Welche Welten können nach dem Tod der Sonne überleben?

Wenn unsere Sonne keinen Treibstoff mehr hat, wird sie zu einem roten Riesen und verwandelt sich dann in einen planetarischen Nebel mit einem weißen Zwerg in der Mitte. Der Katzenauge-Nebel ist ein großartiges und farbenfrohes Beispiel für dieses mögliche Schicksal, und die komplizierte, vielschichtige und asymmetrische Form dieses Nebels weist auf die mögliche Anwesenheit eines Gefährten im Stern hin.

Nichts auf der Erde hält für immer an, und diese Wahrheit erstreckt sich sogar auf jene Objekte, die wir in unserem Himmel sehen. Die Sonne, die allen Welten des Sonnensystems Licht und Wärme gibt, wird nicht für immer scheinen. Jetzt gibt es in seinem Kern eine Synthese von Helium aus Wasserstoff, wodurch bei jeder Kernreaktion eine kleine Menge Masse nach Einsteins E = mc ² in reine Energie umgewandelt wird.

Dies kann jedoch nicht ewig so weitergehen, da die Kraftstoffmenge im Kern begrenzt ist. Die Sonne hat bei diesem Prozess bereits eine Masse verloren, die der Masse des Saturn entspricht, und in 5-7 Milliarden Jahren wird der gesamte Brennstoff im Kern vollständig verbraucht sein. Nach dem Aufblasen auf den roten Riesen fallen die äußeren Schichten ab, wodurch ein planetarischer Nebel entsteht , und sein Kern schrumpft und verwandelt sich in einen weißen Zwerg . Für einen Außenstehenden ist es eine schöne und farbenfrohe Aussicht. Aber innerhalb des Sonnensystems wird dies zu einer Katastrophe führen.



Heute ist die Sonne im Vergleich zu den Riesen sehr klein, sie wird jedoch in ihrer Phase des roten Riesen die Größe von Arcturus erreichen und bis zum 250-fachen der aktuellen Größe anschwellen. Für einen monströsen Riesen wie Antares wird er niemals wachsen.

Das Erste, was man über die roten Riesen wissen muss, ist, dass sie riesig sind. Es scheint uns, dass unsere Sonne groß ist: 1,4 Millionen km breit, mit einer 300.000-fachen Masse der Erde, aber im Vergleich zum roten Riesen ist dies nichts. Mit einer solchen Masse wächst unsere Sonne im Vergleich zur vorherigen Größe 100-mal, nachdem sie Merkur und Venus absorbiert hat. Die Erde wird wahrscheinlich während des Wachstums und des Massenverlusts der Sonne weiter vorangetrieben, und obwohl ein Stern sie absorbieren kann, streiten sich Wissenschaftler immer noch darüber, ob sie überleben wird oder nicht.



Wenn die Berechnungen korrekt sind, muss die Sonne die Erde nicht verschlucken, wenn sie zum roten Riesen anschwillt. Es muss jedoch sehr heiß werden und katastrophale Veränderungen erfahren.

In diesem Fall verwandeln sich Erde und Mars in verkohlte, unfruchtbare Welten. Die Ozeane und Atmosphären dieser Planeten werden kochen und von der Oberfläche verschwinden, und diese Welten werden luftlos und heiß wie der heutige Merkur. Diese Effekte werden weit über die Umlaufbahnen der inneren Felswelten des Sonnensystems hinausreichen.

Sie sehen, die roten Riesen sind nicht nur riesig, sie sind auch noch auf viele tausend Grad erwärmt und sie leuchten tausende Male heller als die heutige Sonne. Der größte Teil des weggeworfenen Materials - von einem Drittel bis zur Hälfte der Sonnenmasse - bleibt auf extreme Temperaturen erwärmt und erreicht die Außenkanten unseres Sonnensystems. Asteroiden schmelzen, nachdem sie alle flüchtigen Bestandteile verloren haben, und nur felsige Kerne bleiben von ihnen übrig.



Asteroiden haben eine bestimmte Menge an flüchtigen Bestandteilen und weisen häufig Schwänze auf, die sich der Sonne nähern. Mit der Zeit, wenn die Sonne den roten Riesen erreicht, schmelzen diese Asteroiden, verlieren alle flüchtigen Stoffe und werden entweder zu Kopfsteinpflastersteinen oder geschmolzenen Steinen - auf jeden Fall viel kleiner als die aktuelle Größe

Aber die Gasriesen werden massiv genug sein, um weiterhin an ihrer Gaskleidung festzuhalten, die sogar wachsen kann, wenn die Sonne in diese Phase eintritt. Zum Beispiel finden wir heute im Orbit um die roten Riesen nur Gasriesen, viel größer als selbst Jupiter. Vielleicht ist dies das Ergebnis der Auswahl - und wir sehen sie, weil sie am einfachsten zu sehen sind -, aber vielleicht ist dies das Ergebnis eines unvermeidlichen Prozesses.

Riesige Mengen an Material, die die Sonne verlassen, kollidieren mit riesigen Welten mit starken Gravitationsfeldern. Das meiste Material, das diesen Atmosphären entspricht, wird einen Schlag kosmischer Ausmaße abgeben und die Größe und Masse dieser Welten erhöhen. Infolgedessen können Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun größer und massiver sein als heute.



Die große Lücke zwischen der Größe von Erdwelten und Planeten wie Neptun fällt sofort auf und die Verwandlung der Sonne in einen roten Riesen wird diesen Unterschied nur vergrößern. Erde und Mars verlieren die Atmosphäre und möglicherweise einen Teil der Oberfläche, während Gasriesen wachsen und immer mehr Materie absorbieren, wenn die Sonne ihre äußere Hülle fallen lässt.

