太陽の死後、どんな世界が生き残ることができますか?





私たちの太陽が燃料を使い果たすと、それは赤い巨人になり、次に中心に白いd星を持つ惑星状星雲に変わります。 キャットアイ星雲は、この可能性の壮大でカラフルな例であり、この星雲の複雑で多層的で非対称な形は、星に仲間が存在する可能性を示しています。



地球上には永遠に続くものはなく、この真実は、私たちが空に見るものにまで及びます。 太陽系のすべての世界に光と暖かさを与える太陽は永遠に輝きません。 現在、その核には水素からヘリウムの合成があり、その結果、アインシュタインのE = mc 2に従って、各核反応で少量の質量が純粋なエネルギーに変換されます。



しかし、炉心の燃料量は限られているため、これは永遠に続くことはできません。 太陽はすでにこのプロセスで土星の質量に相当する質量を失っており、5〜70億年でコアのすべての燃料が完全に消費されます。 赤い巨人に膨らんだ後、結果として外層から飛び散り惑星状星雲が発生し、その核は収縮して白いd星に変わります。 外部の観察者にとっては、美しくカラフルな景色になります。 しかし、太陽系の内部では、これは災害につながります。







今日、太陽は巨人に比べて非常に小さいですが、赤い巨人の段階でアークトゥルスの大きさに成長し、現在の大きさの250倍まで膨張します。 アンタレスのような巨大な巨人にとって彼は決して成長しません。



赤い巨人について最初に知ることは、彼らが巨大であることです。 私たちの太陽は大きいように思えます:直径140万km、地球の300,000倍の質量を持ちますが、これは赤い巨人と比較しても何もありません。 そのような質量で、私たちの太陽は以前のサイズと比較して100倍成長し、水星と金星を吸収します。 地球は太陽による成長と質量の損失の間にさらに押しやられる可能性が高く、星はそれを吸収することができますが、科学者たちはまだそれが生き残るかどうかについて議論しています。







計算が正しければ、太陽は地球が赤い巨人まで膨張するときに地球を飲み込む必要はありません。 ただし、非常に高温になり、壊滅的な変化を起こす必要があります。



この場合、地球と火星は黒焦げの不毛の世界に変わります。 これらの惑星の海と大気は沸騰して表面から消え、これらの世界は今日の水星のように空気がなくて暑くなるでしょう。 これらの効果は、太陽系の内部の岩だらけの世界の軌道をはるかに超えて広がります。



ご覧のとおり、赤い巨人は巨大なだけでなく、数千度も暖められており、今日の太陽よりも何千倍も明るく輝いています。 廃棄された物質の大部分-太陽の3分の1から半分-は、極端な温度まで暖められたままで、太陽系の外縁に到達します。 小惑星はすべての揮発性成分を失って溶け、岩の多い核だけがそこから残ります。







小惑星には多くの揮発性成分があり、太陽に近づく尾を示すことがよくあります。 時間が経つにつれて、太陽​​が赤い巨人に達すると、これらの小惑星は溶け、すべての揮発性物質を失い、玉石の山または溶けた石のいずれかになります-いずれにしても、現在のサイズよりもはるかに小さくなります



しかし、ガスの巨人は、太陽がこの段階に入ったときに成長する可能性さえある彼らのガスの衣服を保持するのに十分なほど大きくなります。 たとえば、今日、私たちは赤い巨人の周りの軌道で、木星よりもはるかに大きいガス巨人だけを見つけます。 おそらくこれは選択の結果です-そして、それらは最も見やすいからです-しかし、おそらくこれは避けられないプロセスの結果です。



太陽を離れる大量の物質は、強力な重力場を持つ巨大な世界と衝突します。 これらの大気に出会う物質の大部分は、宇宙的な割合の平手打ちを放出し、これらの世界のサイズと質量を増加させます。 その結果、木星、土星、天王星、海王星は、今日よりも大きくて重いかもしれません。







地球の世界と海王星のような惑星の大きさの大きなギャップはすぐに目を引き、太陽を赤い巨人に変えるだけでこの違いが大きくなります。 地球と火星は大気を失い、場合によっては表面の一部を失いますが、ガス巨人は成長し、太陽がその外殻を捨てるとますます物質を吸収します。



