Der Solarkern schmilzt nun Helium aus Wasserstoff, so dass bei jeder Kernreaktion eine kleine Menge Masse gemäß Einsteins E = mc im Quadrat in reine Energie umgewandelt wird.
Dies kann jedoch nicht ewig dauern, 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 sie den gesamten Brennstoff im Kern vollständig verbrauchen. Wenn er zu einem roten Riesen anschwillt, wird er schließlich seine äußeren Schichten ablösen und einen planetarischen Nebel bilden, und sein Kern wird schrumpfen und sich in einen weißen Zwerg verwandeln. Für einen Außenstehenden wird es ein schöner und farbenfroher Anblick sein. Auf dem ersten Foto ist der Katzenauge-Nebel ein wunderschönes und farbenfrohes Beispiel für dieses mögliche Schicksal.
Aber innerhalb des Sonnensystems wird es zu einer Katastrophe führen.
Das Erste, was man über rote 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 dieser Masse wächst unsere Sonne um das 100-fache ihrer vorherigen Größe und absorbiert Merkur und Venus. Die Erde wird wahrscheinlich weiter vorangetrieben, wenn die Sonne wächst und an Masse verliert, und obwohl sie von einem Stern verschluckt werden könnte, diskutieren Wissenschaftler immer noch, ob sie überleben wird oder nicht.
Wenn die Berechnungen korrekt sind, muss die Sonne die Erde nicht verschlucken, wenn sie zu einem roten Riesen anschwillt.
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 immer noch auf viele tausend Grad erhitzt und scheinen tausendmal heller als die heutige Sonne. Der größte Teil des ausgestoßenen Materials - etwa ein Drittel bis die Hälfte der Sonnenmasse - bleibt auf extreme Temperaturen erhitzt und wandert zu den Außenkanten unseres Sonnensystems. Asteroiden schmelzen und verlieren alle flüchtigen Bestandteile. Von ihnen bleiben nur felsige Kerne übrig.
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Asteroiden haben eine Reihe von flüchtigen Bestandteilen und zeigen oft Schwänze, wenn sie sich der Sonne nähern. Mit der Zeit, wenn die Sonne zu einem roten Riesen heranwächst, schmelzen diese Asteroiden, verlieren alle flüchtigen Stoffe und werden entweder zu Kopfsteinpflasterhaufen oder geschmolzenen Steinen - auf jeden Fall viel kleiner als ihre derzeitige Größe.
Aber die Gasriesen werden massiv genug sein, um ihre Gasdecken festzuhalten, die sogar wachsen können, wenn die Sonne in diese Phase eintritt. Zum Beispiel finden wir heute nur Gasriesen im Orbit um die roten Riesen, 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 es das Ergebnis eines unvermeidlichen Prozesses.
Riesige Mengen an Material, die die Sonne verlassen, kollidieren mit riesigen Welten mit starken Gravitationsfeldern. Ein Großteil des Materials, das auf diese Atmosphären trifft, wird einen Spritzer kosmischer Ausmaße ausstrahlen und die Größe und Masse dieser Welten erhöhen. Infolgedessen können Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun größer und massiver sein als heute.
Visuell ist die große Kluft zwischen den Größen der Erdwelten und Planeten wie Neptun sofort erkennbar - und die Umwandlung der Sonne in einen roten Riesen wird diesen Unterschied nur vergrößern. Erde und Mars werden ihre Atmosphäre und möglicherweise einen Teil der Oberfläche verlieren, während die Gasriesen wachsen und immer mehr Materie absorbieren, wenn die Sonne ihre äußere Hülle abwirft.
Die Sonne wird jedoch so hell und heiß, dass ein Großteil des äußeren Sonnensystems vollständig zerstört wird. Jeder der Gasriesen hat seine eigenen Ringe; Am bekanntesten sind die Ringe des Saturn, aber alle unsere vier Riesen haben sie. Grundsätzlich bestehen sie aus verschiedenen Eisarten - Wasser, Methan und gefrorenes Kohlendioxid. Dank der extremen Energie, die von der Sonne abgegeben wird, schmelzen diese Eissorten nicht nur - ihre einzelnen Moleküle erhalten solche Energie, dass sie aus dem Sonnensystem geworfen werden.
Die Ringe von Neptun, aufgenommen mit der Weitwinkelkamera des Raumfahrzeugs Voyager 2 mit Langzeitbelichtung. 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 diese Welten umkreisen. Die gefrorene Oberfläche Europas, unter der sich Wassereis befindet, wird vollständig wegkochen. Das gleiche wird mit Enceladus passieren, der fast alles verdunstet, außer einem felsigen Kern mit einer Beimischung von Metallen. Praktisch 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 vollständig flüchtig sind, können vollständig verschwinden.
Selbst die größten und bekanntesten Objekte des Kuipergürtels sind gegen diese Katastrophe nicht immun. Selbst Welten in so großen Entfernungen wie Triton, Eris oder Pluto 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 verschluckt werden, werden Welten wie Pluto nicht zu potenziell bewohnbaren Planeten: Sie verbrennen. Sie werden sich in bloße Kerne aus Stein und Metall verwandeln und wie der heutige Merkur aussehen.
Geologische Struktur unter der Oberfläche der Sputnik-Ebene. Es ist möglich, dass Pluto unter seiner dünnen Kruste einen Ozean aus flüssigem Wasser hat. Wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird, sublimieren alle äußeren Schichten und kochen weg, wobei nur ein Kern aus Stein und Metall zurückbleibt.
Für einige zehn oder hundert Millionen Jahre wird es Hoffnung auf akzeptablere Bedingungen im Kuipergürtel geben, in einer Entfernung, die 80 bis 100 Mal größer ist als die Entfernung von der Sonne zur Erde. Für diesen kleinen, nach kosmischen Maßstäben bestimmten Zeitraum erhalten Objekte in dieser Entfernung ungefähr die gleiche Menge Sonnenlicht, die die Erde heute empfängt. Die Welt braucht jedoch mehr als Sonnenlicht für die Bewohnbarkeit; Sie müssen genug Gewicht, die richtige Größe und die richtigen Zutaten haben. Der Mond und die Erde sind in ihrer Bewohnbarkeit sehr unterschiedlich, obwohl sie nahezu identische Mengen an Sonnenenergie pro Flächeneinheit erhalten.
Die Umlaufbahnen der bekannten Sednoiden zusammen mit dem mutmaßlichen neunten Planeten. Selbst wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird, wird Planet Neun - dessen Existenz umstritten ist - keine Temperatur erreichen, die hoch genug ist, um potenziell bewohnbar zu werden. Andere Welten im Kuipergürtel, auch diejenigen, die sich in der richtigen Entfernung befinden, werden unter diesem Gesichtspunkt zu flach 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 flach sein, als dass dort Leben existieren könnte. Das Sonnensystem wird zu einer geschmolzenen Katastrophe, bei der nur die nackten Kerne von Planeten, Monden und anderen Objekten übrig bleiben. Die 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 glänzen, werden Sie enttäuscht sein. Wenn die Sonne das Ende ihres Lebens erreicht, werden diese Welten ebenso wie unsere Hoffnungen auf Überleben der Tatsache gegenüberstehen, dass alle wichtigen Dinge schmelzen und verschwinden werden.
