الفلك

كم ستكون سنة الأرض عندما تتحول شمسنا إلى اللون الأحمر؟

كم ستكون سنة الأرض عندما تتحول شمسنا إلى اللون الأحمر؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

نحن نعيش في كوكب يدور حول 93 مليون ميل من نجم التسلسل الرئيسي من النوع G ، أو "القزم الأصفر". هذا يكفي لثورة مدتها 365 يومًا. هذا هو الحال بالنسبة لقانون كبلر الثالث للحركة - فكلما كان الجسد بعيدًا عن والديه ، كلما استغرق الأمر وقتًا أطول للدوران حوله.

لكن في المستقبل البعيد ، ستنتفخ شمسنا إلى عملاق أحمر ، نجم كبير بما يكفي لابتلاع عطارد والزهرة من الوجود. ستحل الأرض والمريخ مكانهما ، وستنتقل المنطقة الصالحة للسكن (حيث يكون الماء السائل ممكنًا) من بين المريخ والمشتري إلى بين زحل وأورانوس.

لذلك ، في المستقبل ، لن تكون الأرض وحدة فلكية واحدة من الشمس ، مما يعني عامًا أقصر بكثير. ولكن هل أجرى أي شخص أي حسابات فيما يتعلق بمدى أقصر سنة على الأرض في هذا السيناريو المستقبلي؟


يعتمد طول السنة على المسافة بين مركز الكوكب ومركز الشمس ، وليس سطح الشمس. لذلك إذا توسعت الشمس فقط ، فإن الأرض عند 1 AU ستظل تستغرق عامًا قياسيًا لأداء مدار واحد.

ومع ذلك ، عندما تصبح الشمس عملاقًا أحمر ، فإنها لن تتوسع فقط. كما تذكر ويكيبيديا ، ألقى العمالقة الحمر كمية كبيرة من الكتلة على شكل غاز وغبار. تشير التقديرات إلى أن الشمس ستفقد حوالي ثلث كتلتها خلال المليار سنة الأولى من طورها العملاق الأحمر ، وفي النهاية ستصبح كتلة نصف كتلتها الحالية ؛ انظر هنا لمزيد من التفاصيل.

لا يزال من غير الواضح بالضبط ما الذي سيحدث للأرض أثناء حدوث كل هذا. قد يبتلعها ، مثل عطارد والزهرة سيكون بالتأكيد. ولكن حتى لو لم يتم ابتلاعها ، فمن المحتمل أن يؤثر التفاعل مع كل هذا الغاز والغبار على مداره.

إذا تجاهلنا هذا التعقيد ، فيمكننا بسهولة حساب فترة مدار 1 AU حول شمس ذات كتلة مخفضة. ينص الشكل النيوتوني لقانون كبلر الثالث على ذلك $$ T ^ 2 = left ( frac {4 pi ^ 2} {GM} right) r ^ 3 $$ أين $ T $ هي الفترة ، $ G $ هو ثابت الجاذبية العالمي ، مليون دولار هي كتلة الشمس ، و $ r $ هو متوسط ​​نصف القطر المداري.

إذا احتفظنا بها $ r $ عند 1 AU ولكن يتم خفض كتلة الشمس إلى النصف ، ثم يتم ضرب الفترة في $ sqrt {2} $، مما يمنحنا مدة عام تبلغ حوالي 516 يومًا. هذا باستخدام طول اليوم الحالي ، بحلول ذلك الوقت ستكون فترة دوران الأرض أطول بكثير.

أنا عنجد تشك في أن الأرض ستظل على بعد 1 AU من الشمس ، لذا من فضلك لا تأخذ هذا الرقم 516 يومًا على محمل الجد!


هل ستصبح الشمس قزمًا أبيض؟ [ما هو مصير الشموس؟]

تقع الشمس في مركز نظامنا الشمسي ، وتوفر المصدر الأساسي للطاقة اللازمة للحياة كما هي على الأرض. نظرًا لأهميتها ، وحقيقة أنها تتكون من ما يقدر بـ 67 عنصرًا مختلفًا تتفاعل جميعها مع بعضها البعض ، فمن المثير للاهتمام اكتشاف مصيرها العام.

فهل ستصبح الشمس قزمًا أبيض؟ الإجابة المختصرة هي نعم ، في النهاية (يقدر العلماء أن هذا سيحدث في حوالي 5 مليارات سنة). ستصبح الشمس قزمًا أبيض بعد مرحلة انتقالية لكونها عملاق أحمر. تحدث دورة الحياة هذه عندما يحترق مصدر وقود الشمس (الهيدروجين) بمرور الوقت ، ومن خلال عملية تُعرف باسم الاندماج النووي (حيث يتفاعل الهيدروجين والهيليوم) ، ستتوسع الشمس لتصبح عملاقًا أحمر. من هناك وبعد فترة من الوقت ، سينهار بعد ذلك إلى قزم أبيض أصغر كثيفًا.

الأقزام البيضاء هي نجوم صغيرة ومضغوطة لكنها كثيفة تنخفض درجة حرارتها بعد أن تشكلت على شكل عملاق أحمر. الشمس ، مثلها مثل غالبية النجوم الأخرى ، من حيث أنها ستتبع هذا المصير المماثل. القزم الأبيض هناك ظواهر مثالية يجب دراستها لمراقبة مسار النجوم وتطورها ، وتعطينا نظرة ثاقبة لما سيصبح لأنظمتنا الشمسية مركزية ومحورية.


كم ستكون سنة الأرض عندما تتحول شمسنا إلى اللون الأحمر؟ - الفلك

الآن دعونا نحاول التعرف على المقاييس الزمنية. سأستخدم نموذج مقياس آخر ، لكن بدلاً من تقليل المسافات ، سأقوم بتقليص الوقت. يُطلق على نموذج المقياس اسم `` التقويم الكوني '' حيث تقابل كل ثانية في `` التقويم الكوني '' 475 سنة حقيقية (أي 24 يومًا تقويميًا كونيًا = 1 مليار سنة حقيقية). إذا كنت تستخدم العدد الكلاسيكي البالغ 15 مليار سنة لعمر الكون ، فيمكنك حصر تاريخ الكون بأكمله في سنة تقويمية كونية واحدة (القياسات الأخيرة تضع العمر أقرب إلى 14 مليار سنة). يبدأ الكون في الصباح الباكر من الأول من كانون الثاني (يناير) في منتصف الليل في التقويم الكوني وزماننا الحالي في 31 كانون الأول (ديسمبر) الساعة 11: 59: 59.99999 مساءً في التقويم الكوني. فيما يلي بعض التواريخ المهمة في هذا التقويم الكوني المضغوط للغاية والمتعلقة بنا نحن البشر: (انظر أيضًا الشكل أدناه)

