als de zon sterft?

[RobertJ]

Even op een rijtje wat er de komende jaren gaat gebeuren.

De helderheid van de zon neemt toe, ergens binnen 200 miljoen en een miljard jaar van nu wordt het zo warm op aarde dat het broeikas effect op hol slaat. De oceanen verdampen en in no time zal de aarde op een 2e Venus lijken, praktisch geen water en alle CO2 die nu nog in rotsen (white cliffs of Dover for example) opgesloten zit zal dan in onze atmosfeer zitten.

Nog later zal het zo warm worden dat zelfs de CO2 atmosfeer begint weg te koken, de aarde zal dan echter nog steeds vulkanisme kennen, dus het is niet waarschijnlijk dat op dat moment de atmosfeer helemaal zal verdwijnen, echter van hogere levensvormen op de aarde is allang geen sprake meer.

Zo'n 5 miljard jaar na nu zal de zon praktisch al zijn waterstof hebben verstookt in zijn fusie-vuur. Hierna zal de zon opzwellen tot een rode reus, als de druk en temperatuur in de kern hoog genoeg is zal het beginnen aan de fusie van helium. Het is zo goed als zeker dat Mercurius en Venus dit niet zullen overleven, voor de aarde is het lot onzeker, de zon verliest namelijk massa, mischien genoeg en heeft de wijdere omloop van de aarde rond de zon genoeg afstand tot de zon gemaakt, ondanks dat zal de aarde zo heet worden dat het weer bedekt zal zijn met oceanen, van vloeibaar gesteente wel te verstaan.

Ergens ruim 5 miljard jaar na nu zal de Zon niet langer in staat zijn om fusie aan de gang te houden, de energie opbrengst wint het niet meer van de zwaartekracht, de buitenste lagen van zon worden afgestoten en de kern stort in elkaar en vormt een witte dwerg. Als er op dat moment nog leven was in het zonnestelsel dan is het dan wel gedaan met dat leven.

Rond deze tijd zal ook de Andromeda in botsing komen met onze melkweg, sterren onderling zullen waarschijnlijk niet botsen, maar de kans is groot dat het zonnenstelsel in zijn geheel het melkwegstelsel uitgeslingerd wordt, het kan nog beter en dat is dat de aarde in zijn eentje de melkweg uitgeslingerd wordt.

Ruim 6 miljard jaar na nu zal de botsing tussen Andromeda en de melkweg een eliptisch stelsel opgeleverd hebben. Mocht de aarde rond die tijd nog steeds om de zon cirkelen dan is het een donkere planeet sterk lijkend op mercurius, vulkanische activiteiten zullen nog steeds aan de gang zijn, meteoren en kometen zullen af en toe nog inslaan, maar het zal geen planeet zijn die leven kan ondersteunen.

Als we nog verder de toekomst ingaan zal de zon van een witte dwerg veranderen in een zwarte dwerg, de aarde koelt verder af en op gegeven moment levert ook het verval van radioactieve elementen niet genoeg energie meer op om de kern van de aarde vloeibaar te houden. De aarde zal afkoelen tot net boven het absolute nulpunt.

Maar als je het zo bekijkt dan is de kans dat leven dat afstamt van ons het einde van de zon waarneemt maar zeer klein.

[Wien Ee]

Waarom zouden we de andromeda nevel dan wel duidelijk zien terwijl ik al moeite heb om ons eigen melkweg aan de hemel te zien?

Je kan de andromeda nevel (M31) nu al met een kijker zien in het najaar hoog in het zuiden aan de hemel. De andromeda nevel stormt op ons af met een snelheid van ongeveer een half miljoen kilometers per uur. Ik stel me voor dat die nevel steeds groter wordt, en dat de sterrenhemel er op een gegeven moment zo uitziet. Ik had al een fantasie dat je 's nacht een boek kan lezen bij het licht van M31. Maar of het zo licht zal zijn, dat weet ik niet.

Onze eigen melkweg is heel goed zichtbaar, 's nacht kan je een enorme band met sterren zien. Maar doordat we in de schijf zijn, wordt het licht van de meeste sterren van onze melkweg verduisterd door al het stof in de schijf. Veel sterren, en de kern van onze melkweg zijn daarom niet goed te zien.

[Schwartz]

Het formaat van de zon bij een gelijke energieuitstraling heeft geen invloed op de temperatuur op aarde.

Alleen de schaduwen worden anders.

