Wat Zal Er Gebeuren Als De Zon Sterft?

{h1}

De zon gaat dood en neemt de aarde mee. Hier is hoe.

Sterren worden geboren, ze leven en ze sterven. De zon is niet anders, en wanneer het gaat, gaat de aarde ermee gepaard. Maar onze planeet zal niet stil in de nacht gaan.

Integendeel, wanneer de zon zich tijdens de doodsstrijd uitbreidt tot een rode reus, zal het de aarde verdampen.

Misschien niet het verhaal waar je op hoopte, maar het is niet nodig om sterrentegoeden te gaan kopen. De tijdschaal is lang - 7 miljard of 8 miljard jaar vanaf nu, tenminste. Mensen hebben ongeveer die 40-duizendste keer zoveel tijd gehad; als de ouderdom van de aarde zou worden gecomprimeerd tot een 24-urige dag, zouden mensen hoogstens de laatste seconde bezetten. Als het overwegen van sterlevormen niets anders doet, zou dit de existentiële nietigheid van ons leven moeten onderstrepen. [Wat als de aarde twee keer zo groot zou zijn?]

Dus wat gebeurt er als de zon uitgaat? Het antwoord heeft te maken met hoe de zon schijnt. Sterren beginnen hun leven als grote agglomeraties van gas, meestal waterstof met een vleugje helium en andere elementen. Gas heeft massa, dus als je er veel van op één plaats stopt, stort het in zichzelf onder zijn eigen gewicht in. Dat creëert druk op het binnenste van de proto-ster, die het gas verhit totdat het zo heet wordt dat de elektronen van de atomen worden gestript en het gas wordt geladen, of geïoniseerd (een toestand die een plasma wordt genoemd). De waterstofatomen, die elk een enkel proton bevatten, smelten samen met andere waterstofatomen om helium te worden, dat twee protonen en twee neutronen heeft. De fusie geeft energie vrij in de vorm van licht en warmte, wat een opwaartse druk veroorzaakt en voorkomt dat het gas verder instort. Een ster wordt geboren (met excuses aan Barbra Streisand).

Er is genoeg waterstof om dit proces miljarden jaren vol te houden. Maar uiteindelijk zal bijna al het waterstof in de kern van de zon in helium zijn gesmolten. Op dat moment zal de zon niet zoveel energie kunnen opwekken en zal hij onder zijn eigen gewicht ineenstorten. Dat gewicht kan niet genoeg druk genereren om het helium te smelten zoals het deed met de waterstof aan het begin van het leven van de ster. Maar wat waterstof achterblijft op het oppervlak van de kern zal samensmelten, een beetje extra energie genereren en de zon laten schijnen.

Die heliumkern zal echter in elkaar zakken. Wanneer dit gebeurt, geeft het energie vrij, maar niet door fusie. In plaats daarvan warmt het gewoon op vanwege de verhoogde druk (het comprimeren van een gas verhoogt de temperatuur). Die afgifte van energie resulteert in meer licht en warmte, waardoor de zon nog helderder wordt. Maar op een donkere noot zorgt de energie er ook voor dat de zon in een rode reus opzwelt. Rode reuzen zijn rood omdat hun oppervlaktetemperaturen lager zijn dan die van sterren zoals de zon. Toch zijn ze veel groter dan hun heter tegenhangers.

In de opvatting van deze kunstenaar bereidt een zich uitbreidende rode reus zich voor op een te dichte gasreuzenplaneet. In het zonnestelsel, wanneer de zon een opgeblazen rode reus wordt, zal het Mercurius en Venus overspoelen en de aarde verslinden.

In de opvatting van deze kunstenaar bereidt een zich uitbreidende rode reus zich voor op een te dichte gasreuzenplaneet. In het zonnestelsel, wanneer de zon een opgeblazen rode reus wordt, zal het Mercurius en Venus overspoelen en de aarde verslinden.

