Cuando nuestro Sol se quede sin combustible, se convertirá en un gigante rojo y luego se convertirá en una nebulosa planetaria con una enana blanca en el centro. La Nebulosa Ojo de Gato es un ejemplo magnífico y colorido de este posible destino, y la forma intrincada, compleja y asimétrica de esta nebulosa indica la posible presencia de un compañero en la estrella.Nada en la Tierra dura para siempre, y esta verdad se extiende incluso a aquellos objetos que vemos en nuestro cielo. El sol, que da luz y calor a todos los mundos del sistema solar, no brillará para siempre. Ahora en su núcleo hay una síntesis de helio a partir de hidrógeno, como resultado de lo cual con cada reacción nuclear se convierte una pequeña cantidad de masa en energía pura, de acuerdo con E = mc
2 de Einstein.
Pero esto no puede continuar para siempre, porque la cantidad de combustible en el núcleo es limitada. El sol ya ha perdido en este proceso una masa equivalente a la masa de Saturno, y en 5-7 mil millones de años todo el combustible en el núcleo se consumirá por completo. Habiendo inflado al
gigante rojo , como resultado dejará caer las capas externas, creando una
nebulosa planetaria , y su núcleo se encogerá y se convertirá en una
enana blanca . Para un observador externo, será una vista hermosa y colorida. Pero dentro del sistema solar, esto conducirá al desastre.
Hoy, el Sol es muy pequeño en comparación con los gigantes, sin embargo, crecerá al tamaño de Arcturus en su fase del gigante rojo, y se hinchará hasta 250 veces el tamaño actual. Para un monstruo monstruoso como Antares, nunca crecerá.Lo primero que debes saber sobre los gigantes rojos es que son enormes. Nos parece que nuestro Sol es grande: 1.4 millones de kilómetros de diámetro, con una masa de 300,000 veces la de la Tierra, pero en comparación con el gigante rojo, esto no es nada. Con tal masa, nuestro Sol crecerá 100 veces en comparación con el tamaño anterior, habiendo absorbido Mercurio y Venus. Es probable que la Tierra sea empujada aún más durante el crecimiento y la pérdida de masa por el Sol, y aunque una estrella puede absorberla, los científicos aún discuten sobre si sobrevivirá o no.
Si los cálculos son correctos, el Sol no tendrá que tragarse la Tierra cuando se hinche hacia el gigante rojo. Sin embargo, tendrá que calentarse mucho y sufrir cambios catastróficos.En este caso, la Tierra y Marte se convertirán en mundos carbonizados y estériles. Los océanos y las atmósferas de estos planetas hervirán y desaparecerán de la superficie, y estos mundos se volverán sin aire y calientes, como el Mercurio de hoy. Estos efectos se extenderán mucho más allá de las órbitas de los mundos rocosos internos del sistema solar.
Verá, los gigantes rojos no solo son enormes, sino que también se calientan a muchos miles de grados y brillan miles de veces más brillantes que el Sol de hoy. La mayor parte del material desechado, de un tercio a la mitad de la masa del sol, permanecerá calentado a temperaturas extremas y alcanzará los bordes exteriores de nuestro sistema solar. Los asteroides se derretirán, habiendo perdido todos los componentes volátiles, y solo quedarán núcleos rocosos de ellos.
Los asteroides tienen una cierta cantidad de componentes volátiles, y a menudo exhiben colas que se acercan al Sol. Con el tiempo, cuando el Sol llegue al gigante rojo, estos asteroides se derretirán, perderán todos los materiales volátiles y se convertirán en pilas de adoquines o piedras fundidas, en cualquier caso, se volverán mucho más pequeñas que el tamaño actual.Pero los gigantes gaseosos serán lo suficientemente masivos como para continuar aferrándose a su ropa de gas, que incluso puede crecer cuando el Sol ingrese en esta fase. Por ejemplo, hoy encontramos en órbita alrededor de los gigantes rojos solo gigantes gaseosos, mucho más grandes que incluso Júpiter. Quizás este sea el resultado de la selección, y los vemos porque son más fáciles de ver, pero quizás este sea el resultado de un proceso inevitable.
Grandes cantidades de material que salen del Sol colisionarán con mundos gigantes con poderosos campos gravitacionales. La mayor parte del material que cumple con estas atmósferas emitirá una bofetada de proporciones cósmicas y aumentará el tamaño y la masa de estos mundos. Como resultado, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno pueden ser más grandes y más masivos que hoy.
