Quels mondes peuvent survivre après la mort du soleil?

Lorsque notre Soleil sera à court de carburant, il deviendra une géante rouge, puis se transformera en une nébuleuse planétaire avec une naine blanche au centre. La nébuleuse de l'œil de chat est un exemple magnifique et coloré de ce destin possible, et la forme complexe, multicouche et asymétrique de cette nébuleuse indique la présence possible d'un compagnon dans l'étoile.

Rien sur Terre ne dure éternellement, et cette vérité s'étend même aux objets que nous voyons dans notre ciel. Le soleil, qui donne lumière et chaleur à tous les mondes du système solaire, ne brillera pas éternellement. Maintenant, dans son cœur, il y a une synthèse d'hélium à partir d'hydrogène, à la suite de laquelle, à chaque réaction nucléaire, une petite quantité de masse est convertie en énergie pure, selon Einstein E = mc ² .

Mais cela ne peut pas durer éternellement, car la quantité de carburant dans le cœur est limitée. Le soleil a déjà perdu dans ce processus une masse équivalente à la masse de Saturne, et dans 5-7 milliards d'années tout le carburant du cœur sera complètement consommé. Après s'être gonflé à la géante rouge , il en résultera la chute des couches externes, créant une nébuleuse planétaire , et son noyau se rétrécira et se transformera en une naine blanche . Pour un observateur extérieur, ce sera une vue magnifique et colorée. Mais à l'intérieur du système solaire, cela conduira à une catastrophe.



Aujourd'hui, le Soleil est très petit par rapport aux géants, cependant, il atteindra la taille d' Arcturus dans sa phase de la géante rouge, et gonflera jusqu'à 250 fois la taille actuelle. Pour un géant monstrueux comme Antares, il ne grandira jamais.

La première chose à savoir sur les géants rouges, c'est qu'ils sont énormes. Il nous semble que notre Soleil est grand: 1,4 million de kilomètres de diamètre, avec une masse de 300 000 fois celle de la Terre, mais par rapport à la géante rouge, ce n'est rien. Avec une telle masse, notre Soleil grandira 100 fois par rapport à la taille précédente, ayant absorbé Mercure et Vénus. La Terre est susceptible d'être poussée plus loin pendant la croissance et la perte de masse par le Soleil, et bien qu'une étoile puisse l'absorber, les scientifiques se demandent encore si elle survivra ou non.



Si les calculs sont corrects, le Soleil n'aura pas à avaler la Terre lorsqu'elle gonfle jusqu'à la géante rouge. Cependant, il devra devenir très chaud et subir des changements catastrophiques.

Dans ce cas, la Terre et Mars se transformeront en mondes calcinés et stériles. Les océans et les atmosphères de ces planètes bouilliront et disparaîtront de la surface, et ces mondes deviendront sans air et chauds, comme le Mercure d'aujourd'hui. Ces effets s'étendront bien au-delà des orbites des mondes rocheux intérieurs du système solaire.

Vous voyez, les géants rouges ne sont pas seulement énormes, ils sont également encore chauffés à plusieurs milliers de degrés, et ils brillent des milliers de fois plus brillants que le soleil d'aujourd'hui. La plupart des matériaux jetés - d'un tiers à la moitié de la masse du soleil - resteront réchauffés à des températures extrêmes et atteindront les bords extérieurs de notre système solaire. Les astéroïdes fondront, ayant perdu tous les composants volatils, et seuls les noyaux rocheux en resteront.



Les astéroïdes ont une certaine quantité de composants volatils, et ils présentent souvent des queues approchant du Soleil. Au fil du temps, lorsque le Soleil atteindra la géante rouge, ces astéroïdes fondront, perdront toutes les matières volatiles et deviendront soit des tas de pavés ou des pierres en fusion - dans tous les cas, devenant beaucoup plus petits que la taille actuelle

Mais les géants du gaz seront suffisamment massifs pour continuer à conserver leurs vêtements de gaz, qui peuvent même croître lorsque le Soleil entre dans cette phase. Par exemple, aujourd'hui, on ne trouve en orbite autour des géantes rouges que des géantes gazeuses, beaucoup plus grandes que même Jupiter. C'est peut-être le résultat de la sélection - et nous les voyons parce qu'ils sont plus faciles à voir - mais c'est peut-être le résultat d'un processus inévitable.

D'énormes quantités de matériaux quittant le Soleil entreront en collision avec des mondes géants aux champs gravitationnels puissants. La plupart des matériaux qui répondent à ces atmosphères émettront une gifle de proportions cosmiques et augmenteront la taille et la masse de ces mondes. En conséquence, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune peuvent être plus grands et plus massifs qu'aujourd'hui.



Le grand écart entre les tailles des mondes terrestres et des planètes telles que Neptune attire immédiatement votre attention et transformer le Soleil en une géante rouge ne fera qu'augmenter cette différence. La Terre et Mars perdront des atmosphères et, peut-être, une partie de la surface, tandis que les géantes gazeuses se développeront, absorbant de plus en plus de matière lorsque le Soleil déposera sa coquille extérieure.