أصل الكون - يناير. 1 أصل مجرتنا - 24 يناير
أصل النظام الشمسي - سبتمبر. 9 تصلب الأرض - سبتمبر. 14
الحياة على الأرض - سبتمبر. 30 ظهور التكاثر الجنسي - تشرين الثاني (نوفمبر). 25
جو الأكسجين - ديسمبر. 1 الانفجار الكمبري (منذ 600 مليون سنة عندما تظهر معظم الكائنات الحية المعقدة ، الأسماك ، ثلاثية الفصوص) - ديسمبر. 17
النباتات البرية والحشرات - ديسمبر. 19 ، 20 البرمائيات الأولى - ديسمبر. 22
الزواحف الأولى وأشجار الأمبير - ديسمبر. 23 الديناصورات الأولى - ديسمبر. 25
تأثير KT ، عمر الثدييات ، الطيور - 10:00 صباحًا 30 ديسمبر القرود الأولى - ديسمبر. 30
أسترالوبيثيسينز (لوسي ، إلخ) - 10:00 مساءً 31 ديسمبر Homo habilis - 11:25 مساءً 31 ديسمبر
الإنسان المنتصب - 11:40 مساءً 31 ديسمبر الإنسان العاقل المبكر - 11:50 مساءً 31 ديسمبر
رجل النياندرتال - 11:57 مساءً 31 ديسمبر رجل Cro-Magnon - 11:58: 38 مساءً
Homo sapiens sapiens - 11:58:57 مساءً 31 ديسمبر تاريخ البشرية - 11:59:39 مساءً
اليونانيون القدماء حتى الآن - آخر خمس ثوان متوسط ​​عمر الإنسان - 0.15 ثانية

إنه لأمر مدهش إلى حد ما أننا تمكنا من اكتشاف الكثير عن التطور طويل المدى للكون والأشياء الموجودة فيه ، خاصة عندما تفكر في أننا كنا نراقب الكون بجدية فقط منذ حوالي 100 عام ، وهو ما يمثل فقط جزء طفيف من عمر الكون. منذ حوالي 100 عام ، عندما استخدم التصوير الفوتوغرافي لأول مرة في علم الفلك ، مما جعل برامج المراقبة المنهجية حقًا ممكنة. كيف يمكن لعلماء الفلك أن يقولوا بثقة أن الشمس ستمر بمرحلة عملاق أحمر خلال حوالي 5 مليارات سنة من الآن؟ هل من الغطرسة الحديث بثقة عن عملية تشكل الأرض قبل 4.6 مليار سنة؟

لإعطائك فكرة عن الصعوبات في دراسة الفترات الزمنية الطويلة ، فكر في هذا القياس: يأتي كائن فضائي إلى الأرض للبحث عن الحياة وفهم كيفية تطورها. ET لديها كاميرا ولديها 15 ثانية فقط لالتقاط أكبر عدد ممكن من الصور. خمس عشرة ثانية هي نفس النسبة من عمر الإنسان مثل المائة عام بالنسبة لعمر الكون (15 ثانية / عمر الإنسان = 100 عام / عمر الكون). تعود ET إلى المنزل ويحاول زملاؤها فهم الأرض من فترة الـ 15 ثانية من اللقطات. لن يروا أي تغييرات تطورية مهمة. كيف سيحددون شكل الحياة السائد؟ يمكنهم استخدام مجموعة متنوعة من المعايير: 1) الحجم: يقودهم إلى اختيار الحيتان أو الأفيال 2) الأرقام: اختيار الحشرات 3) مساحة الأرض التي يتحكم فيها نوع واحد: اختر السيارات.

لنفترض أنهم قرروا بطريقة ما أن البشر هم المهيمنون. لديهم الآن المزيد من المشاكل. هناك تنوع كبير بين البشر (على الرغم من أن ET مع 10 مخالب و 200 عين وقشرة خارجية من السيليكون ، يبدو البشر جميعًا متشابهين!). يحاول ET وزملاؤه تصنيف البشر بشكل منهجي. البشر يأتون بأحجام مختلفة. في مخطط تصنيف خشن ، يقومون بتقسيم الأحجام إلى صغيرة ومتوسطة وكبيرة. كما أنها تأتي بألوان بصرية متنوعة لغلافها الخارجي: الأحمر والأسود والبني والأصفر والأبيض. يبدو أن هناك جنسين منفصلين (الجنس الآخر ذكر وأنثى). بعد بعض البدايات الخاطئة بالنظريات التي تستخدم طول الشعر ولون العين ، فهم مستعدون لأن يسألوا أنفسهم ، `` هل تتطور إناث البشر الصغيرة ذات اللون البني إلى بشر ذكور كبيرة حمراء؟ '' كبيرة تظل كبيرة؟ "" لماذا هناك ميل للبشر الصغار ليكونوا مع شخص أو اثنين من كبار البشر؟ '' بالخصائص الثلاث [الحجم (3 أقسام) ، واللون (5 أقسام) ، والجنس (قسمان) ] ، لدى ET 3 & # 2155 & # 2152 = 30 مجموعة مختلفة و 30 & # 21530 = 900 مخطط تطوري محتمل يجب مراعاتها! حسنًا ، يتمتع الكون بالعديد من الخصائص ، وبالتالي ، هناك العديد من التركيبات التي يجب مراعاتها!


القضاء على التكنولوجيا

يقول لوب: "في ذلك الوقت ، لم يكن هناك الكثير من التكنولوجيا ، لذا لم يكن الضرر كبيرًا ، ولكن إذا حدث في العالم الحديث ، فقد يكون الضرر بمثابة تريليونات الدولارات". "ومضة كهذه اليوم يمكن أن تغلق جميع شبكات الطاقة ، وجميع أجهزة الكمبيوتر ، وجميع أنظمة التبريد في المفاعلات النووية. يمكن أن تسوء أشياء كثيرة ".

اختبر الكسوف الكلي للشمس في الأرجنتين لعام 2020: شاهد حدثًا سماويًا نادرًا في جولة اكتشاف عالم جديد

يقول لوب إن حدثًا بقوة 1859 يمكن أن يتسبب في أضرار بنحو 10 تريليونات دولار لشبكات الطاقة والأقمار الصناعية والاتصالات. يمكن أن يؤدي توهج أقوى قليلاً إلى إتلاف طبقة الأوزون.

أظهر العمل السابق أن مثل هذا الحدث يبدو أنه من المرجح أن يحدث في القرن المقبل ، مع وجود فرصة بنسبة 12 في المائة لحدوثه في العقد المقبل ، ولكن لا يبدو أن أي شخص يشعر بالقلق ، كما يقول لوب. تحظى تأثيرات الكويكبات باهتمام كبير عندما يتعلق الأمر بأحداث الفضاء التي تهدد الحياة ، لكن لوب ولينجام وجدا أن الكواكب الفائقة ستكون مميتة بنفس القدر ومن المحتمل حدوثها.

يقول جريج لافلين من جامعة ييل: "لست مستلقيًا مستيقظًا في سريري في الليل قلقًا بشأن الكواكب الشمسية الفائقة ، لكن هذا لا يعني أنه لا ينبغي لأحد أن يقلق بشأنها".

في الشهر الماضي ، توصل لوب ولينجام إلى طريقة محتملة واحدة لحماية الأرض من الكواكب الفائقة الكبيرة والصغيرة: حلقة هائلة من الأسلاك الموصلة بيننا وبين الشمس يمكن أن تعمل كدرع مغناطيسي وتحرف جسيمات التوهج بعيدًا.

