Qu'adviendra-t-il de la vie sur Terre lorsque les galaxies d'Andromède et de la Voie lactée entreront en collision?

On dit que les galaxies d'Andromède et de la Voie lactée se rapprochent l'une de l'autre à une vitesse d'environ 400 000 km / heure. Ils seront ensemble au cours des 4 prochains milliards d'années.

1. Qu'arrivera-t-il à la vie sur Terre ou aux êtres humains sur Terre?
2. Si nous sommes sur le point d'entrer en collision dans les 4 milliards d'années à venir, combien de temps avant de prendre des mesures pour le voyage interstellaire?
3. Les scientifiques travaillent-ils sur de tels projets pour un voyage interstellaire?
4. Pourrons-nous éloigner quelque chose comme la Terre de ce système galaxie / Terre / solaire et, compte tenu de la vitesse des instruments / vaisseaux spatiaux humains, combien de temps faudra-t-il pour se rendre dans un endroit sûr?

Qu'arrivera-t-il à la vie sur terre ou aux êtres humains sur terre?

En supposant que les êtres humains, ou la vie, existent toujours sur Terre à ce moment-là, ils auront tellement survécu en raison de la mort continue du soleil, que les perturbations gravitationnelles dues à la collision galactique ne seront rien.

Gardez à l'esprit que dans environ 1-2 milliards d'années, le soleil sera si chaud et si grand que toute l'eau aura bouilli de la terre dans l'espace. Dans environ 3 milliards d'années, la surface de la Terre sera si chaude que les métaux fondront.

Toute vie qui a survécu à ces événements et qui vit toujours sur Terre subira sûrement une collision galactique à grands pas.

J'imagine, cependant, que la plupart des humains auront fui la Terre - sinon pour des systèmes stellaires lointains, du moins pour les planètes de notre propre système qui se réchaufferont suffisamment pour l'habitation humaine.

Si nous sommes sur le point d'entrer en collision dans les 4 milliards d'années à venir, combien de temps avant de prendre des mesures pour le voyage inter-stellaire?

Dès que possible. Lorsque le voyage interstellaire devient possible, nous devrions commencer à envoyer des navires pour coloniser d'autres planètes et systèmes stellaires. Cela prendra probablement beaucoup de temps, mais si nous voulons survivre plus d'un milliard d'années, c'est nécessaire. Gardez à l'esprit que le Soleil et Andromède sont des événements que nous pouvons prévoir. Nous ne connaissons pas et ne pouvons pas prédire la prochaine frappe d'astéroïdes cataclysmique, qui devrait se produire dans un délai plus court que le milliard d'années. Il y a beaucoup de raisons de quitter la planète, nous devons nous inquiéter de celles que nous ne pouvons pas prédire ou voir, pas de celles que nous pouvons prédire.

Les scientifiques travaillent-ils sur de tels projets pour le voyage inter-stellaire?

Oui, mais par petites étapes. Les missions habitées dans l'espace, sur la Lune et vivant à bord de l'ISS ont fourni des informations précieuses qui seront utilisées dans de telles missions interstellaires. Alors que nous continuons à repousser les limites de notre capacité à survivre dans l'espace, nous pourrons éventuellement vivre dans l'espace, peut-être que des vies entières seront passées dans l'espace. Alors que la technologie des moteurs progresse au-delà du simple fait de soulever des personnes du puits gravitationnel de la Terre, nous enverrons éventuellement des personnes en longs voyages en dehors de notre système solaire.

C'est très, très loin, mais chaque avance nous rapproche de cet objectif éventuel.

4 milliards d'années, c'est la même durée de vie qui reste à notre Soleil.

Donc si nous n'avons pas encore inventé les voyages interstellaires, nous sommes foutus, avec ou sans Andromède.

De plus, les étoiles n'interagissent pas directement les unes avec les autres lors d'une collision galactique. Ce que nous remarquerons des nombreuses étoiles sur lesquelles nous nous trouvons, c'est que les orbites des étoiles autour du centre galactique seront altérées par la perturbation gravitationnelle massive de l'autre galaxie. Presque toutes les étoiles changeront d'orbite, passant d'orbite autour du centre galactique à orbite autour du centre de masse des deux galaxies. Certaines étoiles seront éjectées de la nouvelle grande galaxie. Il est assez sûr de penser que les planètes continueront à orbiter autour de leurs étoiles, mais pas qu'elles ne subiront pas de modifications sur leurs orbites.

