даже среди звезд своего класса.

Астроном Техасского университета М. Смит измерил скорость вращения более чем двадцати звезд, похожих на Солнце, в том числе самого яркого компонента системы Альфа Центавра (А). Данные наблюдений полностью совпали с ожиданиями теоретиков: чем старше звезда, тем меньше скорость ее вращения (отчасти это связано с тем, что поток звездного ветра уносит момент вращения звезды). Оказалось, что для звезд такого же возраста, как Солнце, характерна скорость вращения поверхности 5 км/с, но у самого Солнца эта скорость всего около 2 км/с.

Замечено также, что по уровню хромосферной активности Солнце относится к самым спокойным из своих собратьев. Как правило, звездам типа Солнца, например Альфа Центавра А, свойственна более высокая активность, признаки которой хорошо различимы на спектрограммах. Причем хромосферная активность у этих звезд, так же как у Солнца, изменяется с некоторым периодом, составляющим для большинства звезд 8—10 лет.

Рентгеновские наблюдения, проведенные в последние годы с борта космических аппаратов, показали, что желтые карлики главной последовательности обладают в десятки и даже сотни раз более мощным рентгеновским излучением, чем Солнце.

Согласно наземным и космическим наблюдениям, поток солнечной энергии вблизи земной орбиты колеблется не более чем на 0,15%. Между тем блеск звезд главной последовательности типа Солнца изменяется на 1—2% с периодом в несколько часов. Раньше все эти звезды считались достоянными, и лишь точнейшие фотометрические измерения, выполненные группой астрофизиков, позволили обнаружить переменность их блеска.

Таким образом, все больше свидетельств в пользу того, что Солнце не рядовая, а напротив, чрезвычайно спокойная звезда в коллективе своих собратьев — желтых карликов главной последовательности. А поскольку активность звезд, в частности корональная и хромосферная, зависит от скорости их вращения (чем больше скорость, тем активней звезды), то спокойное поведение Солнца, вероятно, связано именно с низкой скоростью его вращения. Учитывая это, Смит делает любопытный вывод, имеющий прямое отношение к проблеме внеземных цивилизаций.

Дело в том, что многие исследователи объясняют низкую скорость вращения Солнца существованием у него планетной системы. Действительно, суммарный орбитальный момент вращения планет в 50 раз превосходит момент вращения самого Солнца. Расчеты показывают, что в период формирования Солнца и планетной системы в центральном светиле было сосредоточено немногим более 10% полного момента вращения. Малый вращательный момент Солнца, по нынешним взглядам, связан с тем, что образовавшиеся совместно с ним планеты захватили львиную долю момента дозвездного материала. А это значит, что возникновение у звезды планетной системы должно приводить к уменьшению скорости вращения звезды и, следовательно, к снижению уровня звездной активности. Такой процесс способствует развитию на планетах более благоприятных условий для зарождения жизни.

Сейчас трудно с полной определенностью сказать, какую роль играло жесткое электромагнитное излучение центрального светила в зарождении жизни на Земле. С одной стороны, это излучение стимулирует химические реакции, а с другой — вызывает распад образовавшихся сложных химических соединений. Можно утверждать, что после того, как возникли живые существа с их генетическим аппаратом для передачи наследственной информации, жесткое излучение Солнца и потоки его космических частиц приводили к росту числа мутаций, а значит, к ускорению темпа эволюции. Конечно, чересчур высокий поток радиации может вызвать слишком большую частоту мутаций, когда случайно приобретенные положительные признаки уже не успевают закрепляться во всей популяции и теряются ею безвозвратно. Тогда процесс развития биосферы становится неустойчивым и она может погибнуть.

Таким образом, астрофизические данные позволяют предполагать, что на планетах у звезд, подобных Солнцу, радиационная обстановка будет незначительно отличаться от той, которая наблюдается на Земле. Значит, и скорость эволюции жизни там окажется близкой к земной.

Автор: Кандидат физико-математических наук В. Г. Сурдин.