Tod unserer Sonne - was passiert mit der Erde?

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo Leute

In gut 5 Mrd. Jahren wird unsere Sonne vermutlich ein roter Riese (hab die genaue Zeit jetzt aber nicht nachgeschlagen). Dass auf der Erde schon viel früher kein Leben mehr möglich ist, ist vorläufig mal uninteressant.

Die Sonne wird sich über die Bahn der Erde ausdehnen, d.h. die Erde ist dann innerhalb der Sonne. Was genau bedeutet das für die Erde? Oft liest man ja, dass die Erde dabei völlig zerstört wird - ohne näher darauf einzugehen, wie genau das passiert.

Die Masse der Sonne wird ja nicht auf wundersame Weise grösser - sprich: die bestehende Masse der Sonne wird nur auf ein viel grösseres Volumen verteilt. Dementsprechend müssten die Aussenschichten des Roten Riesens ja fast nur aus Vakuum bestehen. Die einzelnen Teilchen mögen ja eine hohe Temperatur (=hohe Bewegungsenergie) haben. Reicht diese Temperatur aber tatsächlich aus, um das Material der Erde zu verdampfen?

Habe anderswo auch gelesen, dass sich die Gezeitenkräfte ändern. Ich dachte aber, dass die Gravitation nur von der Masse und vom Abstand zum Massezentrum abhängt. Demnach müsste die Gravitation die gleiche bleiben (erhöhter Masseverlust der Sonne in der Endphase mal vernachlässigt - sollte irrelevant sein).

Wie genau sich die Änderung der Gezeitenkräfte auswirkt, war aber nicht erklärt. Es war aber von einer Abbremsung der Planeten und damit weitere Annäherung an die Sonne und damit Kollision mit dem Kern der Sonne die Rede. Dabei wäre eine völlige Zerstörung der Erde aber nachvollziehbar.

Würde die Erde alleine dadurch abgebremst, dass sie durch die Aussenschichten der Sonne wandert? Macht dieses sehr dünne Gas also genug Widerstand, um ein Objekt von der Grösse der Erde nennenswert abzubremsen? Aber die Aussenschichten müssten sich doch auch um die Sonne drehen - oder?

Gibt es irgendwo halbwegs verständliche Publikationen dazu? V.a. wo auf die genauen Umstände der Zerstörung der Erde eingegangen wird?

Hintergrund: hab mal in einer Tageszeitung einen Artikel gelesen, wonach man einen Exo-Planeten gefunden hat, der einen weissen Zwerg bzw. einen Neutronenstern umkreist (kann mich nicht mehr erinnern - Neutronenstern klingt aber noch unglaubwürdiger). Artikel aus Tageszeitungen sind aber immer mit höchster Vorsicht zu geniessen - da wird aus einem Übersetzungsfehler gleich mal eine Sensation.

lg
Erwin

#2

Hallo

Das Gas im Außenbereich der Sonne, während des Stadiums als Roter Riese ist dicht genug, um der Erde ziemlich einzuheizen. Vorallem wenn man berücksichtigt, daß schon die Erdathmosphäre ausreicht um Satelliten in 300km oder 400km Höhe merklich abzubremsen, so daß diese öfter wieder angehoben werden müssen.
Ähnlich wird es der Erde gehen. Durch das Gas wird sie abgebremst, und bewegt sich in einer Spiralbahn in die Sonne. Nebenbei ist es für die Erde sehr heiß. Durch die Hitze wird genug Energie auf die Erde übertragen daß diese sich verflüssigt, und schließlich komplett verdampft. Die nun Gasförmige Erde verteilt sich letztlich gleichmäßig im Gas der Sonne.

#3

Hallo,

ich weiß nicht sehr genau, auf welchen Radius man vermutet, dass die SOnne sich ausdehnen wird. Wenn du sagst, das sei ungefähr die Erdbahn, dann glaub ich dir erstmal :wink:

Der Rand der Sonne ist recht scharf, und nicht etwa asymptotisch immer dünner. Insofern wird man es schon merken, wenn man da eintaucht. Die momentane mittlere Dichte der Sonne ist 1.4 g/cm^3. Wenn ich das mal auf die Erdbahn extrapoliere komme ich auf eine (mittlere) Dichte von 1.4E-7 g/cm^3.

Die Temperatur an der Oberfläche ist ja im Moment mit ~5000 Grad oder so in etwa die gleiche, wie im Erdkern, d.h. ich würde jetzt vermuten, bei Erreichen des thermsichen Gleichgewichts wird die Erde schmelzen. Hinzu kommt die dann doch vorhandene Reibung an der Sonnenatmosphäre.

Die Gezeitenkräfte sind dann problematisch, wenn bei ausgedehnten Körpern die unterschiedlichen Kräfte an vorerem und hinterem Ende vom anziehenden Körper aus gesehen zu inneren Spannungen im Material führen, und letztendlich dann den Planeten anfangen, „durchzukneten“. Siehe Mond Io.

Also an Publikationen zitiert wiki als Fußnoten 10 und 15 die folgenden:
http://arxiv.org/abs/0801.4031
http://adsabs.harvard.edu/abs/1993ApJ…418…457S
(beim letzteren einfach auf einen der grünen links klicken)

die Letztere schließt mit der Feststellung, dass sie keine SIcherheiten haben, was mit der Sonne genau passieren wird. Die ersteren beschreiben die interessanten Dinge in Kapitel 4.

