Wie wird unsere Sonne aussehen, nachdem sie gestorben ist? Wissenschaftler haben Vorhersagen darüber gemacht, wie die letzten Tage unseres Sonnensystems aussehen werden und wann sie eintreten werden. Und wir Menschen werden nicht in der Nähe sein, um den Vorhang der Sonne zu sehen.
Früher dachten Astronomen, die Sonne würde sich in einen planetarischen Nebel verwandeln – eine leuchtende Blase aus Gas und kosmischem Staub – bis Beweise darauf hindeuteten, dass es ein bisschen massiver sein müsste.
Ein internationales Team von Astronomen drehte es 2018 erneut um und stellte fest, dass ein planetarischer Nebel tatsächlich die wahrscheinlichste Sonnenleiche ist.
Die Sonne ist etwa 4,6 Milliarden Jahre alt – gemessen am Alter anderer Objekte im Sonnensystem, die etwa zur gleichen Zeit entstanden sind. Basierend auf Beobachtungen anderer Sterne sagen Astronomen voraus, dass er in etwa weiteren 10 Milliarden Jahren das Ende seines Lebens erreichen wird.
Natürlich gibt es noch andere Dinge, die auf dem Weg passieren werden. In etwa 5 Milliarden Jahren soll sich die Sonne in einen Roten Riesen verwandeln. Der Kern des Sterns wird schrumpfen, aber seine äußeren Schichten werden sich bis in die Umlaufbahn des Mars ausdehnen und dabei unseren Planeten einhüllen. Falls es überhaupt noch da ist.
Eines ist sicher: Bis dahin werden wir nicht mehr da sein. Tatsächlich hat die Menschheit nur noch etwa 1 Milliarde Jahre Zeit, es sei denn, wir finden einen Weg von diesem Felsen. Das liegt daran, dass die Helligkeit der Sonne alle Milliarde Jahre um etwa 10 Prozent zunimmt.
Das klingt nicht nach viel, aber diese Zunahme der Helligkeit wird das Leben auf der Erde beenden. Unsere Ozeane werden verdunsten, und die Oberfläche wird zu heiß, als dass sich Wasser bilden könnte. Wir werden so kaputt sein, wie es nur geht.
Was nach dem Roten Riesen kommt, ist schwer festzumachen. Mehrere frühere Studien haben ergeben, dass der ursprüngliche Stern bis zu doppelt so massereich wie die Sonne gewesen sein muss, damit sich ein heller planetarischer Nebel bilden kann.
Die Studie aus dem Jahr 2018 verwendete jedoch Computermodelle, um festzustellen, dass unsere Sonne, wie 90 Prozent der anderen Sterne, höchstwahrscheinlich von einem roten Riesen zu einem weißen Zwerg schrumpfen und dann als planetarischer Nebel enden wird.
„Wenn ein Stern stirbt, schleudert er eine Masse aus Gas und Staub – bekannt als seine Hülle – in den Weltraum. Die Hülle kann bis zur Hälfte der Masse des Sterns betragen. Dies enthüllt den Kern des Sterns, der zu diesem Zeitpunkt im Leben des Sterns läuft keinen Treibstoff mehr haben, schließlich abschalten und schließlich sterben”, erklärte der Astrophysiker Albert Zijlstra von der Universität Manchester im Vereinigten Königreich, einer der Autoren der Studie.
„Erst dann lässt der heiße Kern die ausgestoßene Hülle rund 10.000 Jahre lang hell erstrahlen – eine kurze Periode in der Astronomie. Dadurch werden die planetarischen Nebel sichtbar Millionen von Lichtjahren, wo der Stern selbst viel zu schwach gewesen wäre, um ihn zu sehen.”
Das vom Team erstellte Datenmodell sagt tatsächlich den Lebenszyklus verschiedener Arten von Sternen voraus, um die Helligkeit des planetarischen Nebels in Verbindung mit verschiedenen Sternmassen zu ermitteln.
Planetarische Nebel sind im gesamten beobachtbaren Universum relativ häufig, zu den berühmten gehören der Helixnebel, der Katzenaugennebel, der Ringnebel und der Blasennebel.
Katzenaugennebel (NASA/ESA)
Sie werden Planetarische Nebel genannt, nicht weil sie tatsächlich irgendetwas mit Planeten zu tun haben, sondern weil sie, als die ersten im späten 18. Jahrhundert von William Herschel entdeckt wurden, durch die damaligen Teleskope Planeten ähnelten.
Vor fast 30 Jahren ist Astronomen eine Besonderheit aufgefallen: Die hellsten planetarischen Nebel in anderen Galaxien haben alle etwa die gleiche Helligkeit. Das bedeutet, dass Astronomen zumindest theoretisch durch Betrachten der planetarischen Nebel in anderen Galaxien berechnen können, wie weit sie entfernt sind.
Die Daten zeigten, dass dies richtig war, aber die Modelle widersprachen dem, was die Wissenschaftler seit der Entdeckung ärgert.
„Alte, massearme Sterne sollten viel schwächere planetarische Nebel bilden als junge, massereichere Sterne. Dies ist in den letzten 25 Jahren zu einer Quelle von Konflikten geworden“, sagte Zijlstra
„Die Daten besagten, dass man helle planetarische Nebel von massearmen Sternen wie der Sonne bekommen könnte, die Modelle sagten, dass dies nicht möglich sei, alles weniger als etwa die doppelte Masse der Sonne würde einen planetarischen Nebel ergeben, der zu schwach ist, um gesehen zu werden.“
Die Modelle von 2018 haben dieses Problem gelöst, indem sie gezeigt haben, dass die Sonne ungefähr die untere Grenze der Masse für einen Stern ist, der einen sichtbaren Nebel erzeugen kann.
Selbst ein Stern mit einer Masse von weniger als dem 1,1-fachen der Sonne erzeugt keinen sichtbaren Nebel. Größere Sterne, die bis zu dreimal so massereich wie die Sonne sind, erzeugen andererseits die helleren Nebel.
Für alle anderen Sterne dazwischen liegt die vorhergesagte Helligkeit sehr nahe an der beobachteten.
“Das ist ein schönes Ergebnis”, sagte Zijlstra. „Wir haben jetzt nicht nur eine Möglichkeit, die Anwesenheit von Sternen im Alter von einigen Milliarden Jahren in entfernten Galaxien zu messen, was ein Bereich ist, der bemerkenswert schwer zu messen ist, wir haben sogar herausgefunden, was die Sonne tun wird, wenn sie stirbt! “
Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie.
Eine frühere Version dieses Artikels wurde erstmals im Mai 2018 veröffentlicht.