しかし、太陽は非常に明るく暑くなり、外側の太陽系のほとんどが完全に破壊されます。 ガスの巨人にはそれぞれ独自のリングがあります。 土星の指輪は最も有名ですが、私たちの4人の巨人全員がそれらを持っています。 それらは主にさまざまな氷で構成されています-水、メタン、冷凍二酸化炭素。 太陽から放出される極端なエネルギーにより、これらの氷は溶けるだけではなく、個々の分子は太陽系から放出されるほどのエネルギーを獲得します。







海王星のリングは、ボイジャー2装置の広角カメラで大量の露出で撮影しました。 それらがどれほど連続しているかを見ることができます。 海王星のリングは、すべてのガスの巨人のリングと同様に、揮発性の氷の成分で構成されており、太陽が赤い巨人に変わると溶け、沸騰し、昇華します。



同じことが、これらの世界の周りを回転する水が豊富な月にも当てはまります。 その下に水氷があるヨーロッパの凍った表面は完全に沸騰します。 エンケラドスでも同じことが起こります。 エンケラドスでは、金属の混合物を含む岩の多いコアを除くほとんどすべてが蒸発します。 木星、土星、天王星、海王星のほぼすべての衛星のサイズが大幅に減少し、大気が沸騰し、外層が溶けて消えます。 石と金属で構成されるこれらの衛星の核のみが残ります。 すべての揮発性物質で構成されたいくつかの月は、完全に消えることがあります。







エンケラドスは土星の月で、ほぼ完全に水氷で構成されています。 そこから噴出する物質の列は、大きな地下の海の存在を示していますが、太陽の明るさが増すと、太陽が沸騰して裸のコアだけが残ります。



カイパーベルトの最も有名なオブジェクトでさえ、この災害から保護されいません。 トリトンエリス、またはPl王星のような広大な距離に位置する世界でさえ、現在の地球の4倍の単位表面あたりのエネルギーを受け取ります。 現在、さまざまな種類の氷で覆われていて、おそらく地下の海を含んでいる大気と表面も完全に蒸発します。 太陽が赤い巨人になり、内なる世界が黒焦げになったり、太陽に飲み込まれたりすると、Pl王星のような世界は潜在的に人が住んでいない惑星になります。 それらは石と金属の裸のコアに変わり、今日の水星に似たものになります。







衛星平野の表面下の地質構造。 Pl王星の薄い地殻の下には、液体の海が存在する可能性があります。 太陽が赤い巨人になると、外層はすべて昇華して沸騰し、石と金属の核だけが残ります。



太陽から地球までの距離の80〜100倍の距離にあるカイパーベルトでは、数千年または数億年がより受け入れられる条件になります。 この小さな空間では、宇宙の基準、期間によって、この距離にある物体は、地球が今日受ける太陽光とほぼ同じ量の太陽光を受け取ります。 しかし、生きるためには、世界には日光以上のものが必要です。 十分な質量、適切なサイズ、適切な材料が必要です。 月と地球は、単位面積あたりの太陽エネルギーの量がほぼ同じであるにもかかわらず、居住性が大きく異なります。







疑わしい第9惑星とともに、有名なセドノイドの軌道。 太陽が赤い巨人になったとしても、その存在はすでに論争の的になっている第9惑星は、潜在的に居住可能になるのに十分な温度に達しません。 カイパーベルトの他の世界は、たとえ正しい距離にあるものであっても、この観点からは小さすぎます。



しかし、仮想の第9惑星でさえも、潜在的に居住するには遠すぎることが判明し、適切な距離に現れるものはすべて、そこに生命が存在するには小さすぎます。 太陽系は融解した大惨事になり、惑星、月、その他の物体の裸の核だけが残ります。 ガス巨人は膨張して成長し、指輪や多くの衛星を失う可能性がありますが、他のすべては金属が豊富なゴミの断片に過ぎません。 太陽系の凍った外の世界が最終的に輝くチャンスを手に入れることを望むなら、あなたは失望するでしょう。 太陽が寿命を迎えると、これらの世界は、私たちの生き残りの希望のように、すべての最も重要なものが溶けて消えてしまうという事実に直面します。



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