Fragen Sie Ethan Nr. 27: Werden die Erde und der Mond überleben?
Und sie werden nicht sehen, was die Dunkelheit verbirgt, wenn die Sonne verdunkelt und der Mond gestorben ist.
- J. R. R. Tolkin
Der Leser fragt:In der fernen Zukunft unseres Sonnensystems, in Ihren Worten, wenn sich die Sonne auszudehnen beginnt, "wird das Erde / Mond-System verdrängt und das Schicksal unserer Nachbarn aus den inneren Umlaufbahnen vermeiden." Können Sie erklären, warum?
Beginnen wir heute und sprechen wir darüber, was uns in Zukunft erwartet.
Das ist unsere Sonne. Ein riesiger Plasmakugel von 1,4 Millionen km. im Durchmesser. Bei diesem Durchmesser könnten Sie 109 Planeten der Erde nahe beieinander platzieren. Mit jeder Sekunde in der Sonne verwandeln sich 4 × 10 ^ 38 Protonen in Helium, dh mehr als 4 Millionen Tonnen Masse werden in Energie umgewandelt (E = mc ^ 2).Und obwohl es in der Kernregion so groß und heiß ist, hat es genug Kraftstoff, um die Verbrennung 10-12 Milliarden Jahre lang aufrechtzuerhalten. Inzwischen sind 4,5 Milliarden Jahre vergangen. Aber auch während dieser Zeit werden kleine Veränderungen mit der Sonne auftreten.
Die neu gebildete Sonne war etwas schwächer als heute und etwas massiver. Die Sonne unterscheidet sich kaum von anderen Sternen am Nachthimmel. Nachdem wir Millionen von Sternen untersucht haben, stellen wir uns mehr oder weniger vor, wie sie funktionieren. Wir wissen, dass Sterne mit zunehmendem Alter zwei wichtige Veränderungen erfahren: DieTemperatur des Kerns steigt und sie beginnen schneller Brennstoff zu verbrennen und hellereSterne emittieren ständig Atomkerne (hauptsächlich Protonen).Im Laufe der Tage sind diese Veränderungen sowohl im Laufe der Zeit als auch nicht erkennbar Jahre oder sogar Millionen von Jahren. Aber über Milliarden von Jahren kann etwas bemerkt werden.
Seit der Geburt des Sonnensystems ist die Sonne um 20% heller geworden und nach ein paar Milliarden Jahren wird sie heiß genug, um die Ozeane der Erde zum Kochen zu bringen, was wahrscheinlich zum Verschwinden des Lebens führen wird. Das interessanteste wird jedoch in 5-7 Milliarden Jahren beginnen, wenn Protonen im Kern der Sonne enden.
Die Sonne wird immer noch Wasserstoff in einer Hülle um einen inerten Kern verbrennen, und diese Phase wird mehrere hundert Millionen Jahre dauern. Zu diesem Zeitpunkt wird sich die Sonne ungefähr zweimal ausdehnen, 5-10 mal heller werden und beginnen, Partikel schneller zu emittieren.
Warum? Denken Sie daran, wie die Schwerkraft funktioniert - je weiter Sie vom Zentrum des Objekts entfernt sind, desto schwächer ist es. Wenn also ein Stern zunimmt, können Teilchen mit einer kleinen kinetischen Energie (die am meisten) den Stern verlassen. Sehr langsam verliert die Sonne ziemlich viel Masse. Und dies wird die Umlaufbahnen aller Körper beeinflussen.
Wenn ein Stern an Masse verliert, bewegen sich Planeten aufgrund einer Abnahme der Anziehungskraft spiralförmig von ihm weg. Alles von Merkur bis zu Objekten des Kuipergürtels wird sich von der Sonne entfernen.Aber nur Sie haben entschieden, dass dies ordentlich weitergeht - unser Stern bläst sich plötzlich zum roten Riesen auf und beginnt, Kohlenstoff aus Helium zu synthetisieren.
Dieser Prozess mit hoher Energieeffizienz führt zu dramatischen Veränderungen im Stern. Es schwillt hunderte Male größer als seine ursprüngliche Größe an und leuchtet hunderte Male heller. Die Sonne schwillt ungefähr auf die Größe der aktuellen Erdumlaufbahn an. Infolgedessen absorbiert es Merkur und Venus. Aber was ist mit der Erde?Und das ist seltsamerweise immer noch eine offene Frage. Aber wir denken, wir kennen die Antwort bereits.
Materie am Rande des roten Riesen wird sich schwach daran festhalten, so dass in kurzer Zeit ein ziemlich großer Teil der Masse der Sonne verloren gehen wird. Folglich werden die Umlaufbahnen der Planeten weiter zunehmen. Aufgrund des schnellen Massenverlusts befindet sich das Erd / Mond-System wahrscheinlich außerhalb der Photosphäre eines riesigen Sterns.
Wenn der Stern in den Phasen des Subgiganten und des roten Riesen keine Masse verlieren würde, würden wir sicherlich davon verzehrt werden. Aber anscheinend werden die Verluste der Sonne zum Glück der Erde und des Mondes - wir werden intakt bleiben, selbst wenn die Sonne die letzten Phasen ihrer Entwicklung durchläuft.Menschen und in der Tat das Leben im Allgemeinen werden dieses Ereignis höchstwahrscheinlich nicht mitbekommen, aber Sie werden vielleicht getröstet sein, dass unser Planet, die einzige bekannte Welt, in der es Leben gibt, wahrscheinlich auch nach dem Verschwinden der Sonne existiert.
Source: https://habr.com/ru/post/de383289/
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