لسوء الحظ ، فإن إطلاق مثل هذا الدرع في الفضاء سيكلف ما يزيد عن 100 مليار دولار. يقول لافلين: "أعتقد أن تحويل الموارد بشكل جدي لبناء حلقة سلكية في الفضاء لن يكون أفضل طريقة لإنفاق الأموال". "لكن التفكير أكثر في كيفية عمل الكواكب الشمسية الفائقة والحصول على فكرة عن كيفية تناسب شمسنا مع أقرانها سيكون جهدًا قيمًا للغاية."

مرجع المجلة: مجلة الفيزياء الفلكية، DOI: 10.3847 / 1538-4357 / aa8e96


يتوقع الفيزيائيون أن الوقت سينتهي في غضون خمسة مليارات عام

سيتوقف الكون عن الوجود تقريبًا في نفس الوقت الذي تموت فيه شمسنا ، وفقًا لتوقعات جديدة مبنية على نظرية الأكوان المتعددة.

لقد كان الكون موجودًا منذ ما يقرب من 14 مليار سنة ، وبقدر ما يتعلق الأمر بمعظم الناس ، يجب أن يستمر الكون في الوجود لمليارات السنين أخرى.

لكن وفقًا لورقة بحثية جديدة ، هناك نظرية واحدة عن أصول الكون تتنبأ بأن الوقت نفسه سينتهي في غضون خمسة مليارات سنة فقط - بالمصادفة ، في الوقت الذي تقترب فيه شمسنا من الموت.

يأتي التنبؤ من نظرية التضخم الأبدي ، التي تقول إن كوننا جزء من الكون المتعدد. يتكون هذا الهيكل الهائل من عدد لا حصر له من الأكوان ، كل منها يمكن أن يولد عددًا لا حصر له من الأكوان البنت. (مواضيع ذات صلة: "هياكل جديدة غير معروفة في عالمنا.")

مشكلة الأكوان المتعددة هي أن أي شيء يمكن أن يحدث سيحدث عددًا لا نهائيًا من المرات ، وهذا يجعل حساب الاحتمالات - مثل احتمالات انتشار الكواكب بحجم الأرض - يبدو مستحيلًا.

قال كين أولوم: "المفاهيم العادية للاحتمال - حيث تقول ، يحدث الحدث أ مرتين والحدث ب أربع مرات ، لذا فإن احتمال حدوث الحدث ب مضاعف - لا تعمل ، لأنه بدلاً من اثنين وأربعة ، لديك ما لا نهاية". جامعة تافتس في ماساتشوستس ، الذي لم يشارك في الدراسة.

وحساب الاحتمالات في كون متعدد لن يكون مجرد مشكلة لعلماء الكونيات.

"إذا فاز عدد كبير من المراقبين في جميع أنحاء العالم باليانصيب ، فعلى أي أساس يمكن للمرء أن يدعي أن الفوز باليانصيب أمر غير محتمل؟" كتب عالم الفيزياء النظرية رافائيل بوسو من جامعة كاليفورنيا في بيركلي وزملاؤه في الدراسة الجديدة.

كان الفيزيائيون يتحايلون على هذه المشكلة باستخدام نهج رياضي يسمى القطع الهندسية ، والذي يتضمن أخذ مساحة محدودة من الأكوان المتعددة وحساب الاحتمالات بناءً على تلك العينة المحدودة.

لكن في الورقة البحثية الجديدة ، التي نُشرت على الإنترنت الشهر الماضي على موقع جامعة كورنيل arXiv.org ، لاحظ فريق Bousso أن هذه التقنية لها نتيجة غير مقصودة ، وحتى الآن ، تم التغاضي عنها.

قال بوسو: "لا يمكنك استخدام [عمليات القطع] باعتبارها مجرد أدوات رياضية لا تترك بصمة". "نفس القطع الذي أعطاك هذه التنبؤات اللطيفة وربما الصحيحة يتنبأ أيضًا بنهاية الوقت.

"بعبارة أخرى ، إذا استخدمت حدًا لحساب الاحتمالات في التضخم الأبدي ، فإن القطع نفسه" - وبالتالي نهاية الوقت - "يصبح حدثًا يمكن أن يحدث".

الكون عبارة عن فقاعة واحدة في وعاء يغلي

على الرغم من هذا التجاعيد الغريبة ، يعتقد بوسو وزملاؤه أن التضخم الأبدي مفهوم راسخ. قال بوسو إن معظم الافتراضات العلمية الأساسية للنظرية - مثل نظريات النسبية لألبرت أينشتاين - "تبدو كلها غير ضارة ، ومن الصعب رؤية ما يمكن أن يحل محلها".

في الواقع ، يعتقد العديد من الفيزيائيين أن التضخم الأبدي هو امتداد طبيعي لنظرية التضخم ، التي حلت بعض المشاكل مع نظرية الانفجار الأعظم الأصلية.

وفقًا للنماذج المبكرة للانفجار الأعظم ، فإن مجموعات المادة الموجودة الآن على طرفي نقيض من مسافات بعيدة من الكون متباعدة جدًا بحيث لا يمكن أن تكون على اتصال مع بعضها البعض. هذا يعني أن الكون المبكر كان يجب أن يكون متكتلًا.

علاوة على ذلك ، بالمعدل الذي يتوسع فيه كوننا الآن ، يجب أن ينحني شكله العام بمرور الوقت. أيضًا ، يجب أن تملأ اللحظة الأولى للخلق الكون بجزيئات ثقيلة ومستقرة تسمى أحادي القطب المغناطيسي.

لكن الملاحظات في السنوات القليلة الماضية للإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم تقول غير ذلك: كان الكون المبكر موحدًا ، وشكل الكون الحالي مسطح ، ولم يتم رصد أحادي القطب المغناطيسي قط بشكل قاطع.

تفسر نظرية التضخم القياسي كل هذا بالقول إن الكون شهد فترة من التوسع السريع للغاية في لحظاته القليلة الأولى ، وفي النهاية استقر ليخلق الكون المسطح والموحد الذي نراه اليوم.

التضخم الأبدي هو الخطوة التالية في نظرية التضخم ، ويسمح للعلماء بتجنب بعض الأسئلة الكونية الصعبة الأخرى ، مثل ما كان موجودًا قبل كوننا (الإجابة: أكوان أخرى) ولماذا يبدو أن كوننا يتمتع بخصائص مضبوطة للحياة (إجابة) : كل ​​شيء ممكن).

قال تشارلز لينيفير ، "على الرغم من عدم وجود نظرية [لشرح اللحظات الأولى للكون] ، إلا أن لدينا بعض الأفكار الجيدة حول الشكل الذي ستبدو عليه هذه النظرية. ويبدو أن هذه الأفكار تشمل بالضرورة أكوانًا أخرى" ، عالم فيزياء فلكية في الجامعة الوطنية الأسترالية ، لم يكن عضوًا في فريق الدراسة.

