Andromeda ve Samanyolu galaksileri çarpıştığında dünyadaki hayata ne olacak?

Andromeda ve Samanyolu galaksilerinin, yaklaşık 400000 km / saat hızla birbirine yaklaştığı söylenir. Önümüzdeki 4 milyar yılda birlikte olacaklar.

1. Dünyadaki hayata ya da Dünyadaki insana ne olacak?
2. Eğer önümüzdeki 4 milyar yıl içinde çarpışacaksak, yıldızlararası yolculuk için ne kadar zaman önce harekete geçmeliyiz?
3. Bilim adamları yıldızlararası bir yolculuk için bu tür projeler üzerinde çalışıyorlar mı?
4. Dünya gibi bir şeyi bu galaksiden / Dünya / güneş sisteminden uzaklaştırabilecek ve insan araçlarının / uzay gemilerinin hızını göz önünde bulundurarak güvenli bir yere gitmek ne kadar sürecek?

Dünyadaki hayata veya dünyadaki insana ne olacak?

İnsanoğlunun ya da yaşamın o zamanlar halen Dünya'da var olduğunu varsayarsak, güneşin devam eden ölümü nedeniyle, galaktik çarpışma nedeniyle yerçekimsel boğulmaların hiçbir şey olmayacağı konusunda çok fazla hayatta kalacaklardı.

Yaklaşık 1-2 milyar yıl içinde, güneşin o kadar sıcak ve büyük olacağını, tüm suyun yeryüzünden uzaya kaymayacağını unutmayın. Bundan yaklaşık 3 milyar yıl sonra, Dünya'nın yüzeyi o kadar sıcak olacak ki metallerin erimesi bekleniyor.

Bu olaylardan kurtulmuş ve hala Dünya üzerinde yaşayan herhangi bir yaşam, kesinlikle galaktik bir çarpışmaya girecektir.

Yine de, çoğu insanın Dünya'dan kaçacağını hayal ediyorum - uzak yıldız sistemleri için değilse, en azından kendi sistemimizde insan yerleşimi için yeterince ısınacak olan gezegenler için.

Eğer önümüzdeki 4 milyar yıl içinde çarpışacaksak, yıldızlararası yolculuk için ne kadar zaman önce harekete geçmeliyiz?

En kısa sürede. Yıldızlararası yolculuk mümkün olduğunda, diğer gezegenleri ve yıldız sistemlerini sömürgeleştirmek için gemiler göndermeye başlamalıyız. Bu muhtemelen uzun zaman alacaktır, ancak bir milyar yıldan uzun süre hayatta kalmak istiyorsak, bu gereklidir. Güneş ve Andromeda'nın tahmin edebileceğimiz olaylar olduğunu unutmayın. Bir milyar yıldan daha kısa sürede gerçekleşmesi muhtemel olan bir sonraki felaketsel asteroit grevini bilmiyoruz ve tahmin edemiyoruz. Gezegenden çıkmak için pek çok neden var, tahmin edemediklerimizi veya tahmin edemediklerimizi merak etmeliyiz, tahmin edebileceklerimizi değil.

Bilim adamları yıldızlararası yolculuk için bu tür projeler üzerinde çalışıyorlar mı?

Evet, ama küçük adımlarla. Uzaya, aya ve ISS'de yaşayan insanlı misyonlar, bu tür yıldızlararası görevlerde kullanılacak olan önemli bilgileri sağlamıştır. Uzayda hayatta kalma yeteneğimizin sınırlarını zorlamaya devam ettikçe, sonunda uzayda yaşayabileceğiz, belki de tüm yaşamlar uzayda geçirilecektir. Motor teknolojisi insanları yerçekimsel kuyudan kaldırmaktan öteye giderken, sonunda güneş sistemimizin dışındaki uzun yolculuklarda insanları göndereceğiz.

Bu çok, çok uzun bir yoldur, ancak her ilerleme bizi bu nihai hedefe yaklaştırır.

4 milyar yıl, Güneşimize kalan yaşamın aynı zaman diliminde.

Yani yıldızlararası seferleri henüz icat etmediysek, Andromeda ile veya onsuz mahvolduk.

Ayrıca yıldızlar galaktik bir çarpışmada birbirleriyle doğrudan etkileşime girmez. İçinde bulunduğumuz birkaç yıldızdan fark edeceğimiz, galaksi merkezinin etrafındaki yıldız yörüngelerinin, diğer galaksinin yaptığı büyük yerçekimsel bozulmalarla değişeceğidir. Neredeyse tüm yıldızlar galaksi merkezi etrafındaki yörüngeden yörüngelerini her iki galaksinin kütle merkezi etrafındaki yörüngeye değiştirecektir. Bazı yıldızlar yeni büyük galaksiden atılacak. Gezegenlerin yıldızlarını yörüngeye çıkarmaya devam edeceklerini düşünmek oldukça güvenlidir, ancak yörüngelerinde bazı değişiklikler olmayacaklarını düşünmeyin.

Öte yandan, gazdan gaz etkileşimine, yıldızlararası ortamda yeni bulutsularda milyarlarca yeni yıldız oluşumunu sağlayacak çok sayıda yeni basınç dalgası olacak.

