지구의 운명은 동전던지기에 달려있습니다.

5억년 후에 우리 태양은 풍선처럼 부풀어 올라 붉은 거성이 될 것입니다. 지구가 살아남을지 여부는 "공개 질문"이라고 말했다 멜린다 소아레스-푸르타도, 매디슨 위스콘신 대학교의 천체 물리학자. 물론 지구는 태양에 삼켜져 파괴될 수도 있다. 그러나 일부 시나리오에서는 지구가 탈출하여 태양계 안쪽으로 더 멀리 밀려납니다.

이제 근처 행성계가 우리 행성의 우주적 미래에 대한 단서를 제공하고 있습니다. 약 57광년 떨어진 곳에 10개의 행성이 XNUMX억년 된 태양 같은 별을 공전하고 있습니다. 이는 태양보다 두 배나 오래되었으며 이미 그 생명의 발전 단계에 있습니다. 스티븐 케인, 캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스에서 행성 거주 가능성을 전문으로 하는 천체물리학자입니다. 무슨 일이 일어날지 모델링했다 별이 XNUMX억년 안에 적색 거성이 될 때 노인계의 행성에. 그는 내부 행성의 대부분이 삼켜지겠지만, 금성과 유사한 궤도를 가진 가장 바깥쪽 알려진 행성은 살아남을 수도 있다는 것을 발견했습니다.

별의 나이가 많아지면 확장 모델링이 더 쉬워지고 우리 행성계의 미래에 대한 더 정확한 예측이 가능해집니다. “아주 흥미로운 논문이군요.” 조나단 징크, 캘리포니아 공과 대학의 천체 물리학자. "항성 진화의 다양한 단계에서 [더 많은] 시스템을 찾을 수 있다면 아마도 앞으로 일어날 일을 종합할 수 있을 것입니다."

크리스피 월드

행성이 삼켜지면 죽음이 빠르게 다가올 수 있습니다. 2022년에는 리카르도 야르자캘리포니아 대학교 산타크루즈 캠퍼스의 뛰어난 천체물리학자가 시뮬레이션한 결과입니다. 무슨 일이야 적색 거성이 행성을 삼킬 때. 그는 행성이 별에 충분히 가깝게 시작하면 그 궤도가 급격히 쇠퇴한다는 것을 발견했습니다. 별 대기의 가스는 행성에 끌림을 일으키고 "행성은 계속해서 별 속으로 더 깊고 깊게 빠져들고 있습니다"라고 Yarza는 말했습니다. 수백년 안에 대부분의 행성이 파괴될 것이다.

최근까지 불운한 행성의 생명의 마지막 순간은 “직접 관찰된 적이 없었다”고 말했습니다. 키샤라이 드, 매사추세츠 공과대학의 천문학자. 그러나 2020년에 De의 팀은 12,000광년 떨어진 별이 일시적으로 수백 배 더 밝아지는 것을 보았습니다. 플래시는 다른 별과의 합병으로 인해 발생하기에는 너무 어두웠습니다. 그러나 De와 그의 동료들은 행성 크기의 식사로 생산된 것이 딱 맞는 강도였습니다. 신고 5 월.

연구팀은 10억년 된 별이 적색거성으로 팽창하기 시작하면서 목성보다 몇 배나 더 큰 행성이 ​​붙잡혔을 것이라고 추측했다. “이것이 우리 태양계의 미래입니다.” 드가 말했습니다.

진화하는 우리의 별

우리 태양과 같은 주계열성(G형 별 또는 황색왜성이라고도 함)이 수명을 다하면 중심핵에서 핵융합에 필요한 수소가 부족해집니다. 별이 다른 연료원으로 바뀌고 질량이 감소함에 따라 핵은 더 뜨거워지고 대기는 수백만 년에 걸쳐 부풀어 오른다. 결국 우리 태양은 현재 크기보다 200배 이상 더 넓어질 것입니다.

부풀어오르는 태양은 수성과 아마도 금성을 소모한 후 너무 커지기 전에 지구의 궤도에 접근하게 될 것입니다. 이 거리는 XNUMX천문단위(AU)로 알려져 있습니다. 하지만 더 확장될 수도 있습니다. "일부 모델에서는"이라고 말했습니다. 안토니노 란자, 이탈리아 카타니아 천체물리 관측소의 천문학자, “화성을 삼킬 수 있다” 가장 큰 불확실성은 태양이 노화됨에 따라 얼마나 많은 질량을 잃게 되는가에 있다고 그는 말했습니다. 더 많이 흘릴수록 최종 반경은 더 작아집니다. “그건 잘 알려져 있지 않다”고 그는 말했다.

현재로선 최선의 추정에 따르면 태양은 0.85~1.5AU 사이로 성장할 것으로 예상됩니다. 그러나 별이 질량을 잃으면 중력이 약해지면서 지구의 궤도가 증가하게 되며, 이는 우리 행성이 삼켜지는 것을 피할 수 있음을 의미합니다.

지구의 미래를 보기 위해 천문학자들은 외계 행성계로 가득 찬 수정구슬에 눈을 돌립니다. 그들의 목표는 곧 적색 거성으로 변할(또는 막 부풀었을) 태양 같은 별을 찾는 것입니다.