"التشبيه الجيد هو أن نظرياتنا تتنبأ بوعاء مغلي من الماء ، وأصل كوننا هو تكوين إحدى الفقاعات في قاع الإناء. تقترح النظرية بقوة وجود فقاعات أخرى ، لأنه عندما اغلي الماء ، فلن تحصل على فقاعة واحدة فقط ".

الوقت يقترب من نهايته المفاجئة؟

لكن التضخم الأبدي لا يزال غير مثالي ، كما توضح مشكلة الاحتمالات في الكون المتعدد.

يقول قائد الدراسة بوسو ، إذا كانت الاحتمالات تعمل في كون متعدد ، فلا بد أن تكون هناك انقطاعات فعلية تؤدي إلى تحقيق نهايات لأكوان مختلفة. وفقًا للصيغ المستخدمة لحساب القطع ، فإن الكون الذي يبلغ عمره 13.7 مليار سنة سيصل إلى نهايته في حوالي 5 مليارات سنة ، كما خلص فريقه.

بالنسبة لمعظم الناس ، قد تبدو فكرة الارتقاء بأداة رياضية إلى مستوى حدث واقعي غريبة ، ولكن هناك سوابق لها في الفيزياء.

على سبيل المثال ، قال أولوم من جامعة تافتس ، كان هناك وقت قاوم فيه العديد من الفيزيائيين فكرة أن البروتونات - جسيمات دون ذرية ذات شحنات موجبة - هي نفسها مكونة من جسيمات أصغر تسمى كواركات. (ذات صلة: "البروتون أصغر من الفكر - قد يعيد كتابة قوانين الفيزياء.")

رياضيًا ، تساعد الكواركات في تفسير ما يسمى بالقوة القوية في نواة الذرة - وفي العالم الحقيقي تساعد الآن في تفسير "حديقة حيوانات" الجسيمات الغريبة التي تم اكتشافها في المسرعات.

قال أولوم: "قال الناس إن فكرة وجود جسيمات داخل بروتون لا يمكن أن تخرج أبدًا ولا يمكننا رؤيتها بمعزل عن الآخرين هي فكرة مجنونة". "مر وقت طويل عندما اعتقد الناس أن الكواركات مجرد أداة حساب مفيدة ، لكنهم لم يؤمنوا بها حقًا. في الوقت الحاضر ، على الرغم من ذلك ، يعتقد الجميع أن الكواركات هي جسيمات أساسية حقيقية."

على نفس المنوال ، إذا كان المنظرون يؤمنون بالتضخم الأبدي ، فإنهم إما يحتاجون إلى الاعتقاد بأن عمليات القطع ليست تقنيات صالحة لحساب الاحتمالات - أو أن عمليات القطع هي أحداث حقيقية تتنبأ بنهاية الوقت ، كما يقول بوسو وزملاؤه.

يقول الفريق إن الشكل النهائي للقطع في العالم الحقيقي والشكل الذي ستتخذه نهاية الوقت غير واضح. إذا حدث ذلك ، فمن المحتمل أن يكون مفاجئًا وغير متوقع.

وحتى لو استطاع البشر رؤية قطع قادم ، فمن شبه المؤكد أننا لن نشاهده من الأرض.

يعتقد العلماء أن شمسنا - الآن نجم متوسط ​​العمر يبلغ من العمر حوالي 4.57 مليار سنة - ستصل إلى نهاية عمرها في حوالي خمسة مليارات سنة. في ذلك الوقت ، سوف ينفد وقود الشمس في قلبها وستبدأ في التخلص من طبقاتها الخارجية من الغاز ، وتضخم لتصبح عملاقًا أحمر ، وفي النهاية سديمًا كوكبيًا.

مصير الأرض بالضبط خلال هذا الحدث غير واضح ، لكن قلة من العلماء قد يجادلون بأن الحياة على الكوكب يمكن أن تنجو من موت الشمس.

نهاية الوقت ليست حتمية

على الرغم من أن Lineweaver من الجامعة الوطنية الأسترالية يوافق على أن حساب الاحتمالات في كون متعدد أبدي يمثل مشكلة ، إلا أنه لا يعتقد أن توقع قطع في العالم الحقيقي هو الحل.

قال Lineweaver: "أنا لا أستبعد أي شيء تمامًا ، لكنني لا آخذ هذا على محمل الجد". "سآخذ التشكيك في الافتراضات [الكامنة وراء التضخم الأبدي] بجدية أكبر."

كما لا يعتقد أولوم من جامعة تافتس أن على الفيزيائيين قبول نهاية الوقت على أنها حتمية.

وقال "لا أحد يعرف لماذا يجب أن يكون [التضخم الأبدي] خاطئًا ، لكن لا أحد يعرف بالضبط لماذا يجب أن ينتهي الوقت. بالنسبة لي ، هذه الأشياء على قدم المساواة".

بغض النظر عن التضخم ، هناك العديد من النظريات في الفيزياء لكيفية نهاية الكون. في "أزمة كبيرة" ، على سبيل المثال ، سيعكس الكون تمدده الحالي ويتقلص إلى ثقب أسود.

ثم هناك نظرية "الموت الحراري" ، حيث يتمدد الكون إلى الأبد حتى يصل إلى حالة من التوازن الحراري ، حيث لا يمكن أن يحدث أي شيء.

ومع ذلك ، هناك فكرة أخرى تسمى التمزق الكبير ، حيث يؤدي التوسع المتسارع للكون في النهاية إلى تمزيق كل المادة ، ذرة تلو ذرة. (انظر أيضا "أينشتاين وما بعده" في مجلة ناشيونال جيوغرافيك.)

إذا كانت نظرية التضخم الأبدي صحيحة ، فعندئذ حتى عندما يتوقف كوننا عن الوجود ، فإن الكون المتعدد الأكبر سيستمر.

قال أولوم ، بغض النظر عن السيناريو الأكثر منطقية ، "ليست هناك حاجة للتوقف وبيع الأسهم الخاصة بك لأن الكون سينتهي في غضون خمسة مليارات سنة".


زوال الأرض الناري

من المفهوم على نطاق واسع أن الأرض ككوكب لن تنجو من توسع الشمس إلى نجم عملاق أحمر كامل النضج. من المحتمل أن يصل سطح الشمس إلى المدار الحالي للمريخ - وعلى الرغم من أن مدار الأرض قد يكون أيضًا قد توسع إلى الخارج قليلاً ، فلن يكون ذلك كافيًا لإنقاذه من الانجراف إلى سطح الشمس ، وعندها سيقوم كوكبنا بذلك تتفكك بسرعة.

ستواجه الحياة على الكوكب مشاكل قبل وقت طويل من تفكك الكوكب نفسه. حتى قبل أن تنتهي الشمس من حرق الهيدروجين ، فإنها ستكون قد تغيرت عن حالتها الحالية. تزيد الشمس من سطوعها بحوالي 10٪ كل مليار سنة تقضيها في حرق الهيدروجين. زيادة السطوع تعني زيادة كمية الحرارة التي يتلقاها كوكبنا. مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، سيبدأ الماء الموجود على سطح كوكبنا في التبخر.

