NGV-Geonieuws 147 artikel 911

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 April 2008, jaargang 10 nr. 4 artikel 911

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 147! Op de huidige pagina is alleen artikel 911 te lezen.

<< Vorig artikel: 910 | Volgend artikel: 912 >>

911 Aarde zal over 7,6 miljard jaar verdampen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

De aarde kan nog zo’n 7,59 miljard jaar mee voordat hij door een uitdijende zon (dan een zogeheten rode reus) uit zijn huidige baan zal worden getrokken om daarna in een spiralende tocht naar de zon geheel te verdampen. Dat is althans de uitkomst van nieuwe berekeningen die twee astronomen hebben uitgevoerd. Het leven op aarde zal dan overigens allang zijn verdwenen: over omstreeks een miljard jaar zal de straling van de zon zo sterk zijn geworden dat levende organismen daar niet meer tegen bestand zullen zijn.

De uitkomst van de nieuwe berekeningen noopt de twee astronomen om hun eerdere ideeën te herzien. In 2002 waren ze namelijk nog tot de conclusie gekomen dat de aarde uiteindelijk niet door de zon zou worden opgeslokt. Een sterke zonnewind zou op termijn namelijk de massa van de zon zodanig verminderen dat de aarde minder door de zon zou worden aangetrokken; daardoor zou de aarde dan juist niet door de stervende zon worden aangetrokken, maar juist aan zijn aantrekkingskracht ontsnappen om op grotere afstand intact voort te bestaan. Die zienswijze was mede gebaseerd op formules die al tientallen jaren lang door astronomen worden gebruikt om het voortgaande verlies van massa door te zon te berekenen.


De zon gefotografeerd (rood licht in de H-alfa lijn) als
rode reus, het stadium waarin hij de aarde zal opslokken.

Die formules hebben de astronomen Klaus-Peter Schroeder en Robert Smith nu een steviger basis gegeven. Maar tegelijk hebben ze de berekeningen verfijnd met betrekking tot de (zeer geringe) invloed die de zwaartekracht van de aarde op de zon uitoefent. Net zoals op aarde getijden worden veroorzaakt door de maan, zo kent de zon een (uiterst geringe) uitstulping - te vergelijken met vloed op aarde - in de richting van de aarde. Dit getijdeneffect leidt tot een (zeer langzame) afname van de snelheid van de aarde. Daarnaast heeft dit getij aan de zijde van de aarde een effect op de aantrekkingskracht tussen aarde en zon dat tegengesteld is aan het effect dat optreedt door massaverlies van de zon aan de zijde die van de aarde is afgekeerd. Als er geen getijdeninvloed zou zijn, zou het massaverlies van de zon net genoeg zijn om te voorkomen dat de aarde uiteindelijk naar de zon toe getrokken zou worden. Op basis van de nu veel nauwkeuriger berekeningen komen de twee astronomen tot de conclusie dat de aarde uiteindelijk, door de invloed van de getijden, toch een nauwere baan om de zon zal gaan beschrijven om tenslotte geheel naar de zon toe te worden getrokken.

De twee astronomen hebben overigens niet de pretentie dat ze nu voor eens en altijd het definitieve lot van de aarde hebben vastgesteld. Naarmate er meer gegevens beschikbaar komen, veranderen de inzichten namelijk. Er zijn dan ook altijd discussies geweest over het lot van de aarde, en dat zal waarschijnlijk ook altijd blijven doorgaan. Dat er ooit een einde zal komen aan de aarde zoals we die nu kennen, is echter onomstreden, mede vanwege de veranderingen die inherent zijn aan het bestaan van ons zonnestelsel.


Onderzoeksleider Klaus-Peter Schroeder


Emeritus-hoogleraar Robert Smith
van de Universiteit van Sussex


Zo verandert de zon, niet alleen door het verlies aan massa en door de kernfusieprocessen waardoor waterstof in helium wordt omgezet, maar ook verandert de straling. Zo is de zon volgens de huidige inzichten in de 4,5 miljard jaar van de aardgeschiedenis zo’n 40% helderder geworden. Over ongeveer een miljard jaar zal de zon nog eens zo’n 10% helderder zijn geworden, waardoor de warmte die de aarde ontvangt zoveel groter zal zijn dan nu dat de oceanen verdampen. Over ca. 5,5 miljard jaar zal de zon de waterstof in zijn kern vrijwel geheel hebben opgesoupeerd en beginnen met het verbruiken van waterstof uit de omhullende lagen. Daarbij zal de kern krimpen, terwijl de buitenkant zal uitdijen en een zogeheten rode reus ontstaat. Mercurius en Venus zullen worden opgeslokt, en bij de buitenste planeten zoals Neptunus wordt de huidige ijzige koude vervangen door hogere temperaturen. Juist wat er zal gebeuren in de zone waarin de aarde zich bevindt, is altijd een onderwerp van discussie geweest. Doordat de zon dan veel materiaal zal uitstoten, zal de aantrekking door de zon afnemen (waardoor de aarde mogelijk op een afstand van het centrum van de zon zal komen die vergelijkbaar is met de huidige afstand tussen Mars en de zon), maar aan de andere kant zal de uitdijende zon - die als rode reus een diameter zal hebben die ongeveer 250 maal zo groot is als nu - veel dichterbij komen, waardoor de aantrekkingskracht toeneemt. Waar vroeger werd gedacht dat het 'nettoresultaat’ zou zijn dat de aarde buiten bereik van de zon zou blijven, daar wijzen de laatste berekeningen dus uit dat de aarde dan toch zal worden opgeslokt door de zon, die dan zo’n 2700 maal helderder zal zijn dan nu.

Referenties:
  • Schroeder, K.-P. & Connon Smith, R., 2008. Distant future of the Sun and Earth revisited. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x, 10 blz.

Foto van de 'zon als Rode Reus’ welwillend ter beschikking gesteld door Klaus-Peter Schroeder, Departamenta de Astronomía, Universidad de Guanajuato, Guanajuato (Mexico).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl