Solkjernen smelter nå hydrogen fra helium, noe som resulterer i at en liten mengde masse blir omdannet til ren energi med hver kjernefysiske reaksjon, ifølge Einsteins E = mc-kvadrat.
Men dette kan ikke vare evig, fordi mengden drivstoff i kjernen er begrenset. Solen har allerede mistet i denne prosessen en masse som tilsvarer massen av Saturn, og om 5-7 milliarder år vil den fullstendig bruke opp alt drivstoffet i kjernen. Hevelse til en rød gigant, vil den til slutt kaste sine ytre lag, og skape en planetarisk tåke, og kjernen vil krympe og bli til en hvit dverg. For en utenforstående observatør vil det være et vakkert og fargerikt syn. På det første bildet er Cat's Eye Nebula et nydelig og fargerikt eksempel på denne mulige skjebnen.
Men inne i solsystemet vil det føre til katastrofe.
Den første tingen å vite om røde kjemper er at de er enorme. Det ser ut til at solen vår er stor: 1,4 millioner km over, med en masse 300 000 ganger jordens masse, men sammenlignet med den røde giganten er dette ingenting. Med denne massen vil vår sol vokse 100 ganger sin forrige størrelse, og absorbere kvikksølv og Venus. Jorden vil sannsynligvis bli presset lenger når solen vokser og mister masse, og selv om den kan bli svelget av en stjerne, diskuterer forskere fortsatt om den vil overleve eller ikke.
Hvis beregningene er riktige, vil ikke Solen måtte svelge jorden når den svulmer til en rød gigant.
I dette tilfellet vil Jorden og Mars bli til forkullede, karrige verdener. Havene og atmosfærene til disse planetene vil koke og forsvinne fra overflaten, og disse verdenene vil bli luftløse og varme, som dagens Merkur. Disse effektene vil strekke seg langt utover banene i de indre steinete verdenene i solsystemet.
Du forstår, de røde kjempene er ikke bare enorme, de er også fremdeles oppvarmet til mange tusen grader, og lyser tusenvis av ganger lysere enn dagens sol. Det meste av det kastede materialet - omtrent en tredjedel til halvparten av solens masse - vil forbli oppvarmet til ekstreme temperaturer og reise til ytterkantene av solsystemet vårt. Asteroider vil smelte og miste alle flyktige komponenter, og bare steinete kjerner vil være igjen av dem.
Salgsfremmende video:
Asteroider har en rekke flyktige stoffer, og de viser ofte haler når de nærmer seg sola. Over tid, når solen vokser til en rød gigant, vil disse asteroidene smelte, miste alle flyktige materialer og bli enten hauger av brostein eller smeltede bergarter - i alle fall bli mye mindre enn deres nåværende størrelse.
Men gassgigantene vil være massive nok til å holde på gassteppene sine, som til og med kan vokse når solen går inn i denne fasen. For eksempel finner vi i dag bare gassgiganter i bane rundt de røde gigantene, mye større enn til og med Jupiter. Kanskje er dette resultatet av utvelgelse - og vi ser dem fordi de er de letteste å se - men kanskje er det resultatet av en uunngåelig prosess.
Store mengder materiale som forlater solen, vil kollidere med gigantiske verdener med kraftige tyngdekraftsfelt. Mye av materialet som møter disse atmosfærene vil avgi en skvett kosmiske proporsjoner og øke størrelsen og massen til disse verdenene. Som et resultat kan Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune være større og mer massive enn de er i dag.
Visuelt er det store gapet mellom størrelsene på terrestriske verdener og planeter som Neptune umiddelbart slående - og transformasjonen av solen til en rød gigant vil bare øke denne forskjellen. Jorden og Mars vil miste atmosfærene, og muligens noe av overflaten, mens gassgigantene vil vokse og absorbere mer og mer materie når solen kaster sitt ytre skall.