Theoretisch is het zo dat de zonneenergie + energie van de aarde zelf -uitstraling=0 bij gelijk blijvende klimaattemperatuur.

Dat betekent dat de aarde de energie van het zonlicht ontvangt maar ook weer uitstraalt.

Het straalt dan ook nog eens de energie van de aarde uit.

Als de zon stopt met energie-produktie betekent dat de zon minder energie uit gaat stralen waardoor er minder straling is op de aarde.

Als de zon gaat groeien door een verhoogde binnendruk dan wordt het oppervlak groter maar de temperatuur van het oppervlak daalt.

Er wordt geen energie geproduceerd aan het oppervlak.

Het formaat van de zon is nu gerelateerd aan de stralings-druk van de kern waarin het energie-omzettings scenario zich afspeelt.

Rondom deze kern kan men virtuele lagen plaatsen van waterstof en elementen die door de stralingsdruk wordt bestraald.

De gravitatie is de andere druk die tegengesteld is.

Bij elke laag is de gravitatiedruk in belans met de stralingsdruk.

Bij de laatste lagen wordt is deze ook in balans en kan de straling eindelijk ontsnappen van de zon.

Ook magneetvelden spelen een rol en de rotatieenergie van de zon etc.

Het geheel is nu in balans zodat de zon nu zijn formaat behoudt.

[Assassinator]

Assassinator schreef:  

denk niet dat wij dan uitgestorven zijn, maar wel onherkenbaar doorgeëvolueerd, misschien zijn we wel naar een soort "hoger" niveau gegaan, dat we bestaan in pure energie en in het hele heelal voorkomen, you never know  

Iets te veel stargate gekeken  

_________________

lol, twas ook maar een ideetje maja, tis natuurlijk goed mogelijk dat wij dan zijn doorgeevolueerd en je wie weet toz zo'n energie dinges alles is mogelijk he, lol. maja het kan ook best dat we dan gewoon dood zijn

[Dr. Who?]

Als we nog verder de toekomst ingaan zal de zon van een witte dwerg veranderen in een zwarte dwerg, de aarde koelt verder af en op gegeven moment levert ook het verval van radioactieve elementen niet genoeg energie meer op om de kern van de aarde vloeibaar te houden. De aarde zal afkoelen tot net boven het absolute nulpunt.

Overigens verliest de zon ongeveer de helft van haar massa als ze veranderd in een witte dwerg, dat betekent dat ze niet meer genoeg massa bevat om de planeten in hun baan te houden...

[RobertJ]

Als we nog verder de toekomst ingaan zal de zon van een witte dwerg veranderen in een zwarte dwerg, de aarde koelt verder af en op gegeven moment levert ook het verval van radioactieve elementen niet genoeg energie meer op om de kern van de aarde vloeibaar te houden. De aarde zal afkoelen tot net boven het absolute nulpunt.

Overigens verliest de zon ongeveer de helft van haar massa als ze veranderd in een witte dwerg, dat betekent dat ze niet meer genoeg massa bevat om de planeten in hun baan te houden...

Daar ben ik het niet mee eens, wat wel veel makkelijker zal worden is dat sterren die dichtbij passeren makkelijker met hun invloed planeten uit hun baan om de zon kunnen halen.

En aangezien er een botsing met Andromeda aan zit te komen is dat ook het meest waarschijnlijke scenario van wat er met de aarde zal gebeuren. En mogelijk dat het voor die tijd al gebeurt is, de kans dat de aarde tot het eind der tijden om de zon zal draaien is eigenlijk niet zo groot.

[bats]

Even op een rijtje wat er de komende jaren gaat gebeuren.

De helderheid van de zon neemt toe, ergens binnen 200 miljoen en een miljard jaar van nu wordt het zo warm op aarde dat het broeikas effect op hol slaat. De oceanen verdampen en in no time zal de aarde op een 2e Venus lijken, praktisch geen water en alle CO2 die nu nog in rotsen (white cliffs of Dover for example) opgesloten zit zal dan in onze atmosfeer zitten.

Nog later zal het zo warm worden dat zelfs de CO2 atmosfeer begint weg te koken, de aarde zal dan echter nog steeds vulkanisme kennen, dus het is niet waarschijnlijk dat op dat moment de atmosfeer helemaal zal verdwijnen, echter van hogere levensvormen op de aarde is allang geen sprake meer.