Weitere Paper wirst du finden, indem du bei http://adsabs.harvard.edu/
eine Literatursuche initiierst. Ich habe das für die Worte „fate of earth giant“ gemacht und fand zwei weitere papers:
http://adsabs.harvard.edu/abs/2010NatSc…2…329I
http://adsabs.harvard.edu/abs/1987A%26A…178…283G
http://adsabs.harvard.edu/abs/2001Icar…151…130R (nicht frei verfügbar)

Vermutlich wird man sich an den in diesen publikationen stehenden Referenzen weiter entlang hangeln können.

Gruß!
w.bars

#4

Verflüssigt und verdampft sind ja nun doch noch ein Stück Temperaturskala voneinander entfernt… Was ist die Oberflächenspannung von geschmolzenem Gestein? Wäre in den Anfangsphasen des Eintauchens nicht eine als Gesteinstropfen zusammenhaltende Erde wahrscheinlicher? Eine witzige Vorstellung…

w.bars

#5

Hi Erwin,

also im deutschen Wikipedia-Artikel steht, dass die Sonne sich bis auf Venus-Bahn-Größe ausdehnt. Glaubt man der dort statuierten maximalen Leuchtkraft von 2300L_0, kommt man mit Hilfe des Stefan-Boltzmann-Gesetzes im Gleichgewicht auf 4.Wurzel(2300)*255K=1493°C für die mittlere Erdtemperatur (ohne Treibhauseffekt).

Grüße, Wizzy

#6

danke an alle für die infos.

war mir neu, dass man sich nicht ganz sicher ist, was tatsächlich mit der sonne passiert (gut - 100% sicher hätte man sowieso nie sein können).

zum durcharbeiten der ganzen verlinkten arbeiten brauche ich aber etwas mehr ruhe und zeit - die sind leider für wissenschafter geschrieben und nicht für die breite masse…

#7

Das Ende der Erde kommt sicher schon viel früher, auch ohne unser Zutun.

Die Temperatur wird mit der Ausdehnung der Sonne ansteigen, irgendwann sind Ozeane verdampft, Berge schmelzen und die Oberfläche verwandelt sich in eine glutflüssige Lavalandschaft, platt und eben, wie zum Anfang, als es noch gar keine Plattentektonik gab.

Ich weiß nicht, ob es dann noch für irgendjemanden interessant sein wird, sich mit dem Ende des Planeten zu beschäftigen, auf welche Arzt das auch immer geschehen soll. Sollte bis dahin (es ist sehr unwahrscheinlich!) noch eine intelligente Lebensform gegeben haben, die von der Erde stammt, dann hätte diese gut daran getan, auf einen anderen Planeten umzusiedeln. Viel mehr Chancen als Mars gibt es nicht in unserer Nähe, es müsste dann also langfristig ein ganz anderes Sonnensystem sein.

Nun, wenn die Sonnenatmosphäre bis nahe an die Erde reicht, davon ist auszugehen, dann bremst diese natürlich die Erde weiter ab. Langsamerer Planet hätte zur Folge, dass dieser sich weiter von der Sonne entfernt. Wir kennen alle die riesigen Ausbrüche -solare Flares. Und wir wissen, wie groß diese sind. Wenn so ein Flare die dann glutflüssige Erde träfe, schwupps, dann wäre sie ruck-zuck zerlegt. Man darf ja auch nicht vergessen, dass die Erde einen Eisenkern hat. An der Oberfläche der Sonne toben elektrische und magnetische Ausbrücke unvorstellbaren Ausmaßes, und das hat dann natürlich auch Einflüsse auf einen roten Klumpen glühender Lava.

Sie dürfen es sich aussuchen: sie kann in die Sonne eintauchen und zerschmolzen werden, die kann zerissen werden und sie kann verdampfen. Mir ist das sowas von egal, weil meine Atome sich bis dahin schon gleichmäßig verteilt haben werden.

#8

Lieber Erwin,
es ist für mich fast nicht nachzuvollziehen dass sich Menschen wie Du sich über Dinge Gedanken machen, die sie nie nachweisen werden können (da sie ja wie Du auch schon sagst nicht mehr am Leben sein werden wenn es passiert).

Welchen „Nährwert“ hat die Frage und die beantwortung Deiner Frage die ja uach nur philosophisch ausfallen kann doch nicht real und beweisbar.

Welchen Kosten-Nutzen-Faktor hat diese Frage denn für Dich.
Die Kosten um das herauszufinden sind unendlich hoch und der Nutzen ??

Lebst Du besser wenn Du as weißt ?

Oder stellst Du nur Fragen um des Fragens willen ?
Also nur so zum Zeitvertreib ?

Dann hätte ich noch eine:
Was war zuerst da:
Die Henne oder das Ei :smile:

Gruß
Guruji

#9

Hallo Erwin,

Die Masse der Sonne wird ja nicht auf wundersame Weise grösser

  • sprich: die bestehende Masse der Sonne wird nur auf ein viel
    grösseres Volumen verteilt. Dementsprechend müssten die
    Aussenschichten des Roten Riesens ja fast nur aus Vakuum
    bestehen. Die einzelnen Teilchen mögen ja eine hohe Temperatur
    (=hohe Bewegungsenergie) haben. Reicht diese Temperatur aber
    tatsächlich aus, um das Material der Erde zu verdampfen?

Das Universum hat jede Menge Zeit!!

Das Ganze wird nicht ein Vorgang von Tagen sein, sondern geht über einige Milliarden Jahre.

In 2-3 Mrd. Jahren wird die Erde über 100°C haben, dann gibt es kein flüssiges Wasser mehr.
Erst 2-3 Mrd. Jahre später wird sich dann die Erde, wahrscheinlich, innerhalb der Sonne befinden.

Also jede Menge Zeit unsere Kugel aufzuheizen!!

MfG Peter(TOO)