إن زيادة سطوع الشمس بنسبة 10٪ عن المستوى الحالي لا تبدو كاملة ، ولكن هذا التغيير الطفيف في سطوع نجمنا سيكون كارثيًا جدًا لكوكبنا. هذا التغيير هو زيادة كافية في الطاقة لتغيير موقع المنطقة الصالحة للسكن حول نجمنا. تُعرَّف المنطقة الصالحة للسكن بأنها نطاق المسافات البعيدة عن أي نجم حيث يمكن أن تكون المياه السائلة مستقرة على سطح كوكب.

الاندفاع الكتلي الإكليلي الرائع. ناسا ، CC BY

مع زيادة سطوع نجمنا بنسبة 10٪ ، لن تكون الأرض داخل المنطقة الصالحة للسكن. سيكون هذا بداية لتبخر محيطاتنا. بحلول الوقت الذي تتوقف فيه الشمس عن حرق الهيدروجين في قلبها ، سيكون المريخ في المنطقة الصالحة للسكن ، وستكون الأرض شديدة الحرارة بحيث لا يمكن الاحتفاظ بالمياه على سطحها.


الحقيقة وراء الكوكب المارق نيبيرو

غالبًا ما تجد نبوءات يوم القيامة آذانًا متقبلة. من المؤكد أنهم قاتمون ، ولكن لأسباب مختلفة ، يشعر بعض الناس بالراحة في التنبؤات المروعة. لكن هذا لا يجعل هذه النبوءات صحيحة. الكثير من الأفكار الشائعة حول نهاية الزمان تعتمد على علم خاطئ وغير موجود & quot

خذ كارثة نيبيرو على سبيل المثال. ربما يكون أحد أسوأ المذنبين في يوم القيامة. يقول معظم المؤمنين أن نيبيرو كوكب غامض يدور حول الشمس ، ويكمل رحلة جديدة حول النجم كل 3600 سنة أرضية. ومن المفترض أن نيبيرو في مسار تصادمي معنا. تقول القصة أن نيبيرو سوف يصطدم يومًا ما بعالمنا الأصلي أو ، إذا فشل ذلك ، يقترب بدرجة كافية لإحداث اندلاع جماعي للكوارث الطبيعية التي ستنهي الحضارة البشرية كما نعرفها.

لا تقلق نيبيرو هو محض خيال. إذا كانت حقيقية ، فستكون هناك آثار لتأثيرها الثقالي في جميع أنحاء النظام الشمسي. لا توجد مثل هذه القرائن. إلى جانب ذلك ، من المحتمل أن أي كوكب بمدار نيبيرو المزعوم قد قبل وداعًا لشمسنا منذ زمن بعيد ، تاركًا البشرية في سلام.

في البداية.

دخل نيبيرو إلى الوعي العام في عام 1976 بنشره & quot The 12th Planet & quot بواسطة Zecharia Sitchin. يجب أن نلاحظ أن سيتشين نفسه لم يعتقد أن نيبيرو يشكل أي تهديد مباشر للبشرية. على العكس من ذلك ، اعتقد أنه مرتبط بـ خلق من جنسنا البشري. نعم ، هناك الكثير لتفريغه هنا.

كان الراحل سيتشن صحفيًا وتلميذًا للكتابة المسمارية السومرية - وهي الكتابات القديمة لبلاد ما بين النهرين وبلاد فارس بشكل رئيسي على ألواح من الطين. في مكان ما على الخط ، أصبح مقتنعًا بذلك الانسان العاقل ليست نتاج الانتقاء الطبيعي - على الأقل ، ليس كليًا. وفقًا لتفسيراته (المشكوك فيها) للنصوص والنقوش القديمة لبلاد ما بين النهرين ، تم تصميم البشر الأوائل من قبل بعض الأجانب الذين يطلق عليهم اسم أنوناكي ، الذين استعمروا جنوب شرق إفريقيا ذات يوم.

ادعى سيتشين أن هذه الكائنات تنحدر من نيبيرو ، وهو كوكب لم يتم اكتشافه حتى الآن. تنص كتاباته على أن نيبيرو يقترب من الأرض مرة كل 3600 عام ثم يتراجع إلى أعماق الفضاء.

لم يأخذ العلماء أو المؤرخون كتابي The 12th Planet & quot وكتاب Sitchin المتابعين على محمل الجد ، لكنهم باعوا ملايين النسخ رغم ذلك.

أما بالنسبة لنيبيرو ، فقد كان مقدرًا له أن يصبح موضوعًا للخوف. بدءًا من منتصف التسعينيات ، تم دمج الكوكب الأسطوري في عدد كبير من نظريات يوم القيامة. توقع أحد الوسطاء النفسيين أن يطير نيبيرو أمامنا في عام 2003 ، مسبباً دماراً شاملاً في طريقه. من الواضح أن هذا لم يحدث. لكن نيبيرو ظل يتصدر عناوين الصحف.

اعتقد العديد من مؤيدي نهاية العالم المزيفة لعام 2012 أن نيبيرو كان سيضرب الأرض في شهر ديسمبر ، مبررًا معتقداتهم حول تقويم مايان لونغ كونت. في الآونة الأخيرة ، في عام 2017 ، أعلن بعض الأصوليين المسيحيين أن نيبيرو أو شيء مشابه يقترب بسرعة وسيبشر قريبًا بنهاية العالم.

سايونارا ، النظام الشمسي!

دعنا ننتهز هذه الفرصة لمحاولة إراحة بعض العقول. للتلخيص ، من المفترض أن يمتلك نيبيرو فترة مدارية تبلغ 3600 سنة أرضية. في ظاهره ، يبدو هذا الادعاء معقولاً. بعد كل شيء ، يستغرق كوكب Sedna الصغير (الموجود بالفعل) 11400 سنة أرضية لا تصدق لإنهاء رحلة واحدة حول شمسنا. لكن Sedna يعطي الشمس رصيفًا واسعًا. يستخدم العلماء الوحدات الفلكية ، أو AUs ، لقياس بعض المسافات الشاسعة في الكون. واحد AU يساوي حوالي 93 مليون ميل (150 مليون كيلومتر) ، وهو متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس.

حتى في أقرب نقطة لها من الشمس ، تقع Sedna على بعد 76 وحدة فلكية من النجم الواهب للحياة - مما يجعلها أبعد من نبتون وأورانوس وبلوتو. ومع ذلك ، من المفترض أن يقوم نيبيرو بغزوات منتظمة في النظام الشمسي الداخلي ، وهو مجال عطارد والزهرة والأرض والمريخ.

باستخدام هذه المعايير ، حسب Bruce McClure في Earthsky.org أن النهاية البعيدة للمسار المداري لنيبيرو ستكون على بعد حوالي 469 وحدة فلكية من الشمس. لذلك في غضون 3600 عام ، كان على نيبيرو المسكين أن يسافر على طول الطريق من كوكب الأرض إلى هذا الموقع البعيد جدًا - والعودة. للبقاء في الموعد المحدد ، سيحتاج الكوكب إلى مدار ضيق يبعث على السخرية ، يكاد يكون على شكل عصا.