D'autre part, de l'interaction gaz à gaz, il y aura beaucoup de nouvelles ondes de pression dans le milieu interstellaire, ce qui expliquera la formation de milliards de nouvelles étoiles dans les nouvelles nébuleuses.

Tout d'abord, notez qu'au moment où Andromède est suffisamment proche pour que les collisions avec des étoiles errantes deviennent une préoccupation, la température moyenne de la Terre aura considérablement changé et la planète sera méconnaissable.

Lorsque Sol a 8,5 milliards d'années, il aura toujours de l'hydrogène disponible pour la fusion, mais à mesure qu'il fusionne, il se contracte et se dilate différemment. La contraction rend la fusion de l'hydrogène plus favorable, de sorte que Sol aura une puissance de sortie 50% plus élevée ( ) et 3% plus grande température effective ( ). La fusion entraîne également la perte de masse de Sol à un rythme prodigieux (actuellement ); il libérera de la fusion, ce qui correspond à . Cela représente une centaine de masses terrestres de lumière solaire mais seulement$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}$$1 \over 3000$la masse de Sol. La gravitation avec la Terre diminue proportionnellement, de sorte que l'orbite de la Terre pourrait s'étendre en moyenne de par milliard d'années. D'autres effets gravitationnels pourraient modifier la distance moyenne de la Terre jusqu'à , 4 ‰ d'une unité astronomique. L'expansion des couches externes de Sol due à une gravitation réduite augmentera son rayon de 20%, . Ainsi, la Terre recevra également près de 50% de puissance supplémentaire.$3000\ \mathrm{km}$$6 \times {10}^5\ \mathrm{km}$$3 \times {10}^5\ \mathrm{km}$

Le bilan énergétique de la Terre par rapport au Sol donne la température de surface attendue:

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

Étant donné que la température de surface moyenne sur Terre n'est pas de - elle est de et déjà d'environ plus chaude que dans un avenir sans air - nous pouvons voir l'atmosphère a un rôle important dans la rétention de chaleur. En supposant que les besoins de refroidissement croissants n'amènent pas l'atmosphère à retenir plus de chaleur, la température de surface moyenne devrait atteindre .$-20\ \mathrm{°C}$$+15\ \mathrm{°C}$$8\ \mathrm{K}$$+50\ \mathrm{°C}$

La température moyenne de l'Antarctique est maintenant de en hiver et de en été. Ceux-ci devraient atteindre respectivement (juste en dessous de zéro) et (bien au-dessus du point de congélation), et c'est le meilleur des cas. L'Antarctique fondra. Cela produira la plus grande composante (60%) de l'augmentation du niveau de la mer, au total environ .$240\ \mathrm{K}$$270\ \mathrm{K}$$270\ \mathrm{K}$$300\ \mathrm{K}$$100\ \mathrm{m}$

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Si la Terre était encore habitée dans quatre milliards d'années, il est extrêmement improbable que la Terre tombe dans une étoile d'Andromède.

L'espace est grand. Vraiment gros. Vous ne croirez tout simplement pas à quel point c'est énorme, énorme, époustouflant.

- Douglas Adams, Le guide de l'auto-stoppeur de la galaxie

La Voie lactée a un diamètre d'environ 100 000 années-lumière et contient environ 400 milliards d'étoiles. Andromède est plus grand et plus dense; il peut avoir un billion d'étoiles et un diamètre de 140 000 années-lumière. Il se trouve à 2,5 millions d'années-lumière mais semble six fois plus grand que le Sol.

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

Si les deux galaxies étaient simplement superposées, il y aurait environ cent étoiles par année-lumière carrée, vues de l'infiniment loin le long de l'axe de rotation. Cependant, la Voie lactée est une ellipse 2: 1 vue depuis Andromède, tandis que nous voyons Andromède comme une ellipse 3: 1. La projection des deux sur un plan entre eux, perpendiculaire à une ligne entre leurs trous noirs centraux, donnerait une région de chevauchement avec des dimensions comprises entre et , avec au plus la moitié de la Voie lactée à l'extérieur. Sol est susceptible d'être impliqué dans la collision, car il se trouve à environ 27 200 années-lumière du centre galactique.$50 \times 50\ \mathrm{{kly}^2}$$50 \times 100\ \mathrm{{kly}^2}$

Cela ne signifie pas, cependant, que la Terre se rapprochera d'une autre étoile, que Sol pourrait entrer en collision ou que le système solaire sera perturbé.