Birincisi, Andromeda'nın dolaşırken yıldızlarla çarpışmalar için bir endişe haline gelmesi için yeterince yakın olduğunu, Dünya'nın ortalama sıcaklığının önemli ölçüde değişeceğini ve gezegenin tanınmayacağını unutmayın.

Sol, 8,5 milyar yaşında olduğunda, füzyon için hala hidrojene sahip olacaktır, ancak kaynaşırken, farklılaşarak büzüşür ve genleşir. Kasılma, hidrojen füzyonunun daha elverişli hale gelmesine neden olur, böylece Sol% 50 daha fazla güç çıkışına ( ) ve% 3 daha yüksek etkin sıcaklığa ( 6000 K ) sahip olur. Füzyon aynı zamanda Sol'un olağanüstü bir oranda (şu anda 4 x 10 9 k g / s ) kütle kaybetmesine neden olur ; füzyondan 6 x 10 43 J serbest bırakacaktır , ki bu 7 x 10 26 k değerine tekabül eder.$6 \times {10}^{26}\ \mathrm{W}$$6000\ \mathrm{K}$$4 \times {10}^9 \mathrm{kg/s}$$6 \times {10}^{43} \mathrm{J}$$7 \times {10}^{26}\ \mathrm{kg}$$1 \over 3000$$3000\ \mathrm{km}$$6 \times {10}^5\ \mathrm{km}$$3 \times {10}^5\ \mathrm{km}$

Earth wrt Sol'un enerji dengesi beklenen yüzey sıcaklığını verir:

$$\begin{align} \bar{a} = & 0.7 & \small\text{(Average absorption)} \\ P_p = & 1366\ \mathrm{W/m^2} & \small\text{(Average solar flux incident on Earth at present)} \\ P_f = & P_p \cdot 1.5 \approx 2000\ \mathrm{W/m^2} & \small\text{(In future)} \\ \sigma = & 5.670373 \times {10}^{-8}\ \mathrm{W/m^2/K^4} & \small\text{(Stefan-Boltzmann constant)} \\ \\ T_p^4 = & \frac{\bar{a} P_p}{4 \sigma} \\ \approx & \frac{0.7 \cdot 1366\ \mathrm{W/m^2}}{2.268149 \times {10}^{-7}\ \mathrm{W/m^2/K^4}} \\ \approx & 4.2 \times {10}^9\ \mathrm{K^4} \\ T_p \approx & 250\ \mathrm{K} \\ \\ T_f \approx & T_p \cdot {1.5}^{1/4} \approx T_p \cdot 1.11 \\ \approx & 280\ \mathrm{K} \end{align}$$

$-20\ \mathrm{°C}$$+15\ \mathrm{°C}$$8\ \mathrm{K}$$+50\ \mathrm{°C}$

$240\ \mathrm{K}$$270\ \mathrm{K}$$270\ \mathrm{K}$$300\ \mathrm{K}$$100\ \mathrm{m}$

---

Dünya bugünden dört milyar yıl sonra yaşadıysa, Dünya'nın Andromeda'dan bir yıldıza düşmesi pek olası değildir.

Alan büyük. Gerçekten büyük. Ne kadar büyük, büyük ölçüde, akıl almaz derecede büyük olduğuna inanmayacaksınız.

- Douglas Adams, Otostopçunun Galaksi Rehberi

Samanyolu'nun çapı yaklaşık 100.000 ışık yılıdır ve yaklaşık 400 milyar yıldız içerir. Andromeda daha büyük ve daha yoğundur; bir trilyon yıldıza ve 140.000 ışıkyılı çapa sahip olabilir. 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta, Sol'dan altı kat daha büyük görünüyor.

$$\begin{align} d_M \approx & \frac{4 \times {10}^{11}\ \mathrm{stars}}{{10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2}} \\ \approx & 50\ \mathrm{stars/{ly}^2} \\ \\ d_A \approx & \frac{{10}^{12}\ \mathrm{stars}}{2 \times {10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2}} \\ \approx & 60\ \mathrm{stars/{ly}^2} \\ \end{align}$$

$50 \times 50\ \mathrm{{kly}^2}$$50 \times 100\ \mathrm{{kly}^2}$

Bu, Dünya'nın başka bir yıldıza yaklaşacağı, Sol'un çarpışabileceği veya güneş sisteminin bozulacağı anlamına gelmez.

