Czy Ziemia straci Księżyc, zanim Słońce przejdzie w supernową?


16

Czytałem na niektórych stronach i widziałem na filmach z youtube, że księżyc ucieka od Ziemi o 1-3 cm rocznie.

Czy to wystarczy, aby Ziemia straciła Księżyc, zanim Słońce przejdzie do Supernowej?

Pytam, ponieważ chciałbym wykonać obliczenia dla przyciągania magnetycznego Ziemi na ten temat. Wydaje mi się, że powinna to być funkcja nieliniowa (istnieją również inne czynniki, takie jak to, że Księżyc może zostać przechwycony przez inną planetę lub mieć asteroidy zakłócające swoją orbitę na Ziemi).

Dziękuję Ci.

Odpowiedzi:


27

Jak zauważył HDE 226868 w swojej odpowiedzi, Słońce nie pójdzie na supernową. Jest to coś, czego doświadczają tylko duże gwiazdy pod koniec swojego głównego życia sekwencyjnego. Nasze Słońce jest karłowatą gwiazdą. Nie jest wystarczająco duży, aby to zrobić. Zamiast tego rozszerzy się w czerwony olbrzym, gdy wypali wodór w samym jądrze Słońca. Będzie nadal palił wodór jako czerwony olbrzym, ale w skorupie wokół kuli odpadowego helu. Słońce zacznie palić hel, gdy osiągnie szczyt fazy czerwonej olbrzyma. W tym momencie nieco się zmniejszy; lekka ulga. Po raz kolejny rozszerzy się w czerwonego olbrzyma na asymptotycznej gałęzi czerwonego olbrzyma, gdy spali cały hel w samym rdzeniu. Spali następnie hel w skorupie otaczającej kulę odpadowego węgla i tlenu. Większe gwiazdy wychodzą poza spalanie helu. Nasze Słońce jest za małe.

Słońce ma dwie szanse, jako czerwony gigant, skonsumować Ziemię. Niektórzy naukowcy twierdzą, że Słońce pochłonie Ziemię, inni nie. Wszystko jest trochę akademickie, ponieważ Ziemia będzie martwa długo, zanim Słońce zmieni się w czerwonego giganta. Będę miał więcej do powiedzenia na ten temat w trzeciej części mojej odpowiedzi.


Obecna recesja księżycowa wynosi 3,82 cm / rok, co jest poza twoim oknem do jednego do trzech centymetrów rocznie. Wskaźnik ten jest niezwykle wysoki. W rzeczywistości jest to bardzo wysoka biorąc pod uwagę, że dynamika mówi, że Tutaj jest długość półosi głównej orbity Księżyca, jest liczbą Miłości pływów Ziemia-Księżyc, a jest współczynnikiem jakości rozproszenia pływów. Jakościowo wyższa liczba Miłości oznacza wyższe pływy, a wyższy współczynnik jakości oznacza mniejsze tarcie pływowe. KP

rezaret=(trochę nudna stała)kQ1za11/2)
zakQ

Ten odwrotny wskazuje, że coś poważnego musi się wydarzyć, aby współczynnik recesji pływów był tak wysoki, i właśnie tak jest. Istnieją obecnie dwie ogromne bariery północ-południe dla przepływu przypływów, Ameryki na półkuli zachodniej i Afro-Eurazja na półkuli wschodniej. Samo to zwiększa o znaczną kwotę. Oceany są również ładnie ukształtowane, aby wywoływać ładne rezonanse, które jeszcze bardziej zwiększają K / Q K / Qza5.5k/Qk/Q

Jeśli wydarzy się coś jeszcze bardziej zabawnego, a Księżyc cofa się ze średnią szybkością czterech centymetrów rocznie przez najbliższy miliard lat, Księżyc będzie w odległości 425,000 km od Ziemi (od środka do środka). To mniej niż 1/3 sfery Wzgórza Ziemi. Prawie okrągłe orbity prograde w odległości 1/3 lub mniejszej od promienia kuli Hill powinny być stabilne. Nawet przy tak wysokim poziomie recesji Księżyc nie ucieknie w ciągu najbliższych miliardów lat.


Co powiesz na miliard lat? Wybrałem miliard lat, ponieważ w tym momencie recesja Księżyca powinna mniej więcej zostać zatrzymana. Jeśli Ziemia jeszcze nie umarła przed upływem tego miliarda lat, wtedy umiera Ziemia.

