ダニエル・メギアス/ゲッティイメージズ
人類の歴史が示唆しているにもかかわらず、太陽は常に今のままだったわけではなく、永遠に今のままであり続けるわけでもありません。実際、数十億年後には、今日私たちが知っているような太陽は存在しなくなり、その代わりに、質量の大部分を失った星の殻が数十億年かけてゆっくりと冷えていくことになるでしょう。しかし、それが残した惑星はどうなるでしょうか?彼らはどうなるのでしょうか?まあ、失われる人もいるでしょうし、ゆっくりと離れていく人もいるでしょうが、不確実性がたくさんあります。
私たちの太陽系の最終的な運命を説明するには、星のライフサイクルについて広範な概念を理解することが役立ちます。星は、ガスの雲 (主に水素) が重力によって引き寄せられるときに形成されます。最終的に、コア内の水素は、原子がヘリウムに融合し始める点まで圧縮され、大量のエネルギーを放出し、重力の圧力に抗して押し出され、私たちを光と暖かさで包み込みます。
最終的に、通常は数十億年後に、星は中心部の水素を使い果たします。これは、星の寿命の終わりの始まりを知らせます。核融合による外向きの圧力がなくなると、ヘリウムの核が収縮して星の温度と内圧が上昇し、星の膨張を引き起こします。また、余分な熱により、核の周囲に残っている水素が融合し始め、外側の圧力がさらに高まります。これは太陽の赤色巨星期の始まりであり、太陽系にとって物事が興味深いものになるときです。
太陽が赤色巨星に変わるとどうなりますか?
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それが赤色巨星と呼ばれるのには理由があります。星の内部に外向きの圧力が加わると、星は以前のサイズの最大 1,000 倍以上に膨張し、膨張するにつれて成長中の星の表面が冷えて色が赤に変わります。私たちの太陽はその1,000倍の閾値に達することはありませんが、水星と金星、そしておそらく地球を飲み込むことは間違いありません。この恒星的なインフレ期間には約 10 億年かかるため、こっそりやってくるようなものではありません。
一方、消えゆく太陽の中心では、ヘリウムとなった核が数分以内に炭素に融合するまで、圧力と熱が上昇し続けます。このヘリウムフラッシュによって放出されるエネルギーは核を蒸発させ、核を膨張させ、急激な温度低下を引き起こし、太陽を水星の軌道の範囲内にまで縮小させます。しかし、核が再び合体すると、温度と圧力により太陽の表面は第二の赤色巨星段階に入り、今日の3,000倍の明るさで輝きます。
最終的に、50 万年かけて、太陽はその外層 (質量のほぼ半分) を脱ぎ捨て、惑星状星雲と呼ばれる巨大な恒星塵の雲を形成します。この雲は、太陽核の残りの部分が燃料を使い果たして白色矮星に移行するまで、数千年間輝き続けることになります。
太陽が死ぬと太陽系はどうなりますか?
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太陽がかつての栄光の真っ白な残骸に過ぎないとき、太陽系はまったく異なる場所になるでしょう。水星、金星、地球は、太陽の容赦ない膨張によって蒸発して、遠い昔に消滅するでしょう。火星はおそらく免れるだろうが、白色矮星への移行で失われた質量のおかげで、火星と外惑星は現在の約2倍の距離で太陽の周りを周回することになる。
太陽自体は、残りの生涯をかけてゆっくりと熱を失います。そこに残るのは、太陽が最後に燃えたヘリウムの元素の灰である、炭素と酸素の超高密度の核だけです。この残材は非常に密度が高いため、1 立方インチの重さは約 15 トンになります。
最終的に、太陽は消滅し、生命を発しなくなるまで冷却され、その生涯は仮説上の黒色矮星段階に移行します。なぜ仮説なのかというと、黒色矮星は観測されていないからです。実際、黒色矮星が形成されるのに十分な時間はどこにもなかったと推定されています。それを見たいなら、あと数兆年待たなければなりません。