Muhtemelen en kötü senaryo olarak düşünüldüğünde (Samanyolu'nun tamamı ilk geçişte Andromeda'dan geçer), yıldızlar için ortalama bir serbest yol var. Çarpışan galaksilerin gerçek yıldız yoğunluğu:

$$\rho \approx 1.4 \times {10}^{12}\ \mathrm{stars}\ /\ V_{A \cup M}$$

İki galaksinin cilt birliğinin çok karmaşık bir ifade olduğu yerde. Çok kabaca , hacimleri, küresel olmayan karanlık madde haleleri (çoğunlukla zararsız olanları) görmezden gelip, birleştirilen koniler olarak tanımlanabilir.

$$\begin{align} \rho \approx & \frac{1.4 \times {10}^{12}\ \mathrm{stars}} {\left( \frac{1}{2} \cdot \left( {10}^3\ \mathrm{ly} \cdot {10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2} + 1.4 \times {10}^3\ \mathrm{ly} \cdot 2 \times {10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2} \right) \cdot \frac{1}{3} \right)} \\ \approx & 0.28\ \mathrm{stars/{ly}^3} \\ \\ V_\star \approx & 3.6\ \mathrm{{ly}^3} \\ \\ r_\star \approx & {\left( V_\star \cdot \frac{3}{4 \pi} \right)}^{1/3} \\ \approx & 0.95\ \mathrm{ly} \end{align}$$

1.9 ışıkyılı uzaklıktaki Betelgeuse, Mars'a çok benzeyecekti. Eğer felaketin, heliofer çapından (yaklaşık 200 AU) daha yakın bir yıldızdan kaynaklandığını varsayarsak, o zaman:

$$\begin{align} m = & \frac{1\ \mathrm{star}}{\rho \cdot \pi \cdot 4 \times {10}^4\ \mathrm{{AU}^2}} \\ \approx & 1.1 \times {10}^{21}\ \mathrm{m} \\ \approx & 7.2 \times {10}^9\ \mathrm{AU} \\ \approx & 1.1 \times {10}^5\ \mathrm{ly} \end{align}$$

$1/e^{1.4 / 1.1} \approx 100/400\ \mathrm{billion\ stars}$$9 \times {10}^{18}\ \mathrm{s} \approx 300\ \mathrm{billion\ years}$

Yıldızlar ve gezegenler arasındaki doğrudan çarpışmalar, Samanyolu ve Andromeda'daki nispeten düşük nesne yoğunluğundan dolayı olası değildir. Örneğin, güneş mahallesindeki yıldız yoğunluğu, her bir küp ışık yılı için yalnızca 0,004 yıldızdır.

Sorun, nesneler arasındaki çekimsel etkileşimlerin düşük olmamasıdır. Sonunda diğer sistemlere çok yaklaşan yıldızlar gezegenlerin, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların yörüngelerini bozabilir ve eğer hala buralarda olursak bu sorun yaratabilir. Her yerde gezegenlerin ve diğer nesnelerin fırlatılacağını ve sistemin bir çekim galerisi olabileceğini tahmin ediyorum.

Normalde iki galaksi çarpıştığında, birbiriyle etkileşime giren gazdır. Yıldızlar arasındaki büyük mesafeler nedeniyle birbirlerini etkileyen yıldızların olasılığı neredeyse sıfırdır. Aynısı gezegenlerin birbirlerine çarpması için de geçerli.

Bu gerçekleştiği zaman ölçekleri o kadar büyüktür ki, bu mesafeleri (ve bu işlemlerin gerçekleştiği zaman ölçeklerini) anlamamız zordur ve o zamana kadar güneş sistemimizin durumunu değiştiren başka birçok şey olmuş olabilir. insanlara ne olacağını tahmin etmeyi zorlaştırmak. Örneğin, dinozorları öldürene benzeyen bir göktaşı etkisi, bundan bir milyar yıl sonra dünyadaki tüm yaşamı öldürebilir, böylece andromeda Samanyolu ile etkileşime girdiğinde insan hayatına ne olduğunu görmek için bile orada değiliz.

Güneş 10 cm genişliğinde olsaydı, Alpha Centauri 3200 kilometre uzakta olurdu. 1

Güneş bir portakal ise, sonlandırma şoku, yıldızlararası rüzgarların güneş rüzgârından daha fazla sonuçlandığı güneş sisteminin aşırı sınırı, yaklaşık 1 km çapındadır. Farklı yıldızlar birbirlerinin sonlandırma şok sınırlarını etkilemeyeceklerdir. Güneş sıcaklığına yaklaşan başka bir yıldızdan dünya sıcaklığında bir dereceye kadar değişme bile görmezsiniz.

Eğer galaksimizin en yoğun kısımları mahallemizden 3000 kat daha yoğunsa, en yoğun senaryoda her biri bir kilometreyle ayrılmış olan bir portakal bulutundan bahsediyoruz.

Büyük olasılıkla, her biri 3000 km ile ayrılmış bir portakal bulutunun çarpıcı çarpışmasıdır, Güneş turuncu ise, Samanyolu'nun toplamı 10 milyon kilometre olacaktır.

Wiki, iki yıldızın bile çarpışması ihtimalinin ihmal edilebilir olacağına inanıyor.

Gökadaların çarpışması, yaşamı gezegenimizden uzağa taşıma zorluğunu, halihazırdaki şeye kıyasla değiştirmez. biz zaten 32000 kilometreyi geçmemiz gerekiyorsa yakındaki bir düzine yıldıza geçmeliyiz, eğer insanlar ölçülürse 1.4 Angstroms boyunda ... alfa centaur'u 3200 km uzaklıktadır.

https://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda%E2%80%93Milky_Way_collision#Stellar_collisions

1- http://www.wolframalpha.com/input/i=%281mm%2Fearth+diameter+%29+*alpha+centauri+distance