🤛🏻 👩🏿‍⚕️ 🙆🏽 Die ferne Zukunft unseres Sonnensystems 🧑🏻‍🤝‍🧑🏻 ⌚️ 🔦

Wenn wir die Geschichte des Universums vom Moment des Urknalls bis zur Gegenwart auf die Skala von „einem universellen Jahr“ bringen, wie würde unsere Zukunft aussehen?

Um etwas zu lieben, müssen Sie sich vorstellen, dass Sie es verlieren können.
- G. K. Chesterton

Eine der interessantesten Tatsachen im Zusammenhang mit dem Universum ist, dass Menschen, die die Hauptkomponenten und -kräfte, aus denen wir und der Rest des Universums bestehen, trotz eines kurzen Beobachtungszeitraums von nur wenigen hundert Jahren genau verstanden haben.

Bild

Die Naturgesetze sind fast vollständig verstanden. Wir wissen, dass das Alter unseres Universums ungefähr 13,8 Milliarden Jahre beträgt, obwohl die Dauer unserer Beobachtungen zwischen einigen Sekundenbruchteilen und mehreren Jahren lag. Unsere Untersuchungen der Naturgesetze ermöglichen es uns, in die ferne Geschichte des Universums zu schauen und zu verstehen, was es vor 13,8 Milliarden Jahren war und wie es zu diesem Zustand kam.

Dies ist umso beeindruckender, wenn wir zum logarithmischen Denken übergehen. In der fernen Vergangenheit des Universums, als es erst 380.000 Jahre alt war, war es noch zu heiß, als dass sich neutrale Atome bilden könnten. Dies sehen wir im Restglühen des Urknalls - in Reliktstrahlung! Dies war zu einer Zeit, als das Alter des Universums 0,0028% des heutigen oder 1/36 300 des heutigen Alters betrug.

Wir können weiter extrapolieren, zu einer Zeit, als die ersten Atomkerne im Universum erschienen, als wir nur 200 Sekunden alt waren oder 4 × 10 ^{-16 des} gegenwärtigen Alters. Und noch früher war es so heiß, dass Materie / Antimaterie-Paare spontan geboren wurden, als das Alter des Universums 10 bis ^{18 Jahre} betrugVon ihrem gegenwärtigen Alter an und noch weiter, als alle Teilchen, die wir in Beschleunigern erzeugen, einschließlich des Higgs-Bosons, oft im Universum gefunden wurden, bei Energien, die für unser wissenschaftliches Verständnis so zugänglich wie möglich sind, im Alter von 10 bis ^{28 Jahren} von ihrem gegenwärtigen Alter , habe

ich kürzlich ein Bild gemacht. Darstellung wichtiger Ereignisse in der Geschichte nicht nur auf logarithmischer, sondern auch auf komprimierter linearer Skala: Wie würde unsere Geschichte aussehen, wenn sie anstelle von 13,81 Milliarden Jahren auf ein Kalenderjahr gepresst würde? Das Ergebnis war erstaunlich und zeigt sehr gut die zeitlichen Aussichten, die wir bewerten können.

Einige Ereignisse auf der Skala:

• Am 1. Januar um 0:14 Uhr wird Reliktstrahlung emittiert und die ersten neutralen Atome werden gebildet.
• Am 3. Januar erscheinen die ersten Sterne
• Am 13. Januar sendet die am weitesten entfernte Galaxie Licht aus.
• Am 14. Februar beginnen sich großräumige Strukturen zu bilden.
• Am 6. März erscheinen die ersten gebildeten galaktischen Cluster.
• Am 3. September bilden sich die Sonne und die protoplanetare Scheibe. • Am
21. September erscheinen die ersten Lebensformen auf der Erde.
• Der Mars stirbt am 12. Oktober und verliert Atmosphäre
• Am 2. Dezember erscheinen die ersten Organismen, die sich sexuell vermehren, auf der Erde.
• Am 30. Dezember um 6:25 Uhr tritt das letzte große Aussterben auf, einschließlich Dinosaurier.
• Am 31. Dezember um 23:53 Uhr erste Menschen
• 31. Dezember um 23:59:59 Menschen gehen in den Weltraum

Aber dieses Bild erzählt nur von der vergangenen Geschichte. Was ist mit unserer Zukunft? Wie der berühmte Physiker Niels Bohr sagte, ist es sehr schwierig, Vorhersagen zu treffen, insbesondere in Bezug auf die Zukunft.

Ich kann sagen, dass uns nichts besonders Angenehmes erwartet. Persönlich werde ich bis ungefähr 00: 00: 00.1 am 1. Januar des "zweiten ökumenischen Jahres" leben. Die uns bekannten Sternbilder werden bis 0:02 Uhr mehr oder weniger erkennbar sein, und in wenigen Minuten beginnt die nächste Eiszeit.