وستتحرك بسرعة كبيرة حقًا. أثناء مروره بالقرب من الأرض ، نتوقع أن يكون لدى نيبيرو سرعة سفر مذهلة تبلغ 26.1 ميلًا في الثانية (42.1 كيلومترًا في الثانية). هذا يسبب المتاعب. إن كوكبًا يبحر بهذه السرعة العالية - وعلى طول مثل هذا المدار غير المستقر - سيكون معرضًا لخطر الخروج من النظام الشمسي تمامًا. وداعا يا فيليسيا!

خطورة الموقف

حسنًا ، ماذا سيحدث إذا بقي نيبيرو بالفعل في المسار وحافظ على مداره الغريب حول الشمس؟ حسنًا ، إذا كان هذا هو الحال ، فسنجد أدلة منبهة.

قبل وقت طويل من اكتشاف نبتون في عام 1846 ، اشتبه علماء الفلك في احتمال وجود كوكب كبير في محيطه العام. لماذا ا؟ لأن المراقبين لاحظوا أن أورانوس - الذي شوهد لأول مرة في عام 1781 - ظل ينحرف عن مداره المتوقع. افترض علماء الرياضيات أن هذا بسبب كوكب قريب كان يؤثر على أورانوس. حسنًا ، كانت هذه التنبؤات فورية. تبين أن الكوكب الغامض هو عملاق الغاز الذي نسميه الآن نبتون.

وبالمثل ، إذا كان نيبيرو حقيقيًا ، فإن تأثيره على الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي سيكون واضحًا للعيان. وإذا كان - كما يزعم العديد من المدافعين - نيبيرو بحجم كوكب المشتري أو أكبر ، فسيكون هذا التأثير أكثر وضوحًا لأن الكواكب الضخمة تمارس قوة جاذبية قوية.

اليوم ، تدور جميع الكواكب من كوكب الزهرة إلى نبتون حول الشمس على نفس المستوى العام (تزيد أو تأخذ بضع درجات). لكن وفقًا لعالم الفلك ديفيد موريسون ، إذا كان جسم نيبيرو-إيسك يميل إلى ما وراء الأرض كل 3600 عام ، فإن جاذبيته كانت ستدفع على الأقل بعض تلك الكواكب بعيدًا عن الطائرة - مما يتركها بمسارات مدارية مائلة بشدة.

(أيضًا ، تجنب التفكير في القمر الصناعي الطبيعي للأرض. من المفترض أن نيبيرو قد سرق قمرنا بعيدًا الآن).

نظرا لصدقه

أخيرًا ، هناك مسألة الملاحظة المباشرة - أو بشكل أكثر دقة ، عدم وجودها. سيتمكن علماء الفلك من اكتشاف نيبيرو قبل عدة سنوات من وصوله إلى الأرض. وقبل عدة أشهر من وصول الكوكب الضال ، كان يلمع أكثر سطوعًا من بعض النجوم المرئية حاليًا بالعين المجردة. لكن لم ير أحد من قبل الكوكب المتنبأ به ، ولا يوجد سبب علمي للاعتقاد بأن أي شخص سيفعل ذلك. هيئة المحلفين في: نيبيرو مجرد خدعة.

في مواقع الويب الخاصة بالعصر الجديد ، يُستخدم المصطلح & quotPlanet X & quot أحيانًا بالتبادل مع & quotNibiru. & quot لكنهما ليسا مرادفين. & quotPlanet X & quot عبارة عن تسمية يطلقها العلماء أحيانًا على الكواكب النظرية (والأجسام المماثلة) التي لم يتم إثبات وجودها بعد. مرة واحدة ذهب بلوتو بهذا العنوان.


كم ستكون سنة الأرض عندما تتحول شمسنا إلى اللون الأحمر؟ - الفلك

ITHACA ، نيويورك - حدد العلماء في جامعة كورنيل والمتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي 2034 نظامًا نجميًا قريبًا - ضمن مسافة كونية صغيرة تبلغ 326 سنة ضوئية - يمكنها العثور على الأرض بمجرد مشاهدة نقطتنا الزرقاء الباهتة تعبر شمسنا.

هذا هو 1715 نظامًا نجميًا كان من الممكن أن يكون قد رصد الأرض منذ ازدهار الحضارة البشرية قبل حوالي 5000 عام ، و 319 نظامًا نجميًا آخر سيتم إضافته على مدار 5000 عام القادمة.

قال العلماء في بحث نُشر في 23 يونيو في Nature ، إن الكواكب الخارجية حول هذه النجوم القريبة لها مقعد في الصف الأمامي الكوني لمعرفة ما إذا كانت الأرض تحمل الحياة.

قالت ليزا كالتينيجر ، أستاذة علم الفلك ومديرة معهد كارل ساجان في كلية الفنون والعلوم في جامعة كورنيل: "من وجهة نظر الكواكب الخارجية ، نحن كائنات فضائية".

وقالت: "أردنا أن نعرف أي النجوم لديها النقطة الأفضل لرؤية الأرض ، لأنها تحجب ضوء الشمس". "ولأن النجوم تتحرك في كوننا الديناميكي ، فإن نقطة الأفضلية هذه تكتسب وتضيع."

كالتينيجر وعالمة الفيزياء الفلكية جاكي فيرتي ، عالمة بارزة في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي ومؤلفة مشاركة لكتاب "نجوم الماضي والحاضر والمستقبل التي يمكنها رؤية الأرض ككوكب خارجي عابر" ، استخدمت المواقف والحركات من كتالوج Gaia eDR3 التابع لوكالة الفضاء الأوروبية لتحديد النجوم التي تدخل وتخرج من منطقة عبور الأرض - ومدة ذلك.

قال فهرتي: "زودتنا جايا بخريطة دقيقة لمجرة درب التبانة ، مما سمح لنا بالنظر إلى الخلف والأمام في الوقت المناسب ، ومعرفة أين كانت النجوم موجودة وإلى أين تتجه."

من بين 2034 نظامًا نجميًا تمر عبر منطقة عبور الأرض على مدى فترة 10000 عام التي تم فحصها ، يوجد 117 جسمًا في نطاق 100 سنة ضوئية من الشمس و 75 من هذه الأجسام موجودة في منطقة عبور الأرض منذ محطات الراديو التجارية على الأرض بدأ البث في الفضاء منذ حوالي قرن.

قال فهيرتي: "حينا الشمسي هو مكان ديناميكي حيث تدخل النجوم وتخرج من تلك النقطة المثالية لرؤية الأرض وهي تعبر الشمس بوتيرة سريعة".

يوجد في كتالوج 2034 نظامًا نجميًا سبعة معروفة باستضافة الكواكب الخارجية. كل واحد من هذه العوالم لديه أو سيكون لديه فرصة لاكتشاف الأرض ، تمامًا كما وجد علماء الأرض آلاف العوالم التي تدور حول نجوم أخرى من خلال تقنية العبور.

من خلال مشاهدة الكواكب الخارجية البعيدة تعبر - أو تعبر - شمسهم ، يمكن لعلماء الفلك في الأرض تفسير الغلاف الجوي المضاء من قبل تلك الشمس. إذا كانت الكواكب الخارجية تحمل حياة ذكية ، فيمكنها مراقبة الأرض مضاءة من الخلف بواسطة الشمس ورؤية العلامات الكيميائية للحياة في غلافنا الجوي.