Gwiazdy karłowate, takie jak nasze Słońce, stają się coraz jaśniejsze przez całe życie w głównej sekwencji. Słońce będzie o około 10% jaśniejsze niż w przyszłości za miliard lat. To powinno wystarczyć, aby uruchomić wilgotną szklarnię, która z kolei spowoduje niekontrolowaną szklarnię. Ziemia stanie się Wenus II. Wszystkie oceany na Ziemi wyparują. Para wodna będzie sięgać nawet do stratosfery. Promieniowanie ultrafioletowe spowoduje fotodysocjację pary wodnej na wodór i tlen. Wodór ucieknie. Ostatecznie Ziemia nie tylko będzie pozbawiona ciekłej wody na powierzchni, ale będzie pozbawiona pary wodnej w atmosferze.

Prawie cała recesja Księżyca jest konsekwencją fal oceanicznych. Bez oceanów recesja w tunelu mniej więcej się zatrzyma.


Ahh, pobij mnie do obliczeń. Naprawdę miła odpowiedź.
HDE 226868

Z pewnością istnieje maksymalna odległość Ziemia-Księżyc odpowiadająca wzajemnemu śluzowi pływowemu. To musi być łatwe do wypracowania.
Walter

13

Słońce nie ma prawie wystarczającej masy, aby stać się supernową. Zamiast tego puchnie i staje się czerwonym olbrzymem , otaczającym Merkurego, Wenus i prawdopodobnie Ziemię. Następnie zrzuci swoje zewnętrzne warstwy jako mgławicę planetarną i osiądzie, by stać się białym karłem . Najwyraźniej Wikipedia mówi dokładnie to samo, co ja:

Słońce nie ma wystarczającej masy, by eksplodować jako supernowa. Zamiast tego wyjdzie z głównej sekwencji za około 5,4 miliarda lat i zacznie przekształcać się w czerwonego olbrzyma. Oblicza się, że Słońce stanie się wystarczająco duże, aby pochłonąć obecne orbity wewnętrznych planet Układu Słonecznego, w tym ewentualnie Ziemi.

To jednak wyznacza ostateczny termin ewolucji Ziemi i Księżyca do punktu, którego szukasz. Wikipedia zajmuje się możliwością przetrwania Ziemi i Księżyca:

Dziś Księżyc jest przypięty do Ziemi; jedna z jej obrotów wokół Ziemi (obecnie około 29 dni) jest równa jednemu z jej obrotów wokół własnej osi, więc zawsze pokazuje jedną twarz Ziemi. Księżyc będzie nadal oddalał się od Ziemi, a obrót Ziemi będzie stopniowo zwalniał. Za około 50 miliardów lat, jeśli przetrwają ekspansję Słońca, Ziemia i Księżyc zostaną ze sobą przypieczętowane; każdy zostanie pochwycony w tak zwanym „rezonansie orbity spinowej”, w którym Księżyc będzie krążył wokół Ziemi za około 47 dni, a zarówno Księżyc, jak i Ziemia będą się obracać wokół swoich osi w tym samym czasie, każdy widoczny tylko z jednej półkuli inny.

Tak więc Księżyc z pewnością będzie jeszcze w okolicy, zanim Słońce stanie się czerwonym olbrzymem, a potem przez wiele miliardów lat.


1 cm1 rok×1 m100 cm×1 km1000 m×5,400,000,000 lat=54,000 km

To mniej więcej jedna siódma obecnej odległości do Księżyca - przy najbliższym przejściu.


Witaj. Świetna odpowiedź. Czy możesz to poprawić, dodając odpowiednią matematykę?
Hawaje,

Jasne. Czy jest coś jeszcze, czego chcesz?
HDE 226868

Matematyka dotyczyła grawitacyjnego przyciągania Ziemi w odniesieniu do tej dodatkowej odległości. Nie jestem pewien, czy będzie się zmieniać o 1 cm / rok, jeśli Księżyc będzie coraz dalej od Ziemi. Ale skoro już odpowiedziałeś na moje pytanie, sprawdzę twoją odpowiedź jako poprawną (ale chciałbym zobaczyć te obliczenia, dla pewności, tak jak w moim pierwotnym pytaniu).
Hawaje,

@Hawaje Pracuję nad znalezieniem wiarygodnych obliczeń, ale dziś nic nie mogę obiecać.
HDE 226868

W porządku. Sam bym nad nimi pracował, ale nie mam na to wystarczających umiejętności. Myślę, że zajęłoby mi to tydzień, żeby wszystko było dobrze. Jeśli możesz podać obliczenia później, będzie niesamowicie!
Hawaje,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.