Dies alles geschieht jedoch aufgrund der sehr starken Komprimierung der Timeline so schnell. Warum von solchen kleinen Ereignissen abgelenkt werden, wenn wir groß denken können? Unsere Gesetze der Physik erlauben es uns, nicht nur auf die Vergangenheit, sondern auch auf die Zukunft zu extrapolieren. Und wir können mit dem größten eckigen Objekt in unserem Nachthimmel beginnen: der Andromeda-Galaxie.

Wie die Milchstraße und Andromeda kollidieren

Nach 3-5 Milliarden Jahren wird die Andromeda-Galaxie (und möglicherweise die kleinere Dreiecksgalaxie) mit der Milchstraße verschmelzen, was zu einer radikalen Veränderung der Struktur unserer Galaxie und des Nachthimmels führen wird. Jetzt sind es 2,5 Millionen Lichtjahre von uns, aber es bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 43 km / s auf uns zu. Nach den besten Simulationen wird die erste Kollision und explosive Bildung von Sternen (4. Bild im Bild oben) in 3 stattfinden. 8 Milliarden Jahre - oder der 10. April, "das zweite ökumenische Jahr". Es wird in 5,5 Milliarden Jahren, dh am 25. Mai, enden.

Aufgrund der Schwerkraft wird die lokale Gruppe von Galaxien infolgedessen mit uns verschmelzen, aber aufgrund der dunklen Energie werden alle anderen Galaxien und Cluster - die heute nicht mit uns verwandt sind - vor uns davonlaufen und den beobachtbaren Teil des Universums in Milliarden oder Hunderten von Milliarden von Jahren verlassen.

Aber weder die beschleunigte Expansion des Universums noch die Kollision von Galaxien werden unser Sonnensystem beeinflussen. Wissen Sie übrigens, wie viele Sterne aufgrund der Fusion der beiden größten Galaxien in unserer lokalen Gruppe wahrscheinlich miteinander kollidieren werden? Nur sechs Stück von einer Billion! Also konzentrieren wir uns besser auf unsere Ecke des Kosmos im Sonnensystem und sehen, was speziell mit uns passiert.

Die Sonne wird sich mit dem Alter erwärmen und die Ozeane in etwa 1-2 Milliarden Jahren kochen - das heißt am 8. Februar, 2 Jahre plus oder minus 2 Wochen - und das Leben auf der Erde zerstören. In 5-7 Milliarden Jahren wird der Brennstoff im Kern der Sonne enden, wodurch er sich in einen roten Riesen verwandelt, der Merkur und Venus absorbiert. Dies wird am 8. Juni plus oder minus einem Monat geschehen. Aufgrund der Besonderheiten der Sternentwicklung wird das Erde / Mond-System verworfen und wir werden vom Schicksal unserer inneren Nachbarn verschont bleiben.

Nach dem Verbrennen des verbleibenden Kernbrennstoffs - hauptsächlich Helium - lässt die Sonne die oberen Schichten fallen, wodurch ein planetarischer Nebel erscheint, und sein Kern schrumpft und verwandelt sich in einen weißen Zwerg. Dies ist das Schicksal fast aller Sterne in unserem Universum. Aber die Planeten werden sich immer noch um die kalte und stumpfe Leiche drehen, und dieser Prozess wird in 9,5 Milliarden Jahren oder am 8. September und 2 Jahren enden.

Während dieser ganzen Zeit wird sich die Erde weiter um die Sonne drehen und der Mond wird von der Erde angezogen. Aus diesem Grund gibt es ein Rotationsmoment - aufgrund des Einflusses einer äußeren Kraft auf ein rotierendes Objekt. Infolgedessen bewegt sich der Mond von der Erde weg und verlangsamt gleichzeitig die Geschwindigkeit seiner Rotation. Die Verlangsamung wird schwer zu bemerken sein - die Länge des Tages wird in hundert Jahren nur um 1,4 Millisekunden reduziert. Aber wir haben Zeit.

Und nach 50 Milliarden Jahren wird die Umlaufzeit des Mondes 47 Tage betragen (im Vergleich zu heute 27,3), und unser 24-Stunden-Tag wird sich ebenfalls verlangsamen und heute 47 Tage erreichen. In diesem Moment werden die Erde und der Mond gezeitenmäßig miteinander verbunden sein, dh sie werden die gleiche Position am Himmel miteinander beibehalten. Dies wird am 14. August des 5. Universaljahres geschehen.

