De zonnekern smelt nu waterstof uit helium, waardoor bij elke kernreactie een kleine hoeveelheid massa wordt omgezet in pure energie, volgens Einsteins E = mc in het kwadraat.
Maar dit kan niet eeuwig duren, omdat de hoeveelheid brandstof in de kern beperkt is. De zon heeft in dit proces al een massa verloren die gelijk is aan de massa van Saturnus, en zal binnen 5-7 miljard jaar alle brandstof in de kern volledig opgebruiken. Opzwellen tot een rode reus, zal uiteindelijk zijn buitenste lagen afwerpen, waardoor een planetaire nevel ontstaat, en zijn kern zal krimpen en in een witte dwerg veranderen. Voor een externe waarnemer zal het een mooi en kleurrijk gezicht zijn. Op de eerste foto is de Kattenoognevel een prachtig en kleurrijk voorbeeld van dit mogelijke lot.
Maar binnen het zonnestelsel zal het tot een ramp leiden.
Het eerste dat u moet weten over rode reuzen, is dat ze enorm zijn. Het lijkt ons dat onze zon groot is: 1,4 miljoen km breed, met een massa van 300.000 keer die van de aarde, maar vergeleken met de rode reus is dit niets. Met deze massa zal onze zon 100 keer zijn vorige grootte groeien en Mercurius en Venus absorberen. De aarde zal waarschijnlijk verder worden geduwd naarmate de zon groeit en massa verliest, en hoewel ze kan worden opgeslokt door een ster, zijn wetenschappers nog steeds aan het debatteren of ze zal overleven of niet.
Als de berekeningen kloppen, hoeft de zon de aarde niet op te slokken als deze opzwelt tot een rode reus.
In dit geval zullen de aarde en Mars in verkoolde, kale werelden veranderen. De oceanen en atmosferen van deze planeten zullen koken en van het oppervlak verdwijnen, en deze werelden zullen luchtloos en heet worden, zoals het huidige Mercurius. Deze effecten zullen veel verder reiken dan de banen van de binnenste rotsachtige werelden van het zonnestelsel.
Zie je, de rode reuzen zijn niet alleen enorm, ze worden ook nog steeds tot vele duizenden graden verwarmd en schijnen duizenden keren helderder dan de huidige zon. Het meeste uitgeworpen materiaal - ongeveer een derde tot de helft van de massa van de zon - zal tot extreme temperaturen verhit blijven en naar de buitenranden van ons zonnestelsel reizen. Asteroïden zullen smelten en alle vluchtige componenten verliezen, en alleen rotsachtige kernen blijven van hen over.
Promotie video:
Asteroïden hebben een aantal vluchtige stoffen, en ze vertonen vaak staarten als ze de zon naderen. In de loop van de tijd, terwijl de zon uitgroeit tot een rode reus, zullen deze asteroïden smelten, alle vluchtige materialen verliezen en ofwel stapels kasseien of gesmolten gesteente worden - in ieder geval veel kleiner dan hun huidige grootte.
Maar de gasreuzen zullen groot genoeg zijn om hun gasdekens vast te houden, die zelfs kunnen groeien als de zon deze fase ingaat. Tegenwoordig vinden we bijvoorbeeld alleen gasreuzen in een baan rond de rode reuzen, veel groter dan zelfs Jupiter. Misschien is dit het resultaat van selectie - en we zien ze omdat ze het gemakkelijkst te zien zijn - maar misschien is het het resultaat van een onvermijdelijk proces.
Grote hoeveelheden materiaal die de zon verlaten, zullen in botsing komen met gigantische werelden met krachtige zwaartekrachtvelden. Veel van het materiaal dat deze atmosferen tegenkomt, zal een scheut kosmische proporties uitstralen en de omvang en massa van deze werelden vergroten. Als gevolg hiervan kunnen Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus groter en massiever zijn dan ze nu zijn.
Visueel valt de grote kloof tussen de afmetingen van aardse werelden en planeten zoals Neptunus meteen op - en de transformatie van de zon in een rode reus zal dit verschil alleen maar vergroten. De aarde en Mars zullen hun atmosfeer verliezen, en mogelijk een deel van het oppervlak, terwijl de gasreuzen zullen groeien en steeds meer materie zullen absorberen terwijl de zon zijn buitenste schil loslaat.