Die Sonne wird jedoch so hell und heiß, dass der größte Teil des äußeren Sonnensystems vollständig zerstört wird. Jeder der Gasriesen hat seine eigenen Ringe; Die Saturnringe sind am berühmtesten, aber alle unsere vier Riesen haben sie. Sie bestehen hauptsächlich aus verschiedenen Eisarten - Wasser, Methan und gefrorenes Kohlendioxid. Dank der extremen Energie, die von der Sonne abgegeben wird, schmelzen diese Eis nicht nur - ihre einzelnen Moleküle erhalten solche Energie, dass sie aus dem Sonnensystem geworfen werden.



Neptunringe, die mit einer Weitwinkelkamera des Voyager-2-Geräts mit großer Belichtung aufgenommen wurden. Sie können sehen, wie kontinuierlich sie sind. Die Ringe von Neptun bestehen wie die Ringe aller Gasriesen aus flüchtigen Eiskomponenten und schmelzen, kochen und sublimieren, wenn sich die Sonne in einen roten Riesen verwandelt.

Gleiches gilt für wasserreiche Monde, die sich um diese Welten drehen. Die gefrorene Oberfläche Europas , unter der sich Wassereis befindet, wird vollständig wegkochen. Das gleiche passiert mit Enceladus , bei dem fast alles außer dem felsigen Kern mit einer Beimischung von Metallen verdunstet. Fast alle Monde von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun werden erheblich kleiner, ihre Atmosphären werden wegkochen, ihre äußeren Schichten werden schmelzen und verschwinden; nur die Kerne dieser Satelliten, bestehend aus Stein und Metall, bleiben übrig. Einige Monde, die alle aus flüchtigen Substanzen bestehen, können vollständig verschwinden.



Enceladus ist der Mond des Saturn, der fast ausschließlich aus Wassereis besteht. Eine aus ihr austretende Materiesäule weist auf das Vorhandensein eines großen unterirdischen Ozeans hin, aber die erhöhte Helligkeit der Sonne führt dazu, dass sie wegkocht und nur einen bloßen Kern hinterlässt.

Selbst die größten und bekanntesten Objekte des Kuipergürtels sind vor dieser Katastrophe nicht geschützt. Selbst Welten, die sich in so großen Entfernungen wie Triton , Eris oder Pluto befinden , erhalten viermal mehr Energie pro Oberflächeneinheit als die Erde heute. Ihre Atmosphären und Oberflächen, die jetzt mit verschiedenen Arten von Eis bedeckt sind und möglicherweise unterirdische Ozeane enthalten, werden ebenfalls vollständig verdunsten. Wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird und die inneren Welten zu verkohlten Überresten werden oder von der Sonne verzehrt werden, werden Welten wie Pluto nicht zu potenziell bewohnten Planeten: Sie werden brennen. Sie werden sich in bloße Kerne aus Stein und Metall verwandeln und dem heutigen Merkur ähneln.



Geologische Struktur unter der Oberfläche der Satellitenebene . Es ist möglich, dass sich auf Pluto unter einer dünnen Kruste ein Ozean aus flüssigem Wasser befindet. Wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird, sublimieren alle äußeren Schichten und kochen weg, wobei nur ein Kern aus Stein und Metall zurückbleibt.

Ein paar zehn oder hundert Millionen Jahre werden die Hoffnung auf akzeptablere Bedingungen auf dem Kuipergürtel sein, in einer Entfernung von 80 bis 100 Mal größer als die Entfernung von der Sonne zur Erde. In diesem kleinen Raumintervall erhalten Objekte in dieser Entfernung ungefähr so ​​viel Sonnenlicht wie die Erde heute. Zum Leben braucht die Welt jedoch mehr als nur Sonnenlicht. Sie müssen genug Masse, die richtige Größe und die richtigen Zutaten haben. Der Mond und die Erde sind sehr unterschiedlich bewohnbar, obwohl sie nahezu identische Mengen an Sonnenenergie pro Flächeneinheit erhalten.



Die Umlaufbahnen berühmter Sednoiden zusammen mit dem angeblichen neunten Planeten . Selbst wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird, wird der Neunte Planet - dessen Existenz bereits umstritten ist - keine Temperatur erreichen, die ausreicht, um potenziell bewohnbar zu werden. Andere Welten des Kuipergürtels, auch diejenigen, die sich in der richtigen Entfernung befinden, werden unter diesem Gesichtspunkt zu klein sein.

Selbst der hypothetische Neunte Planet wird jedoch zu weit entfernt sein, um potenziell bewohnbar zu werden, und alles, was sich in der richtigen Entfernung befindet, wird zu klein sein, um dort zu leben. Das Sonnensystem wird zu einer geschmolzenen Katastrophe, in der nur die bloßen Kerne von Planeten, Monden und anderen Objekten übrig bleiben. Gasriesen können anschwellen und wachsen, ihre Ringe und viele Satelliten verlieren, aber alles andere wird nichts weiter als metallreiche Müllstücke. Wenn Sie hoffen, dass die gefrorenen Außenwelten des Sonnensystems endlich ihre Chance bekommen zu leuchten, werden Sie enttäuscht sein. Wenn die Sonne das Ende ihres Lebens erreicht, werden diese Welten, wie auch unsere Hoffnungen auf Überleben, mit der Tatsache konfrontiert sein, dass alle wichtigen Dinge schmelzen und verschwinden werden.

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