Zo'n 5 miljard jaar na nu zal de zon praktisch al zijn waterstof hebben verstookt in zijn fusie-vuur. Hierna zal de zon opzwellen tot een rode reus, als de druk en temperatuur in de kern hoog genoeg is zal het beginnen aan de fusie van helium. Het is zo goed als zeker dat Mercurius en Venus dit niet zullen overleven, voor de aarde is het lot onzeker, de zon verliest namelijk massa, mischien genoeg en heeft de wijdere omloop van de aarde rond de zon genoeg afstand tot de zon gemaakt, ondanks dat zal de aarde zo heet worden dat het weer bedekt zal zijn met oceanen, van vloeibaar gesteente wel te verstaan.

Ergens ruim 5 miljard jaar na nu zal de Zon niet langer in staat zijn om fusie aan de gang te houden, de energie opbrengst wint het niet meer van de zwaartekracht, de buitenste lagen van zon worden afgestoten en de kern stort in elkaar en vormt een witte dwerg. Als er op dat moment nog leven was in het zonnestelsel dan is het dan wel gedaan met dat leven.

Rond deze tijd zal ook de Andromeda in botsing komen met onze melkweg, sterren onderling zullen waarschijnlijk niet botsen, maar de kans is groot dat het zonnenstelsel in zijn geheel het melkwegstelsel uitgeslingerd wordt, het kan nog beter en dat is dat de aarde in zijn eentje de melkweg uitgeslingerd wordt.

Ruim 6 miljard jaar na nu zal de botsing tussen Andromeda en de melkweg een eliptisch stelsel opgeleverd hebben. Mocht de aarde rond die tijd nog steeds om de zon cirkelen dan is het een donkere planeet sterk lijkend op mercurius, vulkanische activiteiten zullen nog steeds aan de gang zijn, meteoren en kometen zullen af en toe nog inslaan, maar het zal geen planeet zijn die leven kan ondersteunen.

Als we nog verder de toekomst ingaan zal de zon van een witte dwerg veranderen in een zwarte dwerg, de aarde koelt verder af en op gegeven moment levert ook het verval van radioactieve elementen niet genoeg energie meer op om de kern van de aarde vloeibaar te houden. De aarde zal afkoelen tot net boven het absolute nulpunt.

Maar als je het zo bekijkt dan is de kans dat leven dat afstamt van ons het einde van de zon waarneemt maar zeer klein.

Nu heb ik nog 5 vragen over de zon (en de aarde).

Zoals hier al in dit toppic geschreven staat zal de zon na zo'n 5 miljard jaar een rode reus worden. En daarna zal van de zon uiteindelijk de kern overblijven als een witte dwerg, die dan uiteindelijk verder afkoelt tot het een zwarte dwerg wordt. Maar dat duurt heel lang, na een biljoen jaar is de kern nog steeds zo'n 1000K en het binnenste zo'n 800.000K (bron Wikkipedia), en daarna zal de kern nog verder afkoelen.

1. Als na een biljoen jaar de kern nog 1000K is, hoe lang duurt het voordat de hele kern is afgekoeld tot zegmaar in de buurt van het absolute nulpunt? Dus hoelang duurt het dat er van de zon daadwerkelijk een zwarte kern over is met een temperatuur van iets boven 0K?

2. Als er een zwarte dwerg over is, wat gaat er uiteindelijk met die zwarte dwerg gebeuren? Verdwijnt die op den duur of blijft die eeuwig bestaan?

3. En als die zwarte dwerg vervalt, na hoeveel jaar moet je dan denken dat er ook van die zwarte dwerg niets meer over is?



NB. Bij vraag 2 en 3 even ervanuitgaan dat die zwarte dwerg NIET in botsing komt met een andere zwarte dwerg of opgeslokt wordt door een zwart gat.

4. Ook de aarde zal dan afkoelen tot enkele graden boven het absolute nulpunt. Nu is mijn vraag wat gaat er uiteindelijk met de aarde gebeuren, als de temperatuur in de kern van de aarde ook tot bijna het absolute nulpunt is gedaalt?

5. En na hoeveel jaar is dat ook voor de aarde het geval? Of blijft de aarde eeuwig bestaan als een stijfbevroren stenen bol?

[Dr. Who?]

Daar ben ik het niet mee eens, wat wel veel makkelijker zal worden is dat sterren die dichtbij passeren makkelijker met hun invloed planeten uit hun baan om de zon kunnen halen.

En aangezien er een botsing met Andromeda aan zit te komen is dat ook het meest waarschijnlijke scenario van wat er met de aarde zal gebeuren. En mogelijk dat het voor die tijd al gebeurt is, de kans dat de aarde tot het eind der tijden om de zon zal draaien is eigenlijk niet zo groot.