La gran brecha entre los tamaños de los mundos terrestres y los planetas como Neptuno llama la atención de inmediato y convertir el Sol en un gigante rojo solo aumentará esta diferencia. La Tierra y Marte perderán atmósferas y, posiblemente, parte de la superficie, mientras que los gigantes gaseosos crecerán y absorberán más y más materia cuando el Sol deje caer su capa exterior.Sin embargo, el sol se volverá tan brillante y caliente que la mayor parte del sistema solar exterior será completamente destruido. Cada uno de los gigantes gaseosos tiene sus propios anillos; Los anillos de Saturno son los más famosos, pero nuestros cuatro gigantes los tienen. Se componen principalmente de varios hielos: agua, metano y dióxido de carbono congelado. Gracias a la energía extrema emitida por el Sol, estos hielos no solo se derretirán, sino que sus moléculas individuales adquirirán tal energía que serán expulsadas del sistema solar.
Anillos de Neptuno filmados en una cámara gran angular del aparato Voyager-2 con una gran exposición. Puedes ver lo continuos que son. Los anillos de Neptuno, como los anillos de todos los gigantes gaseosos, están compuestos de componentes volátiles de hielo y se derriten, hierven y subliman cuando el Sol se convierte en un gigante rojo.Lo mismo será cierto para las lunas, ricas en agua, que giran en torno a estos mundos. La superficie congelada de
Europa , bajo la cual hay hielo de agua, se evaporará por completo. Lo mismo ocurrirá con
Encelado , en el que se evaporará casi todo excepto el núcleo rocoso con una mezcla de metales. Casi todas las lunas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno disminuirán significativamente de tamaño, sus atmósferas se evaporarán, sus capas externas se derretirán y desaparecerán; solo quedarán los núcleos de estos satélites, que consisten en piedra y metal. Algunas lunas, todas compuestas de sustancias volátiles, pueden desaparecer por completo.
Encelado es la luna de Saturno, que consiste casi por completo en hielo de agua. Una columna de materia en erupción indica la presencia de un gran océano subsuperficial, pero el aumento del brillo del Sol hará que hierva y deje solo un núcleo desnudo.Incluso los objetos más grandes y conocidos
del cinturón de Kuiper no
están protegidos de este desastre. Incluso los mundos ubicados a distancias tan grandes como
Tritón ,
Eris o
Plutón recibirán cuatro veces más energía por unidad de superficie que la Tierra recibe hoy. Sus atmósferas y superficies, ahora cubiertas con varios tipos de hielo, y posiblemente conteniendo océanos subsuperficiales, también se evaporarán por completo. Cuando el Sol se convierte en un gigante rojo, y los mundos internos se convierten en restos carbonizados o son consumidos por el Sol, mundos como Plutón no se convertirán en planetas potencialmente habitados: se quemarán. Se convertirán en núcleos desnudos de piedra y metal, y se volverán similares al Mercurio de hoy.
Estructura geológica debajo de la superficie del satélite Llanura . Es posible que en Plutón, debajo de una delgada corteza, haya un océano de agua líquida. Cuando el Sol se convierte en un gigante rojo, todas las capas externas se sublimarán y se evaporarán, dejando solo un núcleo de piedra y metal.Unas pocas decenas o cientos de millones de años serán la esperanza de condiciones más aceptables en el cinturón de Kuiper, a una distancia de 80-100 veces mayor que la distancia del Sol a la Tierra. En este pequeño intervalo de tiempo, según los estándares espaciales, los objetos a esta distancia recibirán casi tanta luz solar como la Tierra recibe hoy. Sin embargo, para vivir, el mundo necesita más que luz solar; necesitas tener suficiente masa, el tamaño correcto y los ingredientes correctos. La luna y la tierra son muy diferentes en habitabilidad, a pesar de recibir cantidades casi idénticas de energía solar por unidad de área.
Las órbitas de los famosos sednoides , junto con el supuesto Noveno Planeta . Incluso cuando el Sol se convierta en un gigante rojo, el Noveno Planeta, cuya existencia ya es discutible, no alcanzará una temperatura suficiente para ser potencialmente habitable. Otros mundos del cinturón de Kuiper, incluso aquellos que están a la distancia correcta, serán demasiado pequeños desde este punto de vista.Sin embargo, incluso el hipotético Noveno Planeta estará demasiado lejos para ser potencialmente habitable, y todo lo que esté a la distancia correcta será demasiado pequeño para que exista vida allí. El sistema solar se convertirá en una catástrofe fundida, donde solo quedarán los núcleos desnudos de planetas, lunas y otros objetos. Los gigantes gaseosos pueden hincharse y crecer, perder sus anillos y muchos satélites, pero todo lo demás se convertirá en nada más que pedazos de basura ricos en metal. Si espera que los mundos exteriores congelados del sistema solar finalmente tengan la oportunidad de brillar, se sentirá decepcionado. Cuando el Sol llegue al final de su vida, estos mundos, como nuestras esperanzas de supervivencia, se enfrentarán al hecho de que lo más importante se derretirá y desaparecerá.
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