Dankbetuiging: James Gitlin / STScI AVL

Een onderzoek uit 2008 door astronomen Klaus-Peter Schröder en Robert Connon Smith schatten dat de zon zo groot zal worden dat de buitenste oppervlaktelagen ongeveer 108 miljoen mijl (ongeveer 170 miljoen kilometer) zullen bereiken, en de planeten Mercurius, Venus en de Aarde zullen absorberen. Het hele proces van het veranderen in een rode reus duurt ongeveer 5 miljoen jaar, een relatieve bliep in het leven van de zon. [50 interessante feiten over de aarde]

Aan de andere kant neemt de helderheid van de zon elke miljard jaar met een factor van ongeveer 10 procent toe. De bewoonbare zone, waar vloeibaar water op het oppervlak van een planeet kan bestaan, ligt momenteel tussen ongeveer 0,95 en 1,37 maal de straal van de baan van de aarde (ook bekend als astronomische eenheden, of AU). Die zone blijft naar buiten bewegen. Tegen de tijd dat de zon klaar is om een ​​rode reus te worden, zal Mars al geruime tijd in de zone zijn. Ondertussen zal de aarde bakken en veranderen in een stoombad van een planeet, waarbij haar oceanen verdampen en uiteenvallen in waterstof en zuurstof.

Als het water wordt afgebroken, zal de waterstof naar de ruimte ontsnappen en zal de zuurstof reageren met stenen aan het oppervlak. Stikstof en koolstofdioxide zullen waarschijnlijk de belangrijkste componenten van de atmosfeer worden - net zoals Venus vandaag is, hoewel het verre van duidelijk is of de atmosfeer van de aarde ooit zo dik zal worden. Een deel van dat antwoord hangt af van hoeveel vulkanisme er nog steeds gaande is en hoe snel de platentektoniek afloopt. Onze nazaten zullen, naar men hoopt, hebben gekozen om tegen die tijd naar Mars te gaan - of zelfs verder weg in het zonnestelsel. [What If Every vulcano at Earth Erupted At Once?]

Maar zelfs Mars zal niet overleven als een bewoonbare planeet. Zodra de zon een reus wordt, zal de bewoonbare zone uitkomen tussen 49 en 70 astronomische eenheden. Neptunus in zijn huidige baan zou waarschijnlijk te heet worden voor het leven; de plek om te wonen zou Pluto zijn en de andere dwergplaneten, kometen en ijsrijke asteroïden in de Kuipergordel.

Een effect van Schröder en Smith is dat sterren zoals de zon in de loop van de tijd massa verliezen, voornamelijk via de zonnewind. De banen van planeten rond de zon zullen zich langzaam uitbreiden. Het zal niet snel genoeg gebeuren om de aarde te redden, maar als Neptunus ver genoeg uitsteekt, zou het een thuis voor mensen kunnen worden, met wat terraforming.

De doodsstrijd van deze ster heeft geresulteerd in een prachtige planetaire nevel genaamd NGC 6565.

De doodsstrijd van deze ster heeft geresulteerd in een prachtige planetaire nevel genaamd NGC 6565.

Krediet: ESA / Hubble & NASA, bevestiging: Matej Novak

Uiteindelijk zal de waterstof in de buitenste kern van de zon echter uitgeput raken en zal de zon opnieuw beginnen in te storten, waardoor een nieuwe cyclus van fusie ontstaat. Gedurende ongeveer 2 miljard jaar zal de zon helium smelten tot koolstof en wat zuurstof, maar er is minder energie in die reacties. Zodra de laatste stukjes helium in zwaardere elementen veranderen, is er geen stralingsenergie meer om de zon opgeblazen te houden tegen zijn eigen gewicht. De kern zal in een witte dwerg krimpen. De buitenste lagen van de uitgezette zon zijn slechts zwak gebonden aan de kern omdat ze zo ver weg van de kern zijn, dus wanneer de kern instort, zal het de buitenste lagen van zijn atmosfeer achterlaten. Het resultaat is een planetaire nevel.

Omdat witte dwergen worden verwarmd door compressie in plaats van door fusie, zijn ze in eerste instantie behoorlijk heet - oppervlaktetemperaturen kunnen oplopen tot 50.000 graden Fahrenheit (bijna 28.000 graden Celsius) - en ze verlichten het langzaam uitzettende gas in de nevel. Dus elke buitenaardse astronomen die miljarden jaren in de toekomst zullen zijn, kunnen zoiets als de Ringnevel in Lyra zien waar de zon eens scheen.

Volg Life's Little Mysteries op Twitter @llmysteries. We zijn ook op Facebook & Google+.


Video Supplement: Het einde van de wereld / Dag des oordeel!.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com