نظام روس 128 ، مع نجم مضيف قزم أحمر يقع في كوكبة العذراء ، يبعد حوالي 11 سنة ضوئية وهو ثاني أقرب نظام له كوكب خارجي بحجم الأرض (حوالي 1.8 مرة حجم كوكبنا). يمكن لأي سكان في هذا العالم الخارجي أن يروا الأرض تعبر شمسنا لمدة 2158 عامًا ، بدءًا من حوالي 3057 عامًا فقدوا موقعهم قبل حوالي 900 عام.

يستضيف نظام Trappist-1 ، على بعد 45 سنة ضوئية من الأرض ، سبعة كواكب عابرة بحجم الأرض - أربعة منها في المنطقة المعتدلة الصالحة للسكن لهذا النجم. بينما اكتشفنا الكواكب الخارجية حول Trappist-1 ، لن يتمكنوا من رصدنا حتى تنقلهم حركتهم إلى منطقة عبور الأرض في 1642 سنة. سيبقى مراقبو نظام Trappist-1 المحتملون في مقاعد استاد العبور الأرضي الكوني لمدة 2371 عامًا.

قال كالتينيجر: "يُظهر تحليلنا أنه حتى أقرب النجوم عمومًا تقضي أكثر من 1000 عام في نقطة مراقبة حيث يمكنهم رؤية عبور الأرض". "إذا افترضنا أن العكس صحيح ، فإن ذلك يوفر جدولًا زمنيًا صحيًا للحضارات الاسمية لتحديد الأرض على أنها كوكب مثير للاهتمام."

من المقرر أن يلقي تلسكوب جيمس ويب الفضائي - المتوقع إطلاقه في وقت لاحق من هذا العام - نظرة مفصلة على العديد من العوالم العابرة لتمييز غلافها الجوي والبحث في النهاية عن علامات الحياة.

مبادرة Breakthrough Starshot هي مشروع طموح قيد التنفيذ يتطلع إلى إطلاق مركبة فضائية بحجم النانو باتجاه أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافه حول Proxima Centauri - على بعد 4.2 سنة ضوئية منا - وتمييز هذا العالم تمامًا.

قال فهرتي: "قد يتخيل المرء أن العوالم خارج الأرض التي اكتشفتنا بالفعل ، تضع الخطط نفسها لكوكبنا ونظامنا الشمسي". "هذا الكتالوج عبارة عن تجربة فكرية مثيرة للاهتمام قد يتمكن أحد جيراننا من العثور علينا من أجلها."

دعم معهد كارل ساجان ومؤسسة Heising Simons وبرنامج مبادرات الاختراق هذا البحث. & # 13


متى ينفد وقود الشمس؟

تدين الحياة على الأرض بوجودها للشمس ، التي أمطرت أشعتها الكوكب بالطاقة لمليارات السنين. لكن ، مثل كل الأشياء ، فإن الشمس لها أيامها معدودة. كل نجم لديه دورة حياة تتكون من التكوين والتسلسل الرئيسي والموت في النهاية عندما ينفد الوقود & # 8212 الشمس ليست استثناء.

الخبر السار هو أنه قبل حدوث ذلك ، يجب أن يكون جنسنا البشري قد تطور إلى شيء مختلف تمامًا أو انقرض لفترة طويلة. وفقًا للعلماء ، تمتلك الشمس وقودًا كافيًا لإبقائها تعمل لمدة 5 مليارات سنة أخرى. When that happens, the solar system will be transformed forever.

The life cycle of the Sun

The star is classed as a G-type main-sequence star, also known as a yellow dwarf. Like other G-type main-sequence stars, the Sun converts hydrogen to helium in its core through nuclear fusion. Each second, it fuses about 600 million tons of hydrogen to helium. The term yellow dwarf is a misnomer since G stars actually range in color from white to slightly yellow. The Sun is, in fact, white but appears yellow because of Rayleigh scattering caused by the Earth’s atmosphere.

The Sun and its planets have been around for about 4.57 billion years. They were all formed out of the same giant cloud of molecular gas and dust which, at some critical point, collapsed under gravity at the center of the nebula.

Due to a nonuniform distribution of mass, some pockets were denser, consequently attracting more and more matter. At the same time, these clumps of matter that were increasing in mass began to rotate due to the conservation of momentum. The increasing pressure also caused the dense regions of gas and dust to heat up.

Scientists’ models suggest that the initial cloud of dust and gas eventually settled into a huge ball of matter at the center, surrounded by a flat disk of matter. The ‘ball’ would eventually turn into the Sun once the temperature and pressure were high enough to trigger nuclear fusion, while the disk would go on to form the planets.

Scientists estimate that it took the Sun only 100,000 years to gather enough mass in order to begin fusing hydrogen into helium. For roughly a few million years, the Sun shone very brightly as a T Tauri star, before it eventually settled into its current G-type main-sequence configuration.

Like most other stars in the universe, the Sun is currently living through its ‘main sequence’ phase. Every second, 600 million tons of matter are converted into neutrinos and roughly 4 x 10 27 Watts of energy.

What happens to Earth after the sun dies

There is only a finite amount of hydrogen in the Sun which means it must eventually run out. Since its formation, scientists estimate the Sun consumed as much hydrogen as about 100 times the mass of the Earth.

As the Sun loses hydrogen, its fuel-holding core shrinks, allowing the outer layers to contract towards the center. This puts more pressure on the core, which responds by increasing the rate at which it fuses hydrogen into helium. Naturally, this means the Sun will get brighter with time.

Scientists estimate that the Sun’s luminosity increases by 1% every 100 million years. Compared to when it turned into a G-type main-sequence star 4.5 billion years ago, the Sun is now 30% more luminous.

All of this means that the Sun will slowly turn the heat up on Earth. About 1.1 billion years from now, the Sun will be 10% brighter, triggering a greenhouse effect on Earth similar to the warming that made Venus into a hellish planet.

As the Sun approaches the end of its life cycle, Earth’s ocean will boil and the planet will become uninhabitable as early as 1 billion years from now. Credit: Wikimedia Commons.

The heat transfer with Earth’s atmosphere would be huge by this point in time, causing the oceans to boil and the ice caps to melt. As the atmosphere becomes saturated with water, high energy radiation from the Sun will split apart the molecules, allowing water to escape into space as hydrogen and oxygen until the whole planet becomes a barren wasteland.

Life would stand no chance, permanently sealing Earth’s fate as the next Venus or Mars. Speaking of which, at this point into the future, Mars’ orbit would move into the habitable zone, which might become a second Earth for a short while before it too would become unsalvageable.

Some 3.5 billion years from now, the Sun will be 40% brighter than today.

And, in about 5.4 billion years, the Sun will run out of hydrogen fuel, marking the end of its main sequence phase. What will inevitably happen next is that the built-up helium in the core will become unstable and collapse under its own weight. Since the Sun first started fusing hydrogen, all of the helium it has produced has accumulated in the core with no way to get rid of it.