Weiße Zwerge werden schließlich schwarz, kühlen ab und geben die gesamte Energie ab. Es wird viel Zeit in Anspruch nehmen: nach meinen Schätzungen ungefähr 10 bis ¹⁶ Jahre oder ungefähr eine Million Mal länger als das aktuelle Alter des Universums. Alle ihre Atome werden an Ort und Stelle sein, nur ihre Temperatur wird etwas höher als der absolute Nullpunkt sein. Zu diesem Zeitpunkt wird der Nachthimmel schwarz sein, da alle Sterne unserer lokalen Gruppe ausbrennen werden. Dies wird in ungefähr 724.000 universellen Jahren geschehen!

Der Himmel wird ungefähr so aussehen. Ja, sehr dunkel.

Die Galaxie wird sich in einen ziemlich grausamen Ort verwandeln. Sterne sind im Vergleich zu den Abständen zwischen ihnen extrem klein - es besteht nur eine Wahrscheinlichkeit von 0,1%, dass ein Stern wie die Sonne während seiner Existenz mit einem anderen Stern kollidiert. Aber zwischen uns, Andromeda und anderen Mitgliedern der lokalen Gruppe, gibt es ungefähr eine Billion Sterne und Sternreste. In diesem Chaos kann ein typisches Sternensystem sehr lange existieren, ohne mit irgendetwas zusammenzustoßen, aber wir haben Zeit.

Nach ungefähr 10 ²¹Jahre lang wird ein schwarzer Zwerg in der Mitte des Sonnensystems mit einem anderen schwarzen Zwerg kollidieren, was zum Auftreten einer Supernova vom Typ Ia führen und die Überreste des Sonnensystems zerstören wird. Dies wird in ungefähr dem 100-milliardsten universellen Jahr geschehen - das in den universellen Jahren bereits größer ist als das gegenwärtige Zeitalter des Universums in irdischen Jahren!

Zumindest kann es passieren. Dies ist möglicherweise das Ende des Lebensweges vieler Stars unserer lokalen Gruppe, aber nicht aller. Schließlich gibt es einen anderen Prozess, der nach meinen Berechnungen in unserem Fall wahrscheinlicher ist - dies ist die Gravitationsemission eines Sterns aus einer lokalen Gruppe, die als „gewalttätige Relaxation“ bezeichnet wird. In Gegenwart vieler Körper in chaotischen Umlaufbahnen verlässt manchmal einer von ihnen abrupt die Umlaufbahn, und die anderen erweisen sich als noch stärker verbunden.

Dies tritt periodisch in Kugelhaufen auf und erklärt sowohl ihre Kompaktheit als auch die große Anzahl getrennt lebender blauer Sterne - oder alter Sterne, die in Gruppen zusammengefasst sind - im Kern dieser alten Relikte!

Wenn sie uns wegwerfen, was dann? Werden sich die verbleibenden Planeten für immer um einen toten Stern im Zentrum des Sonnensystems drehen?

In diesem Fall hat das Universum genügend Zeit, um zu entscheiden, was mit unserem System geschehen soll. Und wir würden für immer in diesem Zustand bleiben, wenn nicht diese schreckliche Gravitationsstrahlung!

Unsere Umlaufbahnen werden mit der Zeit sehr langsam abnehmen. Es kann sehr lange dauern, ungefähr 10 ¹⁵⁰Jahre, aber am Ende werden die Erde und alle Planeten ihre Umlaufbahnen verkleinern und spiralförmig zur zentralen Masse des Sonnensystems fallen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Unterschied zwischen gewöhnlichen und universellen Jahren nicht mehr grundlegend - subtrahieren Sie einfach 10 vom Grad und erhalten Sie 10 ¹⁴⁰ universelle Jahre.

Noch mehr Zeit, ^10.200 Jahre, wenn nicht mehr, hätte einen spiralförmigen Fall der letzten Sterne der lokalen Gruppe auf die zentrale Masse genommen, die vom Zusammenfluss von Milchstraße und Andromeda übrig geblieben war. Aber diese Gelegenheit stört mich nicht mehr.

Das wird doch nicht passieren! Da das Schwarze Loch dort schon durch Hawking-Strahlung verdunstet ist! Es wird sogar die supermassivsten Schwarzen Löcher im Universum in nur 10 ¹⁰⁰ Jahren und die Schwarzen Löcher der Sonnenmasse in 10 Jahren beseitigen⁶⁷ Jahre alt. Wenn es also keine anderen Zerstörungsmechanismen gibt, sind dies die größten Zeitintervalle, in denen das, was Sternen, Galaxien, Schwarzen Löchern und Sonnensystemen ähnelt, verbleiben kann.

Hier ist es, die ferne Zukunft unseres Sonnensystems, basierend auf den Gesetzen der Physik, die uns heute bekannt sind!

Die ferne Zukunft unseres Sonnensystems

Wenn wir die Geschichte des Universums vom Moment des Urknalls bis zur Gegenwart auf die Skala von „einem universellen Jahr“ bringen, wie würde unsere Zukunft aussehen?

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