Ehm, het gaat er niet zozeer om of je het ermee eens bent of niet. Als je aanneemt dat de Aarde tot het moment waarop de Zon verandert in een witte dwerg om de Zon blijft draaien (zoals je doet), dan kan je daarna formules toepassen:

De snelheid in een circulaire baan om de zon is:

\( V_c_,_1 = \sqrt{\frac{GM_z_o_n}{r_p_l_a_n_e_e_t}}\)

Neem nu aan dat de zon de helft van haar massa afstoot:

\(GM_w_._d_. = \frac{1}{2}GM_z_o_n \)

De nieuwe circulaire snelheid wordt:

\( V_c_,_2 = \sqrt{\frac{1}{2}\frac{GM_z_o_n}{r_p_l_a_n_e_e_t}}\)

of:

\( V_c_,_2 = \sqrt{\frac{1}{2}}V_c_,_1\)

en

\( V_c_,_1 = \sqrt{2}V_c_,_2\)

Dat betekent dat de snelheid die de planeet heeft op het moment dat de Zon een witte dwerg wordt, dus

\(\sqrt{2}\)

keer groter is dan de cirkelsnelheid rond de witte dwerg. De ontsnappingssnelheid is:

\( V_e = \sqrt{\frac{2GM}{r}} = \sqrt{2}V_c \)

Dat wil zeggen, de snelheid die vóór het massaverlies gelijk was aan de cirkelsnelheid, is ná het massaverlies gelijk aan de ontsnappingssnelheid...

En dan houd je Andromeda nog buiten beschouwing.

[RobertJ]

Zover ik het weet duurt het heel lang voordat een witte dwerg afkoelt, van een verse dwerg met zo'n 20000 graden aan het oppervlak tot 5 graden boven het absolute nulpunt wordt geschat op 10 tot de 17e macht aan jaren, dat 1 gevolgd door 17 nullen, een 100 miljoen maal een miljard jaar.

Wat is eeuwig?

[RobertJ]

Okee, maar de zon verliest niet de helft of meer van zijn massa, dus maak die berekening nog eens met 56% massa die overblijft.

Men denkt namelijk dat de uiteindelijke baan van de aarde op 1.7 AU zal uitkomen.

[Dr. Who?]

Okee, maar de zon verliest niet de helft of meer van zijn massa, dus maak die berekening nog eens met 56% massa die overblijft.

Men denkt namelijk dat de uiteindelijke baan van de aarde op 1.7 AU zal uitkomen.

Be my guest. (Of ben je professor in de astronomie? Je klinkt als een boze professor )

Tijdens m'n college astronomie beweerde prof. Israels dat men nog niet helemaal zeker wist wat er met de Aarde zou gebeuren, maar dat is inmiddels ook al een aantal jaar geleden, dus het kan maar zo zijn dat de wetenschappelijke opinie inmiddels veranderd is...

[RobertJ]

Oh ik ben niet boos hoor, maar als je genoeg tegenkomt waarin beweert wordt dat de aarde of danwel verdwijnt in de uitdijende zon of net de dans ontspringt in een wijdere omloop baan dan lijkt het mij dat men het daar wel over eens is.

Mischien dat we ook nog eens drag moeten gaan meerekenen, de zonnewind zou aan het eind veel krachtiger worden, mischien dat die ook nog invloed heeft op de omloopsnelheid?

Overigens, dat buitenplaneten, en in het bijzonder kuiper-belt object en de kometen uit de oortwolk die zullen vertrekken is niet zo moeilijk.

[Dr. Who?]

Oh ik ben niet boos hoor, maar als je genoeg tegenkomt waarin beweert wordt dat de aarde of danwel verdwijnt in de uitdijende zon of net de dans ontspringt in een wijdere omloop baan dan lijkt het mij dat men het daar wel over eens is.

Mischien dat we ook nog eens drag moeten gaan meerekenen, de zonnewind zou aan het eind veel krachtiger worden, mischien dat die ook nog invloed heeft op de omloopsnelheid?

Overigens, dat buitenplaneten, en in het bijzonder kuiper-belt object en de kometen uit de oortwolk die zullen vertrekken is niet zo moeilijk.

Hm, ik lees dit net, en hier wordt inderdaad gesteld dat de uiteindelijke massa van de Zon 54% van haar oorspronkelijke massa zal zijn.