Solen vil imidlertid bli så lys og varm at mye av det ytre solsystemet blir fullstendig ødelagt. Hver av gassgigantene har sine egne ringer; de mest kjente er ringene til Saturn, men alle de fire gigantene våre har dem. I utgangspunktet består de av forskjellige is - vann, metan og frosset karbondioksid. Takket være den ekstreme energien som Solen gir ut, smelter disse isene ikke bare - deres individuelle molekyler vil skaffe seg så energi at de blir kastet ut av solsystemet.
Ringene fra Neptune, fanget med vidvinkelkameraet til Voyager 2-romfartøyet med lang eksponering. Du kan se hvor kontinuerlige de er. Ringene til Neptune, som ringene til alle gassgigantene, er sammensatt av flyktige iskomponenter, og vil smelte, koke og sublimere når solen blir til en rød gigant.
Det samme vil være tilfelle for vannrike måner som går i bane rundt disse verdenene. Den frosne overflaten i Europa, som det er vannis under, vil helt koke bort. Det samme vil skje med Enceladus, som vil fordampe nesten alt bortsett fra en steinete kjerne med en blanding av metaller. Nesten alle månene til Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune vil krympe seg betydelig i størrelse, atmosfærene deres vil koke bort, deres ytre lag vil smelte og forsvinne; bare kjernene til disse satellittene, bestående av stein og metall, vil være igjen. Noen måner som er helt flyktige, kan forsvinne helt.
Selv de største og velkjente Kuiper Belt-objektene er ikke immun mot denne katastrofen. Til og med verdener på så store avstander som Triton, Eris eller Pluto vil motta fire ganger mer energi per overflateenhet enn jorden mottar i dag. Deres atmosfærer og overflater, nå dekket med forskjellige typer is, og muligens inneholder hav under overflaten, vil også fordampe fullstendig. Når solen blir en rød gigant, og de indre verdenene blir til forkullede rester eller blir slukt opp av solen, vil ikke verdener som Pluto bli potensielle beboelige planeter: de vil brenne opp. De vil bli til nakne kjerner av stein og metall, og vil se ut som dagens Merkur.
Geologisk struktur under overflaten på Sputnik-sletten. Det er mulig at Pluto har et hav av flytende vann under den tynne skorpen. Når solen blir en rød gigant, vil alle ytre lag sublimere og koke bort, og etterlate bare en kjerne av stein og metall.
I flere titalls eller hundrevis av millioner av år vil det være håp om mer akseptable forhold i Kuiper-beltet, i en avstand som er 80-100 ganger større enn avstanden fra solen til jorden. For denne lille, etter kosmiske standarder, tidsperiode, vil gjenstander på denne avstanden få omtrent den samme mengden sollys som Jorden mottar i dag. Imidlertid trenger verden mer enn sollys for brukbarhet; du må ha nok vekt, riktig størrelse og riktige ingredienser. Månen og jorden er veldig forskjellige i beboelsesmessighet, til tross for at de får nesten identiske mengder solenergi per arealenhet.
Banene til de kjente Sednoidene, sammen med den antatt Ninth Planet. Selv når solen blir en rød gigant, vil Planet Nine - hvis eksistens er kontroversiell som den er - ikke nå en temperatur som er høy nok til å bli potensiell beboelig. Andre verdener i Kuiper-beltet, også de som er i riktig avstand, vil være for grunne fra dette synspunktet.
Selv den hypotetiske niende planeten vil imidlertid være for langt unna til å bli potensielt beboelig, og alt på rett avstand vil være for grunt til at livet kan eksistere der. Solsystemet vil bli en smeltet katastrofe, og etterlater bare de nakne kjernene av planeter, måner og andre gjenstander. Gassgigantene kan svelle og vokse, miste ringene og mange satellitter, men alt annet vil bli noe mer enn biter av metallrik søppel. Hvis du håper at de frosne ytre verdenene til solsystemet endelig får sjansen til å skinne, vil du bli skuffet. Når solen når slutten av sitt liv, vil disse verdenene, som våre håp om overlevelse, møte det faktum at alt det viktigste vil smelte og forsvinne.