Considérant probablement le pire des scénarios (la voie lactée entière passe par Andromède lors de leur premier passage), il existe un chemin libre moyen pour les étoiles. La densité stellaire réelle des galaxies en collision est:

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

où l'union des volumes des deux galaxies serait une expression très compliquée. Très grossièrement , leurs volumes peuvent être décrits comme des cônes joints, ignorant leurs halos de matière noire sphéroïdale (qui sont pour la plupart inoffensifs).

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

À une distance de 1,9 années-lumière, Bételgeuse ressemblerait beaucoup à Mars. Si nous supposons que la catastrophe résulte d'une étoile plus proche que le diamètre de l'héliosphère (environ 200 UA), alors:

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

En moyenne, une étoile peut parcourir 110 000 années-lumière avant de frôler une autre, légèrement moins que le diamètre d'Andromède. La proportion d'étoiles de la Voie lactée qui ne s'approchent pas à moins de 200 UA d'étoiles à Andromède est d'au moins . Pour que la Terre s'approche à moins de 4 UA d'une autre étoile (un rayon de Betelgeuse), on peut s'attendre à ce qu'elle voyage au moins 2500 fois plus loin, ce qui à une vitesse relative de 300 km / s prendrait .$1/e^{1.4 / 1.1} \approx 100/400\ \mathrm{billion\ stars}$$9 \times {10}^{18}\ \mathrm{s} \approx 300\ \mathrm{billion\ years}$

Les collisions directes entre les étoiles et les planètes sont très improbables, en raison de la densité relativement faible des objets dans la Voie lactée et Andromède. Par exemple, la densité stellaire dans le voisinage solaire n'est que de 0,004 étoiles par année-lumière cubique.

Le problème est que les interactions gravitationnelles entre les objets ne sont pas faibles. Les étoiles qui finissent par passer trop près d'autres systèmes peuvent perturber les orbites des planètes, des astéroïdes et des comètes, et cela peut être problématique si nous sommes toujours là. Je suppose que des planètes et d'autres objets seraient projetés partout et que le système pourrait devenir une galerie de tir.

Normalement, lorsque deux galaxies entrent en collision, c'est le gaz qui interagit. Les chances que les étoiles se touchent sont presque nulles en raison des énormes distances entre les étoiles. Il en va de même pour les planètes qui se heurtent.

Les échelles de temps sur cet événement sont si grandes qu'il est difficile pour notre esprit de comprendre ces distances (et les échelles de temps auxquelles ces processus se déroulent), et à ce moment-là, bien d'autres choses auraient pu se produire qui changent la situation de notre système solaire ce qui rend difficile de prédire ce qui va arriver aux humains. Par exemple, un impact de météorite comme celui qui a tué les dinosaures peut tuer toute la vie sur terre dans un milliard d'années, de sorte que nous ne sommes même pas là pour voir ce qui arrive à la vie humaine lorsque l'andromède interagit avec la voie lactée.

Si le soleil avait 10 cm de large, Alpha Centauri serait à 3200 kilomètres. 1

Si le soleil était orange, le choc de terminaison, la limite extrême du système solaire, où les vents interstellaires sont plus conséquents que le vent solaire, est d'environ 1 km de diamètre. Les différentes étoiles n'auraient pas tendance à interférer avec la limite de choc de terminaison de l'autre. vous ne verriez même pas un degré de changement de la température de la terre d'une autre étoile passant près du système solaire.

Si les parties les plus denses de notre galaxie sont 3000 fois plus denses en étoiles que notre voisinage, nous parlons d'un nuage d'oranges, chacune séparée d'un kilomètre, dans le scénario le plus dense.

C'est très probablement la collision dramatique d'un nuage d'oranges séparées chacune par 3000 km, la Voie lactée au total aurait 10 millions de kilomètres de diamètre, si le soleil était orange.

Wiki sait que ce serait une probabilité négligeable que même deux étoiles entrent en collision.

La collision des galaxies ne change pas le défi de transporter la vie loin de notre planète, par rapport à ce qu'elle est déjà. nous devons déjà traverser les 32000 km pour atteindre une douzaine d'étoiles proches, si nous, humains, mesurions 1,4 angströms ... le centaure alpha serait à 3200 km à pied.

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