Hoe is het allemaal begonnen?
De zon is de ster in het centrum van het zonnestelsel – een bol van heet plasma dus
Maar experts zeggen dat de ster over ongeveer vijf miljard jaar geen energie meer zal hebben en het zonnestelsel radicaal zal veranderen.
Onderzoekers geloven dat wanneer de zon scherp begint te stijgen, de buitenste lagen uitzetten totdat de ster planeten overspoelt, inclusief de aarde.
Maar de hoofdonderzoeker van NASA's Newhorizonten ontdekte Ph.D. Alan Stern dat hoewel het elk leven op aarde kan doden, het ook bewoonbare werelden kan creëren in de koudste uithoeken van de ruimte.
Hoe zullen de zon en de aarde sterven?
Nu is de zon een zeer stabiele ster metwaterstof, dat kernfusie ondergaat, verandert in helium en energie. De energie die uit de kern naar de bovenste lagen van de ster lekt, handhaaft de stabiele toestand van de zon gedurende meer dan vier miljard jaar.
Maar na verloop van tijd hoopt helium zich op in de kern.De reacties vereisen meer druk en hogere temperatuur, dus nu is helium inert. Het zit gewoon in de kern en warmt langzaam op. Over ongeveer 6 miljard jaar zal de zon in zijn kern zonder waterstof komen te zitten, zal hij krimpen en opwarmen tot extreme temperaturen. Uiteindelijk, na een paar honderd miljoen jaar, zullen de omstandigheden in de kern van de zon zo verschrikkelijk worden dat helium zal smelten tot koolstof en zuurstof. Ze hopen zich op in de kern en genereren enorme hoeveelheden energie.
Dit alles gebeurt diep in de kern van de zon.De buitenste lagen reageren hier langzaam op, maar dat doen ze wel. Wanneer de fusie van waterstofschillen begint, zwellen de buitenste lagen op, waardoor de zon in een rode reus verandert.
De grootte van de zon nu (1,4 miljoen km)vergeleken met toen het ongeveer 7 miljard jaar later een rode reus werd. 1 a.u. — dit is de afstand van de aarde tot de zon nu, 150 miljoen km. Krediet: Una Räisänen.
Als de zon een rode reus wordt, wordt hijgroot genoeg om Mercurius en Venus te absorberen. Ze zullen letterlijk een tijdje in de zon bestaan. Uiteindelijk zullen deze planeten volledig verdampen.
Het lot van de aarde is niet zo duidelijk.De subatomaire deeltjeswind zal, net als de zonnewind nu, veel dichter worden. De zon zal genoeg massa verliezen om zijn zwaartekracht te verzwakken, wat betekent dat de banen van de planeten zullen uitzetten. Het probleem is dat de aarde zich vrijwel op de grens bevindt die zijn absorptie door de rode reuzenzon scheidt en ver genoeg om dit lot te vermijden. Het hangt af van de gedetailleerde fysica, bijvoorbeeld hoeveel massa de zon zal verliezen. In ieder geval zullen de omstandigheden op de planeet ondraaglijk worden.
Waar ontsnappen aardbewoners?
Begin 2020 Alan Stern PhD, wetenschappervan NASA, vooral bekend als de hoofdonderzoeker van de New Horizons-missie om Pluto en de Kuipergordel te bestuderen, gaf een gedetailleerd overzicht van het lot van de aarde nadat de zon een rode reus is geworden.
“Aan het einde van het leven van de zon — in de rode reuzenfase zal het Kuipergordelgebied een metaforisch Miami Beach worden.”
Dr. Stern gelooft dat alle overgebleven mensenzouden hun toevlucht kunnen vinden op Pluto en andere verre dwergplaneten in de Kuipergordel, een gebied voorbij Neptunus gevuld met ijskoude ruimterotsen. Naarmate de zon groter wordt, zullen de omstandigheden op deze werelden dramatisch veranderen en geschikter worden.
Tegenwoordig zijn dwergplaneten zoals Plutobevatten veel waterijs en complexe organische materialen, en sommige hebben oceanen onder het oppervlak. Maar de oppervlaktetemperatuur van deze buitenaardse lichamen is honderden graden onder nul.