De zon zal echter zo helder en heet worden dat een groot deel van het buitenste zonnestelsel volledig zal worden vernietigd. Elk van de gasreuzen heeft zijn eigen ringen; de meest bekende zijn de ringen van Saturnus, maar al onze vier reuzen hebben ze. In wezen bestaan ze uit verschillende soorten ijs - water, methaan en bevroren kooldioxide. Dankzij de extreme energie die door de zon wordt uitgestraald, zullen deze ijsjes niet alleen smelten - hun individuele moleculen zullen zoveel energie krijgen dat ze uit het zonnestelsel worden geworpen.
De ringen van Neptunus, vastgelegd met de groothoekcamera van het ruimtevaartuig Voyager 2 met een lange belichtingstijd. Je kunt zien hoe continu ze zijn. De ringen van Neptunus zijn, net als de ringen van alle gasreuzen, samengesteld uit vluchtige ijscomponenten en zullen smelten, koken en sublimeren wanneer de zon in een rode reus verandert.
Hetzelfde zal gelden voor waterrijke manen die om deze werelden cirkelen. Het bevroren oppervlak van Europa, waaronder waterijs ligt, kookt volledig weg. Hetzelfde zal gebeuren met Enceladus, dat bijna alles zal verdampen behalve een rotsachtige kern met een mengsel van metalen. Vrijwel alle manen van Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus zullen aanzienlijk kleiner worden, hun atmosferen zullen wegkoken, hun buitenste lagen zullen smelten en verdwijnen; alleen de kernen van deze satellieten, bestaande uit steen en metaal, blijven over. Sommige manen die volledig vluchtig zijn, kunnen volledig verdwijnen.
Zelfs de grootste en bekende Kuipergordel-objecten zijn niet immuun voor deze ramp. Zelfs werelden op zulke grote afstanden als Triton, Eris of Pluto zullen vier keer meer energie per oppervlakte-eenheid ontvangen dan de aarde vandaag ontvangt. Hun atmosferen en oppervlakken, nu bedekt met verschillende soorten ijs en mogelijk met onderaardse oceanen, zullen ook volledig verdampen. Wanneer de zon een rode reus wordt en de innerlijke werelden veranderen in verkoolde overblijfselen of worden opgeslokt door de zon, zullen werelden als Pluto geen potentieel bewoonbare planeten worden: ze zullen verbranden. Ze zullen veranderen in kale kernen van steen en metaal, en zullen eruit zien als de huidige Mercurius.
Geologische structuur onder het oppervlak van de Spoetnik-vlakte. Het is mogelijk dat Pluto een oceaan van vloeibaar water onder zijn dunne korst heeft. Wanneer de zon een rode reus wordt, zullen alle buitenste lagen sublimeren en wegkoken, waarbij alleen een kern van steen en metaal achterblijft.
Gedurende enkele tientallen of honderden miljoenen jaren zal er hoop zijn op meer acceptabele omstandigheden in de Kuipergordel, op een afstand die 80-100 keer groter is dan de afstand van de zon tot de aarde. Voor deze kleine, naar kosmische maatstaven, tijdsperiode zullen objecten op deze afstand ongeveer evenveel zonlicht ontvangen als de aarde vandaag ontvangt. De wereld heeft echter meer nodig dan zonlicht om bewoonbaar te zijn; je moet voldoende gewicht, de juiste maat en de juiste ingrediënten hebben. De maan en de aarde verschillen sterk in bewoonbaarheid, ondanks het feit dat ze bijna identieke hoeveelheden zonne-energie per oppervlakte-eenheid ontvangen.
De banen van de bekende Sednoids, samen met de vermeende Negende Planeet. Zelfs als de zon een rode reus wordt, zal Planet Nine - waarvan het bestaan al controversieel is - niet een temperatuur bereiken die hoog genoeg is om potentieel bewoonbaar te worden. Andere werelden in de Kuipergordel, zelfs die op de juiste afstand, zullen vanuit dit oogpunt te ondiep zijn.
Maar zelfs de hypothetische Negende Planeet zal te ver weg zijn om potentieel bewoonbaar te worden, en alles op de juiste afstand zal te oppervlakkig zijn om daar leven te laten bestaan. Het zonnestelsel zal een smeltende ramp worden, waarbij alleen de kale kernen van planeten, manen en andere objecten overblijven. De gasreuzen kunnen opzwellen en groeien, hun ringen en vele satellieten verliezen, maar al het andere wordt niets meer dan stukjes metaalrijk afval. Als je hoopt dat de bevroren buitenwerelden van het zonnestelsel eindelijk de kans krijgen om te schijnen, zul je teleurgesteld zijn. Wanneer de zon het einde van zijn leven bereikt, zullen deze werelden, net als onze hoop op overleving, onder ogen zien dat al het belangrijkste zal smelten en verdwijnen.