Cependant, le soleil deviendra si brillant et chaud que la majeure partie du système solaire extérieur sera complètement détruite. Chacune des géantes gazeuses a ses propres anneaux; Les anneaux de Saturne sont les plus célèbres, mais nos quatre géants les possèdent tous. Ils se composent principalement de divers glaces - eau, méthane et dioxyde de carbone congelé. Grâce à l'énergie extrême émise par le Soleil, ces glaces ne fondront pas simplement - leurs molécules individuelles acquerront une telle énergie qu'elles seront rejetées du système solaire.



Anneaux de Neptune tournés sur une caméra grand angle de l'appareil Voyager-2 avec une grande exposition. Vous pouvez voir à quel point ils sont continus. Les anneaux de Neptune, comme les anneaux de toutes les géantes gazeuses, sont composés de composants de glace volatils, et fondront, bouilliront et se sublimeront lorsque le Soleil se transformera en géante rouge.

Il en sera de même pour les lunes, riches en eau, gravitant autour de ces mondes. La surface gelée de l' Europe , sous laquelle se trouve de la glace d'eau, s'évapore complètement. La même chose se produira avec Encelade , où presque tout sauf le noyau rocheux avec un mélange de métaux s'évapore. Presque toutes les lunes de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune diminueront considérablement de taille, leur atmosphère s'évaporera, leurs couches extérieures fondront et disparaîtront; seuls les noyaux de ces satellites, constitués de pierre et de métal, resteront. Certaines lunes, toutes constituées de substances volatiles, peuvent disparaître complètement.



Encelade est la lune de Saturne, composée presque entièrement de glace d'eau. Une colonne de matière qui en jaillit indique la présence d'un grand océan souterrain, mais la luminosité accrue du Soleil le fera bouillir et ne laissera qu'un noyau nu.

Même les objets les plus grands et les plus connus de la ceinture de Kuiper ne sont pas protégés de cette catastrophe. Même des mondes situés à des distances aussi vastes que Triton , Eris ou Pluton recevront quatre fois plus d'énergie par unité de surface que la Terre n'en reçoit aujourd'hui. Leurs atmosphères et surfaces, désormais recouvertes de divers types de glace, et contenant éventuellement des océans souterrains, s'évaporeront également complètement. Lorsque le Soleil devient une géante rouge et que les mondes intérieurs se transforment en restes calcinés ou sont consommés par le Soleil, des mondes comme Pluton ne deviendront pas des planètes potentiellement habitées: ils brûleront. Ils se transformeront en noyaux nus de pierre et de métal et deviendront similaires au Mercure d'aujourd'hui.



Structure géologique sous la surface de la plaine satellite . Il est possible que sur Pluton, sous une mince croûte, il y ait un océan d'eau liquide. Lorsque le Soleil devient une géante rouge, toutes les couches extérieures se sublimeront et bouilliront, ne laissant derrière elles qu'un noyau de pierre et de métal.

Quelques dizaines ou centaines de millions d'années seront l'espoir de conditions plus acceptables sur la ceinture de Kuiper, à une distance de 80 à 100 fois supérieure à la distance du Soleil à la Terre. À ce petit intervalle de temps, selon les normes spatiales, les objets à cette distance recevront à peu près autant de lumière solaire que la Terre n'en reçoit aujourd'hui. Cependant, pour vivre, le monde a besoin de plus que de la lumière du soleil; vous devez avoir suffisamment de masse, la bonne taille et les bons ingrédients. La lune et la terre sont très différentes en termes d'habitabilité, bien qu'elles reçoivent des quantités presque identiques d'énergie solaire par unité de surface.



Les orbites des célèbres sednoïdes , ainsi que la prétendue neuvième planète . Même lorsque le Soleil devient une géante rouge, la Neuvième Planète - dont l'existence est déjà discutable - n'atteindra pas une température suffisante pour devenir potentiellement habitable. Les autres mondes de la ceinture de Kuiper, même ceux qui sont à bonne distance, seront trop petits de ce point de vue.

Cependant, même l'hypothétique neuvième planète sera trop éloignée pour devenir potentiellement habitable, et tout ce qui est à la bonne distance sera trop petit pour que la vie y existe. Le système solaire deviendra une catastrophe en fusion, où seuls les noyaux nus des planètes, des lunes et d'autres objets resteront. Les géants gazeux peuvent gonfler et grandir, perdre leurs anneaux et de nombreux satellites, mais tout le reste ne deviendra rien de plus que des déchets riches en métal. Si vous espérez que les mondes extérieurs gelés du système solaire auront enfin leur chance de briller, vous serez déçu. Lorsque le Soleil atteindra la fin de sa vie, ces mondes, comme nos espoirs de survie, seront confrontés au fait que tous les plus importants vont fondre et disparaître.

Vous pouvez trouver plus d'articles sur le sujet scientifique populaire sur le site Golovanov.net . Lire: quand la matière noire et l'énergie noire sont apparues ; Est-il possible de créer de la vie en laboratoire ; qui survivra après la mort du soleil ; La série Ask Ethan d'articles de cosmologie.

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