Orbis futurus - Хроника далёкого будущего

Хроника далёкого будущего

2050 Северный Ледовитый океан летом освобождается от льда. Население Земли достигает 9,4 млрд.

Вымирает около 30% видов, существовавших в начале XXI в. [Novacek]

2100 Численность населения достигает 11-12 млрд., после чего рост прекращается

2100-2400 Понижение солнечной активности и средней температуры Земли

2400-2900 Климатические условия «малого ледникового периода» (как в XV-XVIII вв.)

2880, март Астероид (29075) 1950 DA диаметром около 1 км сближается с Землёй, вероятность столкновения оценивается как 1:300 [Giorgini].

3000-3500 Потепление до уровня голоценового максимума (как в бронзовом веке), таяние ледников, подъём океана на 3-5 м выше современного уровня

3000-4000 Магнитное поле Земли ослабевает, затем восстанавливается, но с обратной полярностью.

12 тыс. Конец голоценового межледниковья. Новый «великий ледниковый период»

427 тыс. Красный карлик Gliese 474 проходит на расстоянии 0,85 св. года от Земли. На небе он выглядит как яркая звезда величины -3,2 [Орлов]; здесь уточнение. Из-за возмущений в облаке Оорта учащаются падения комет на Землю.

600 тыс. Закрытие Гибралтарского пролива и превращение Средиземного моря в замкнутый бассейн. В течение 1 тыс. лет море высыхает практически полностью.

1 млн. Раскол Африки по Афарскому рифту: Африканский Рог становится отдельным континентом.

1,36 млн. Карликовая звезда Gliese 710 проходит на расстоянии 1,1 св. года от Солнца [Garcia-Sanchez]; [Орлов]. Из-за возмущений в облаке Оорта учащаются падения комет на Землю.

2 млн. Зонд "Пионер-10", запущенный в 1972 г. и несущий пластинку с посланием внеземным цивилизациям, достигает Альдебарана. (Вернее, той точки, где в наше время находится Альдебаран).

25 млн. Эпоха неоцена, описанная Павлом Волковым.

30-50 млн. Африка полностью смыкается с Европой, на месте Средиземного моря образуются горный хребет.

30-80 млн. Фобос разрушается приливными силами, образуя кольцо вокруг Марса

60 млн. Австралия смыкается с Восточной Азией

100 млн. Атлантический океан прекращает расширяться. Начало сближения Америки с Австрало-Евразо-Африканским суперконтинентом.

150 млн. Антарктида смыкается с Австрало-Евразо-Африканским суперконтинентом.

200 млн. Средняя температура Земли ок. +12 °С, уровень океана на 200 м ниже современного, обширное оледенение [Сорохтин].
Взрывное образование в центре Галактики миллионов новых звёзд (происходит периодически примерно раз в 500 млн. лет).

225-250 млн. Солнечная система совершает первый полный оборот вокруг центра Галактики, считая с настоящего момента.

250 млн. Исчезает Атлантический океан. Америка смыкается с остальной сушей, образуется единый суперконтинент Неопангея

300 млн. Распад Неопангеи

400 млн. Средняя температура Земли ок. +10 °С, уровень океана на 500 м ниже современного, большая часть суши покрыта льдом [Сорохтин].

600 млн. Начало дегазации кислорода из мантии Земли, быстрый рост плотности атмосферы и её температуры [Сорохтин].

700 млн. Взрывное образование в центре Галактики миллионов новых звёзд (происходит периодически примерно раз в 500 млн. лет).

750 млн. Карликовая галактика Стрельца сталкивается и сливается с Млечным Путём

800 млн. Давление кислорода в атмосфере достигает 4 атм, в нём сгорает всё живое. Температура воздуха за счёт парникового эффекта поднимается до 76 °С [Сорохтин].

1 млрд. Температура достигает 110 °С, давление 14 атм [Сорохтин].

Масса воды в океанах на 27% меньше современной из-за поглощения воды мантией в зонах субдукции [Bounama].

1,1 млрд. Светимость Солнца поднимается на 10% выше современной, океаны начинают испаряться [Sackmann] (по другой версии, через 1,6 млрд. лет; см. формулу 2.В.4б в нашем справочнике).

1,5 млрд. Температура Земли достигает 550 °С, давление 43 атм [Сорохтин]. На Марсе устанавливаются благоприятные для жизни условия.

1,6 млрд. Прекращение тектонической активности Земли [Сорохтин].

2 млрд. Млечный Путь сближается с Туманностью Андромеды настолько, что они начинают сливаться в одну гигантскую эллиптическую галактику. С вероятностью около 50% Солнце будет выброшено гравитационными возмущениями на периферию новой галактики [Cox].

2,4 млрд. Длительность земных суток - 25 часов (возросла из-за приливного торможения Луной) [*].

3,5 млрд. Светимость Солнца на 40% выше современной [Sackmann].

3,6 млрд. Тритон настолько сближается с Нептуном, что приливные силы разрывают его, превращая в кольцо вокруг Нептуна

4,82 млрд. Начинается выгорание водорода в ядре Солнца. Его светимость 1,67 совр., радиус 1,275 совр. [Sackmann]

5 млрд. Луна достигает максимального удаления от Земли - 463 тыс. км.