Wanneer de zon echter een rode reus wordt, zal de oppervlaktetemperatuur van Pluto ongeveer hetzelfde zijn als de gemiddelde temperaturen op het aardoppervlak nu.
Een andere studie gepubliceerd in het tijdschriftAstrobiologie beoordeelde Stern in 2003 de vooruitzichten voor leven in de buitenste delen van het zonnestelsel nadat een ster zijn laatste levensfase ingaat. En drie jaar later leidde hij het commando over een interplanetaire ruimtemissie. De sonde die naar Pluto is gestuurd als onderdeel van het New Frontiers-programma («New Horizons») is gericht op het verdiepen van ons begrip van het zonnestelsel.
Wat staat er aan de rand van het zonnestelsel?
Voorbij de gasreus Neptunus ligt een gebiedruimte gevuld met ijskoude lichamen. Deze koude ruimte, bekend als de Kuipergordel, bevat biljoenen objecten — overblijfselen van het vroege zonnestelsel.
De Kuipergordel wordt buiten de baan van Neptunus getoond. Een van de bewoners is Eris, die zich in een sterk hellende elliptische baan bevindt. (Afbeelding met dank aan NASA)
In 1943 stelde astronoom Kenneth Edgeworth voordat kometen en grotere lichamen buiten Neptunus kunnen bestaan. En in 1951 voorspelde astronoom Gerard Kuiper het bestaan van een gordel van ijzige objecten aan de uiterste rand van het zonnestelsel. Tegenwoordig staan de ringen die door dit paar worden voorspeld, bekend als de Kuipergordel of Edgeworth-Kuipergordel.
Ondanks zijn enorme omvang is de Kuipergordelwerd pas in 1992 ontdekt door astronomen Dave Jewitt en Jane Luu. Volgens NASA hebben de twee wetenschappers "voortdurend de lucht afgetast op zoek naar zwakke objecten buiten de baan van Neptunus" sinds 1987, dat is gecatalogiseerd als "1992 QB1"
Sindsdien hebben astronomen er verschillende gevondenintrigerende objecten uit de Kuipergordel en potentiële planeten in de regio. NASA's New Horizons-missie blijft voorheen verborgen planeten en objecten blootleggen, waardoor wetenschappers meer te weten komen over dit unieke overblijfsel van het zonnestelsel.
Wat is de Kuipergordel?
Net als de asteroïdengordel is de Kuipergordeleen regio die is overgebleven uit de vroege geschiedenis van het zonnestelsel. Net als de asteroïdengordel werd het ook gevormd door een gigantische planeet, hoewel het meer een dikke schijf is (zoals een donut) dan een dunne riem.
Het schilderij van de kunstenaar toont een verrede dwergplaneet Eris in de verte met zijn maan Dismonia op de voorgrond. Beiden noemen de Kuipergordel 'thuis'. Nieuwe waarnemingen laten zien dat Eris kleiner is dan eerder werd gedacht en bijna even groot als Pluto.
(Afbeelding: © ESO / L. Calçada)
Toen het zonnestelsel werd gevormd, een grooteen deel van het gas, stof en rotsen kwam samen om de zon en planeten te vormen. Vervolgens droegen de planeten het meeste van het resterende puin naar de zon of buiten het zonnestelsel. Maar objecten aan de rand van het zonnestelsel waren ver genoeg weg om te ontsnappen aan de aantrekkingskracht van veel grotere planeten zoals Jupiter, en dus slaagden ze erin op hun plaats te blijven terwijl ze langzaam om de zon cirkelden. De Kuipergordel en zijn landgenoot, de verder weg gelegen en bolvormige Oortwolk, bevatten overblijfselen die zijn overgebleven vanaf het begin van de oprichting van het zonnestelsel en kunnen waardevolle informatie over zijn geboorte opleveren.
Volgens het model van Nice is een van de voorgesteldemodellen van de vorming van het zonnestelsel — De Kuipergordel kan zich dichter bij de zon hebben gevormd, vlakbij de plek waar Neptunus nu om de zon draait. In dit model voerden de planeten een complexe dans uit waarbij Neptunus en Uranus van plaats wisselden en naar buiten bewogen, weg van de zon. Terwijl de planeten zich van de zon verwijderden, kon hun zwaartekracht veel objecten uit de Kuipergordel met zich meedragen, terwijl de ijsreuzen migreerden. Als gevolg hiervan werden veel objecten uit de Kuipergordel verplaatst van de regio waar ze waren gemaakt naar het koelere deel van het zonnestelsel.