이것이 케인의 관심을 끌었던 이유입니다. 근처의 황색왜성이자 밝은 수명이 다한 것으로 생각되는 코로나에 보레알리스(Rho Coronae Borealis)입니다. 282개의 알려진 행성 중 XNUMX개가 별에 가까운 궤도를 돌고 있으며, 우리 태양 주위를 도는 금성의 경로 내에 있습니다. 가장 바깥쪽 행성은 XNUMX년이 XNUMX일 동안 지속되며 궤도가 금성과 비슷합니다.

케인의 분석, 지난달 게시, 성장하는 별이 세 개의 내부 행성을 삼킬 것임을 보여줍니다. 암석으로 이루어져 있고 질량이 지구 질량의 거의 XNUMX배에 달하는 것으로 생각되는 그 세계의 가장 안쪽은 수백 년 안에 증발할 것입니다. 케인은 “플라즈마는 행성을 과열시켜 본질적으로 파괴되게 만든다”고 말했다. "표면의 바위도 녹아버릴 거예요." 다음 세계인 목성 질량의 거대 가스 행성은 너무 커서 증발하지 않고 안쪽으로 나선을 그리며 별의 중력에 의해 찢어질 것입니다. 더 작은 해왕성 질량의 세계인 세 번째 행성도 삼켜지고 증발할 가능성이 높습니다.

그러나 해왕성의 질량과 비슷한 가장 바깥쪽 행성은 살아남을 수도 있습니다. 별이 팽창하면서 일시적으로 수천 년 동안 지구를 삼킬 것입니다. 이 기간 동안 극한의 기온으로 인해 행성 표면이 불타오르겠지만, 이 거리에서는 별의 대기 밀도가 그다지 높지 않기 때문에 행성 자체는 살아남아야 합니다. 그런 다음 별은 다시 한 번 수축하고 팽창하여 수천 년 동안 다시 행성을 뒤덮을 것입니다. 행성이 수코양이의 쥐처럼 놀림을 받고 살아남을 수 있다면 별이 마지막으로 줄어들 때 대기에서 나타날 수 있습니다. 케인은 "그래서 마지막에 탈출할 기회가 있는 것"이라고 말했다.

예를 들어 케인은 지구의 가능성과 그것이 우리 세계에 어떤 의미를 가질 수 있는지에 대해 낙관적입니다. “나는 지구가 바깥쪽으로 움직일 것이라고 생각하며, 살아남을 것입니다.”라고 그는 말했습니다.

위대한 탈출

행성이 삼켜짐을 피할 수 있다면 수명이 길어질 가능성이 높습니다. 우리 태양과 같은 별이 적색거성으로 팽창하여 그 외층을 벗겨낼 때, 결국 남는 것은 백색 왜성이라고 알려진 조밀하고 백열의 별 시체뿐이다. 이 물체들은 원래 별 질량의 절반 정도를 포함하고 있으며 지구 크기의 영역에 포장되어 있습니다. 그들은 수조 년 동안 계속해서 불타야 합니다.

지난 XNUMX년 동안 과학자들은 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 소수의 외계 행성 백색 왜성을 공전하고 있다고 말했다. 메리 앤 림바흐, 미시간 대학의 외계 행성 과학자. 이 행성들은 별의 적색거성 단계에서 살아남았지만 정확히 어떻게 살아남았는지는 확실하지 않습니다. 더 큰 가스 ​​거성인 경향이 있는 일부 세계는 아마도 삼키기에는 별에서 너무 멀리 떨어져 있었을 것이고, 다른 행성은 별이 헉헉거리며 바깥쪽으로 밀려났을 수도 있습니다. (천문학자들은 또한 일부 행성이 운이 좋지 않다 의 형태로 오염된 백색왜성마그네슘, 철 등 행성과 관련된 원소가 풍부합니다.) 제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 지속적인 관측을 통해 백색 왜성을 공전하는 외계 행성 수십 개가 더 발견될 것으로 예상됩니다.

JWST 백색 왜성 관측의 일부를 이끌고 있는 Limbach는 이상하게 보일 수도 있지만 이러한 행성계는 여전히 사람이 거주할 수 있을 것이라고 말했습니다. 그녀는 “행성 표면에 액체 물을 얻을 수 있는 백색왜성 주변에 장소가 있다”고 말했다. 하지만 "매우 어려운 환경입니다."

진화된 태양계에 대한 더 많은 관찰과 케인과 같은 더 많은 모델은 우리 자신의 운명에 대한 더 큰 통찰력을 제공할 수 있습니다. 현재로서는 우리 행성의 죽음은 확실성을 잃은 주사위 굴림입니다. 인간은 지구 표면에서 오래 전에 사라졌을지 모르지만, 지금으로부터 5억년 후에 우리 방향을 바라보는 사람이라면 누구나 지구가 태양의 숨결을 몰아내는 것을 볼 수도 있고, 어쩌면 짧은 빛의 섬광 속에 사라질 수도 있습니다.

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