At this point, the Sun will be ready to enter its “Red Giant” phase, characterized by an enormous swelling in size due to gravitational forces that compress the core and allow the rest of the sun to expand. The Sun will grow so large that it will encompass the orbits of Venus and Mercury, and quite possibly even Earth. Some astronomers estimate it might grow to 100 times its current size.

What this means is that even if life on Earth somehow miraculously survives the tail-end of the Sun’s main sequence, it will most certainly be destroyed by a Red Sun so large it will touch our planet.

Don’t be blue, even stars have to die

The Sun will remain in a Red Giant phase for about 120 million years. At this point, the core of the Sun, when it reaches the right temperature and pressure, will start fusing helium into carbon, then carbon and helium into oxygen, neon and helium into magnesium, and so on all the way up to iron. This reaction is triggered when the last remaining shell of hydrogen that envelops the core is burned.

The Sun will then eventually expel its outer layers and then contract into a white dwarf. Meanwhile, all the Sun’s outer material will dissipate, leaving behind a planetary nebula.

“When a star dies it ejects a mass of gas and dust – known as its envelope – into space. The envelope can be as much as half the star’s mass. This reveals the star’s core, which by this point in the star’s life is running out of fuel, eventually turning off and before finally dying,” explained astrophysicist Albert Zijlstra from the University of Manchester in the UK.

“It is only then the hot core makes the ejected envelope shine brightly for around 10,000 years – a brief period in astronomy. This is what makes the planetary nebula visible. Some are so bright that they can be seen from extremely large distances measuring tens of millions of light years, where the star itself would have been much too faint to see.”

If it were much more massive, the Sun’s final fate would have been much more spectacular exploding into a supernova and perhaps forming a black hole. Due to its relatively small size, however, the Sun will likely live as a white dwarf for trillions of years before finally fading away entirely leaving the solar system in pitch-black darkness. The Sun has now become a black dwarf.

In summary: the sun has about 5-7 billion years left of its main sequence phase — the most stable part of its life. However, life on Earth might become extinct as early as 1 billion years from now due to the Sun becoming hot enough to boil the oceans.


What Will Happen to Earth When the Sun Dies?

Stars are born, they live, and they die. The sun is no different, and when it goes, the Earth goes with it. But our planet won't go quietly into the night.

Rather, when the sun expands into a red giant during the throes of death, it will vaporize the Earth.

Perhaps not the story you were hoping for, but there's no need to start buying star-death insurance yet. The time scale is long — 7 billion or 8 billion years from now, at least. Humans have been around only about 40-thousandth that amount of time if the age of the Earth were compressed into a 24-hour day, humans would occupy only the last second, at most. If contemplating stellar lifetimes does nothing else, it should underscore the existential insignificance of our lives. [What If Earth Were Twice as Big?]

So what happens when the sun goes out? The answer has to do with how the sun shines. Stars begin their lives as big agglomerations of gas, mostly hydrogen with a dash of helium and other elements. Gas has mass, so if you put a lot of it in one place, it collapses in on itself under its own weight. That creates pressure on the interior of the proto-star, which heats up the gas until it gets so hot that the electrons get stripped off the atoms and the gas becomes charged, or ionized (a state called a plasma). The hydrogen atoms, each containing a single proton, fuse with other hydrogen atoms to become helium, which has two protons and two neutrons. The fusion releases energy in the form of light and heat, which creates outward pressure, and stops the gas from collapsing any further. A star is born (with apologies to Barbra Streisand).

There's enough hydrogen to keep this process going for billions of years. But eventually, almost all of the hydrogen in the sun's core will have fused into helium. At that point, the sun won't be able to generate as much energy, and will start to collapse under its own weight. That weight can't generate enough pressure to fuse the helium as it did with the hydrogen at the beginning of the star's life. But what hydrogen is left on the core's surface wil fuse, generating a little additional energy and allowing the sun to keep shining.

That helium core, though, will start to collapse in on itself. When it does, it releases energy, though not through fusion. Instead it just heats up because of increased pressure (compressing any gas increases its temperature). That release of energy results in more light and heat, making the sun even brighter. On a darker note, however, the energy also causes the sun to bloat into a red giant. Red giants are red because their surface temperatures are lower than stars like the sun. Even so, they are much bigger than their hotter counterparts.

A 2008 study by astronomers Klaus-Peter Schröder and Robert Connon Smith estimated that the sun will get so large that its outermost surface layers will reach about 108 million miles (about 170 million kilometers) out, absorbing the planets Mercury, Venus and Earth. The whole process of turning into a red giant will take about 5 million years, a relative blip in the sun's lifetime. [50 Interesting Facts About Earth]

On the bright side, the sun's luminosity is increasing by a factor of about 10 percent every billion years. The habitable zone, where liquid water can exist on a planet's surface, right now is between about 0.95 and 1.37 times the radius of the Earth's orbit (otherwise known as astronomical units, or AU). That zone will continue to move outward. By the time the sun gets ready to become a red giant, Mars will have been inside the zone for quite some time. Meanwhile, Earth will be baking and turning into a steam bath of a planet, with its oceans evaporating and breaking down into hydrogen and oxygen.

As the water gets broken down, the hydrogen will escape to space and the oxygen will react with surface rocks. Nitrogen and carbon dioxide will probably become the major components of the atmosphere — rather like Venus is today, though it's far from clear whether the Earth's atmosphere will ever get so thick. Some of that answer depends on how much volcanism is still going on and how fast plate tectonics winds down. Our descendants will, one hopes, have opted to go to Mars by then — or even farther out in the solar system. [What If Every Volcano on Earth Erupted at Once?]

But even Mars won't last as a habitable planet. Once the sun becomes a giant, the habitable zone will move out to between 49 and 70 astronomical units. Neptune in its current orbit would probably become too hot for life the place to live would be Pluto and the other dwarf planets, comets and ice-rich asteroids in the Kuiper Belt.

One effect Schröder and Smith note is that stars like the sun lose mass over time, primarily via the solar wind. Planets' orbits around the sun will slowly expand. It won't happen fast enough to save the Earth, but if Neptune edges far enough out it could become a home for humans, with some terraforming.

Eventually, though, the hydrogen in the sun's outer core will get depleted, and the sun will start to collapse once again, triggering another cycle of fusion. For about 2 billion years the sun will fuse helium into carbon and some oxygen, but there's less energy in those reactions. Once the last bits of helium turn into heavier elements, there's no more radiant energy to keep the sun puffed up against it's own weight. The core will shrink into a white dwarf. The distended sun's outer layers are only weakly bound to the core because they are so far away from it, so when the core collapses it will leave the outer layers of its atmosphere behind. The result is a planetary nebula.

Since white dwarfs are heated by compression rather than fusion, initially they are quite hot — surface temperatures can reach 50,000 degrees Fahrenheit (nearly 28,000 degrees Celsius) — and they illuminate the slowly expanding gas in the nebula. So any alien astronomers billions of years in the future might see something like the Ring Nebula in Lyra where the sun once shone.

Follow Life's Little Mysteries on Twitter @llmysteries. We're also on Facebook & Google+.


شاهد الفيديو: . - Klinka Official video (ديسمبر 2022).