Meest bevolkte deel van de Kuipergordelis 42-48 keer groter dan de aarde vanaf de zon. De baan van objecten in dit gebied blijft grotendeels stabiel, hoewel de loop van sommige objecten soms enigszins verandert wanneer ze te dicht bij Neptunus komen.
Wetenschappers hebben berekend dat er duizenden lichamen zijn met een diameter van meer danBinnen deze gordel draaien 100 km (62 mijl) rond de zon, samen met biljoenen kleinere objecten, waarvan er vele kortperiodieke kometen zijn. De regio bevat ook verschillende dwergplaneten — ronde werelden, te groot om als asteroïden te worden beschouwd, maar te klein om als planeten te worden beschouwd.
Kuipergordel Objecten
Pluto— het grootste bekende ijsdwerg planeten. Pluto was het eerste echte Kuipergordelobject (KBO) dat werd waargenomen, hoewel wetenschappers het destijds pas als zodanig herkenden totdat andere KBO-objecten werden ontdekt. Toen Jewitt en Luu de Kuipergordel ontdekten, zagen astronomen al snel dat het gebied voorbij Neptunus vol ijzige rotsen en kleine werelden was.
Sedna- de meest massieve en op één na grootste bekendeeen dwergplaneet in ons zonnestelsel, KBO, ongeveer driekwart zo groot als Pluto, werd in 2004 ontdekt. Het bevindt zich zo ver van de zon dat het ongeveer 10.500 jaar duurt om één revolutie te voltooien. Sedna is ongeveer 1.770 km breed en draait in een excentrische baan rond de zon, variërend van 12,9 tot 135 miljard km.
In juli 2005 ontdekten astronomen ditEridu, een KBO die iets kleiner is dan Pluto.Eris draait ongeveer eens in de 580 jaar rond de zon en reist daarmee bijna 100 keer verder van de zon af dan de aarde. De ontdekking ervan liet sommige astronomen zien hoe moeilijk het is om Pluto als een volwaardige planeet te classificeren. Volgens de definitie van de Internationale Astronomische Unie (IAU) uit 2006 moet een planeet groot genoeg zijn om zijn omgeving te ontdoen van puin. Pluto en Eris, omringd door de Kuipergordel, konden dit duidelijk niet doen. Als gevolg hiervan werden Pluto, Eris en de grootste asteroïde, Ceres, in 2006 door de IAU opnieuw geclassificeerd als dwergplaneten. Nog twee dwergplanetenHaumeaEnMakemake, werden in 2008 ontdekt in de Kuipergordel.
Haumea (780 km) is de snelst draaiende dwergplaneet met een ring eromheen. Makemake (715 km) is waarschijnlijk een dwergplaneet met een eigen satelliet.
Astronomen herdefiniëren de status van Haumea nu alsdwergplaneet. In 2017, toen het object tussen de aarde en een heldere ster passeerde, realiseerden wetenschappers zich dat het meer langwerpig dan rond was. Volgens de IAS-definitie is omtrek een van de criteria voor een dwergplaneet. De langwerpige vorm van Haumea is mogelijk het resultaat van zijn snelle rotatie; een dag op de faciliteit duurt slechts ongeveer vier uur.
De Kuipergordel is werkelijk een grens in de ruimte — het is een plek die wetenschappers nog maar net beginnen te verkennen. Misschien zal het over miljarden jaren een nieuw thuis voor aardbewoners worden.
Lees verder
Het ministerie van Volksgezondheid van Argentinië heeft gegevens bekendgemaakt over bijwerkingen bij degenen die "Sputnik V" kregen.
Platypus bleek een genetische mix te zijn van zoogdieren, vogels en reptielen
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen
Het model van Nice is een scenario voor de dynamische ontwikkeling van het zonnestelsel. De ontwikkeling ervan werd gestart op het observatorium van de Côte d'Azur in Nice, Frankrijk.