Nu komt d'r alleen een tweede probleem, waar ik eens wat dieper over na moet gaan denken:

\( V_c = \sqrt{\frac{GM_z_o_n}{r_p_l_a_n_e_e_t}}\)

\(GM_2 = \alpha GM_1\)

met

\(\alpha\)

tussen de 0 en 1.

\( r_2 = V_c^2/GM_2 = \frac{GM_1}{GM_2r_p_l_a_n_e_e_t} =\frac{1}{\alpha r_p_l_a_n_e_e_t} \)

Voor een uiteindelijke massa van 54% kom je op een cirkelbaan met een straal van 1,85 AU, zoals ze ook stellen in het gelinkte document.

Aan de andere kant, zelfs een massaverlies van 50% zou slechts leiden tot een vergroting van de straal tot 2 AU, en niet leiden tot ontsnapping. => Ergens zit iets mis. Misschien moet ik de behoudswetten nog eens wat rigoreuzer gaan toepassen.

Hehehe, het zou erop kunnen wijzen dat het discontinu verkleinen van de massa van het centrale lichaam een efficientere manier is om je baan te vergroten dan een geleidelijke verkleining...

(NB. Bij de eerste berekening neem ik een discontinue verkleining van de massa aan, bij de tweede een geleidelijke.)

[bats]

Zover ik het weet duurt het heel lang voordat een witte dwerg afkoelt, van een verse dwerg met zo'n 20000 graden aan het oppervlak tot 5 graden boven het absolute nulpunt wordt geschat op 10 tot de 17e macht aan jaren, dat 1 gevolgd door 17 nullen, een 100 miljoen maal een miljard jaar.

Wat is eeuwig?

Zo dat is een lange tijd.

Maar ik vraag me toch af wat er dan verder gebeurt, zoals vraag 2, 3, (eigenlijk heb je hiermee vraag 4 ook beantwoord, daar de kern van de aarde tegen die tijd ook wel tot bijna het absolute nulpunt is afgekoeld, maar goed.) wat gebeurt er dan met die zwarte dwerg?

Ik weet (maar dat is een heel ander topic) dat zwarte gaten na een hele lange tijd verdampen. Mijn vraag is doet een zwarte dwerg dat ook op den duur? En zo ja, hoeveel jaar duurt dat? En wat blijft er dan van over, straling?

[Brinx]

\( r_2 = V_c^2/GM_2 = \frac{GM_1}{GM_2r_p_l_a_n_e_e_t} =\frac{1}{\alpha r_p_l_a_n_e_e_t} \)

Deze vergelijking lijkt me niet te kloppen, specifiek zie ik niet hoe je aan die eerste stap komt: de dimensies komen niet uit. De vergelijking stelt een radius gelijk aan een constante vermenigvuldigd met de reciproce waarde van een andere radius. Je eerdere berekening lijkt me beter: natuurlijk ga je er dan vanuit dat al die massa die de zon verliest in een keer verdwijnt zoals je zelf al zei. Dit is misschien niet eens zo'n onredelijke vereenvoudiging, want als je veronderstelt dat die afgestoten massa netjes in een bolschil expandeert kun je nagaan dat die massa geen netto gravitatiekracht meer uitoefent op de aarde zodra die schil een radius heeft groter dan de straal van de baan van de aarde om de zon - en ik kan me voorstellen dat die gasschil behoorlijk snel expandeert, als je naar planetaire nevels in het algemeen kijkt. En het verwaarlozen van de weerstand van het expanderende gas op de baansnelheid van de aarde is misschien ook niet zo onrealistisch, hoewel ik daar geen getallen over zou weten.

Is trouwens de berekende straal van de rode reus die de zon gaat worden niet groter dan de straal van de aardbaan? In dat geval krijg je een situatie waarbij de aarde voor wat langere tijd (enkele honderdduizenden jaren?) in een ijl gasvormig medium beweegt. Als we de dichtheid van dat medium weten ter plaatse van de aardbaan, en we nemen aan dat de relatieve snelheid van de aarde door dat gas gewoon de baansnelheid van de aarde is, dan kunnen we een ruwe schatting maken van het snelheidsverlies van de aarde in die periode. Heeft iemand nog wat cijfers hierover, misschien?

Trouwens: leuk om te zien dat er nog wat berekend wordt in zo'n topic als dit! De discussie blijft al te vaak bij losse speculatie, en dan het is altijd mooi om te zien wat er af te leiden valt met enkele relevante en goedgebruikte formules.