Will Earth Survive When the Sun Becomes a Red Giant?

Billions of years in the future, when our Sun bloats up into a red giant, it will expand to consume the Earth's orbit. But wait, you say, the Earth travels the Earth's orbit… what's going to happen to our beloved planet? Will it be gobbled up like poor Mercury and Venus?

Astronomers have been puzzling this question for decades. When the sun becomes a red giant, the simple calculation would put its equator out past Mars. All of the inner planets would be consumed.

However, as the Sun reaches this late stage in its stellar evolution, it loses a tremendous amount of mass through powerful stellar winds. As it grows, it loses mass, causing the planets to spiral outwards. So the question is, will the expanding Sun overtake the planets spiraling outwards, or will Earth (and maybe even Venus) escape its grasp.

K.-P Schroder and Robert Cannon Smith are two researchers trying to get to the bottom of this question. They've run the calculations with the most current models of stellar evolution, and published a research paper entitled, Distant Future of the Sun and Earth Revisted. It has been accepted for publication in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

According to Schroder and Smith, when the Sun becomes a red giant star 7.59 billion years, it will start to lose mass quickly. By the time it reaches its largest radius, 256 times its current size, it will be down to only 67% of its current mass.

When the Sun does begin to bloat up, it will go quickly, sweeping through the inner Solar System in just 5 million years. It will then enter its relatively brief (130 million year) helium-burning phase. It will expand past the orbit of Mercury, and then Venus. By the time it approaches the Earth, it will be losing 4.9 x 10²⁰ tonnes of mass every year (8% the mass of the Earth).

But the habitable zone will be gone much sooner. Astronomers estimate that will expand past the Earth's orbit in just a billion years. The heating Sun will evaporate the Earth's oceans away, and then solar radiation will blast away the hydrogen from the water. The Earth will never have oceans again. It will eventually become molten again.

One interesting side benefit for the Solar System. Even though the Earth, at a mere 1.5 astronomical units, will no longer be within the Sun's habitable zone, much of the Solar System will be. The new habitable zone will stretch from 49.4 AU to 71.4 AU, well into the Kuiper Belt. The formerly icy worlds will melt, and liquid water will be present beyond the orbit of Pluto. Perhaps Eris will be the new homeworld.

Back to the question… will the Earth survive?

According to Schroder and Smith, the answer is no. Even though the Earth could expand to an orbit 50% larger than today's orbit, it won't get the chance. The expanding Sun will engulf the Earth just before it reaches the tip of the red giant phase. And the Sun would still have another 0.25 AU and 500,000 years to grow.

Once inside the Sun's atmosphere, the Earth will collide with particles of gas. Its orbit will decay, and it will spiral inward.

If the Earth were just a little further from the Sun, at 1.15 AU, it would be able to survive the expansion phase. Although it's science fiction, the authors suggest that future technologies could be used to speed up the Earth's spiraling outward from the Sun.

I'm not sure why, but thinking about this far future of the Earth gives an insight into human psychology. People are genuinely worried about a future billions of years away. Even though the Earth will be scorched much sooner, its oceans boiled away, and turned into a molten ball of rock, it's this early destruction by the Sun that feels so sad.

Original Source: Arxiv

Read More

Planet Cerapan Bulan Februari 2008

Bulan ini, planet Marikh masih lagi menjadi planet tumpuan pencerapan dengan kehadirannya yang tinggi di langit pada awal malam. Marikh akan mengalami transit iaitu kedudukan di atas kepala pada pukul 9.15 malam dan akan berada di buruj Taurus si Lembu sepanjang bulan ini dan seterusnya beranjak ke buruj Gemini pada bulan hadapan. Bagi yang mempunyai teleskop, penggunaan kuasa pembesaran yang sesuai akan membolehkan para pencerap untuk melihat permukaan Marikh yang berkepelbagaian dengan kawasan lembah, gunung berapi dan kutub berais berwarna keputihan. Struktur permukaanya akan menjadi lebih jelas jika keadaan di Marikh pada ketika itu adalah bebas dari ribut pasir.

Mengikuti planet Marikh ialah planet Zuhal yang berada sedikit terkebelakang iaitu kedudukannya di buruj Leo sang singa. Planet ini akan mencapai kedudukan tegak di atas kepala sekitar pukul 2.10 pagi sepanjang bulan ini. Planet ini akan bersinar dengar kecerahan pada magnitud sekitar 0.26 iaitu lebih malap berbanding Marikh yang bersinar terang pada pandangan mata kasar pada magnitud -0.2. Walaupun Zuhal merupakan planet gas yang kedua terbesar dalam sistem suria iaitu jauh lebih besar dari planet Marikh, namun disebabkan oleh kedudukan Zuhal yang lebih jauh dari matahari telah menyebabkan kecerahanannya lebih kelam dari Marikh. Namun begitu ia masih lagi tetap boleh dilihat dengan mata kasar seakan-akan satu bintang yang berwarna jingga. Gelangnya yang lebih cantik berbanding gelang yang dimiliki oleh planet lain telah menjadikan Zuhal sebagai planet paling digemari untuk dilihat melalui teleskop. Namun setiap 15 tahun sekali gelang ini akan kelihatan hilang dari pandangan dari bumi apabila satah gelangnya adalah sama dengan satah bumi. Permukaan planet Zuhal tidak mempunyai variasi warna awan yang pelbagai seperti Musytari walaupun Zuhal juga merupakan planet gas seperti Musytari iaitu terkomposisi dari gas hidrogen dan helium terutamanya.

Bulan ini terdapat dua buah planet akan menghiasi permandangan waktu pagi. Dimulai oleh planet Musytari yang akan mula keluar dari ufuk timur sekitar jam 4.34 pagi dan diikuti oleh planet Zuhrah pada 5.32 pagi. Pada awal bulan ini, menarik untuk diikuti peristiwa kedua planet ini berada sangat dekat antara satu sama lain sehinggakan kelihatan sebagai dua titik bintang yang hampir bercantum. Kecerahan yang hebat dimiliki oleh planet Zuhrah atau juga dikenali sebagai bintang kejora apabila digabungkan dengan kehadiran planet Musytari yang memang dikenali sebagai planet yang amat cerah untuk dilihat dengan mata kasar pasti menjanjikan permandangan yang menarik. Fenomena ini boleh diikuti dengan cara mamandang ke arah langit timur (arah matahari naik) sekitar pukul 6.30 pagi pada 1, 2, 3, dan 4 haribulan ini. Pada hari-hari seterusnya kedua planet ini masih lagi kelihatan berada agak dekat antara satu sama lain iaitu masih berada di buruj saggitarius. Jika anda berpeluang untuk mengikuti peristiwa ini, apa kata anda cuba mengenal pasti akan buruj Scorpio si kala jengking yang berada di atas buruj Saggitarius. Buruj Scorpio adalah antara buruj yang paling senang untuk dikenal pasti dan dicerap menggunakan mata kasar.

Read More