6,36 млрд. Водород прекращает гореть в солнечном ядре и начинает гореть в оболочке. Солнце покидает главную последовательность и превращается в субгигант. Его светимость 2,21 совр., радиус 1,575 совр. [Sackmann].

7,09 млрд. Солнце начинает быстро раздуваться, превращаясь в красный гигант. Его температура падает [Sackmann]

7,5 млрд. Длительность земных суток - около 28 часов (возросла из-за приливного торможения Луной) [*].

7,54 млрд. Светимость Солнца 17,3 совр., радиус 6,38 совр. [Sackmann].

7,60 млрд. Светимость Солнца 34 совр., радиус 9,5 совр. [Sackmann].

7,683 млрд. Солнце достигает максимума яркости в фазе красного гиганта. Его светимость - 2350 совр., радиус - 165,8 совр. или 0,77 а. е., температура падает до 3100 К. Меркурий поглощён Солнцем. Масса Солнца из-за интенсивного истечения солнечного ветра (порядка 10^-7 полной массы в год) падает до 0,72 совр. Атмосфера Земли сдута солнечным ветром. Орбиты планет увеличиваются: Венеры - до 1 а. е., Земли - до 1,38 а. е. [Sackmann].

По другой модели, за 0,5 млн лет до максимума яркости Солнца Земля затормозится приливным горбом, который она создаст на Солнце, и сопротивлением его раздувшейся атмосферы, и упадёт на Солнце. Меркурий будет поглощен на 3,8 млн лет раньше, Венера на 1 млн лет раньше. [Schroder].

Гелиевая вспышка: взрывообразное (в течение около 10 000 лет) возгорание гелия в солнечном ядре. Энергия взрыва излучается наружу в основном в виде нейтрино. После вспышки Солнце около миллиона лет пульсирует, постепенно сжимаясь и тускнея [Sackmann].

7,684 млрд. Конец фазы красного гиганта, начало спокойного горения Солнца на т. наз. горизонтальной ветви звёздной эволюции. Светимость 41 совр., температура 4724 К, радиус 9,5 совр. [Sackmann].

7,794 млрд. Исчерпание гелия в ядре Солнца. Светимость 110 совр., радиус 17,6 совр. [Sackmann].

7,795 млрд. Зажигание гелия в оболочке. Солнце быстро раздувается, превращаясь в асимптотический гигант. Выгоревшнее углеродно-кислородное ядро сжимается. [Sackmann].

7,815 млрд. Начало серии гелиевых вспышек в облочке Солнца. В течение сотен лет светимость резко падает и возрастает, затем около 10 тыс. лет уменьшается, и снова растёт в течение 100 тыс. лет до новой вспышки. Общее число пульсаций 4-10 (в зависимости от модели Солнца). Они продолжаются менее 1 млн лет. На пике вспышки максимальная светимость Солнца 5190 совр., макс. радиус 213,4 совр. или 0,99 а. е. Солнце снова интенсивно теряет массу, к концу периода она уменьшается до 0,541 совр. Венера отодвигается до 1,22 а. е., Земля до 1,69 а. е. В некоторых моделях возможно поглощение Солнцем Венеры и даже Земли [Sackmann].

7,816 млрд. В последней пульсации Солнце сбрасывает остаток оболочки, ядро становится видно как белый карлик светимостью 90 совр., температурой 74 тыс. К, радиусом 0,058 совр. или 6,3 радиуса Земли. Его ионизирующее излучение заставляет светиться сброшенную оболочку как планетарную туманность (в течение около 10 тыс. лет). Карлик постепенно остывает и теряет яркость [Sackmann].

12 млрд. Солнце - белый карлик с температурой ок. 5000 °С

17 млрд. Солнце - красный карлик с температурой ок. 3000-4000 °С

100 млрд. Солнце - чёрный карлик, не излучающий света, с температурой около абсолютного нуля.
Дальнейшая эволюция Вселенной описывается в соответствии с моделью де Ситтера (неограниченное экспоненциальное расширение). Другие модели ("Большой разрыв", "Большое сжатие", переход ложного вакуума в состояние истинного вакуума) предсказывают существенно иные результаты, в частности, история Вселенной в них имеет конец.
Скорость убегания ближайших галактик (вне Местной системы) превышает световую, они становятся невидимыми [Adams] (здесь и далее).

10¹³ (10 трлн.) Самые маломассивные из красных карликов сходят с главной последовательности, превращаясь в белые, а затем по мере остывания в чёрные карлики.

10¹⁴ Исчерпание запасов газа в галактиках и прекращение звездообразования. С этого времени галактики состоят лишь из звёздных остатков (чёрных карликов, нейтронных звёзд, чёрных дыр), коричневых карликов и планет.

10¹⁵ Планеты на широких орбитах (радиус больше 0,2 а.е.) постепенно отрываются от своих звёзд в результате случайных сближений с другими звёздами.

10¹⁶ Образование немногочисленных новых звёзд при столкновении двух коричневых карликов.

10¹⁹ Звёзды покидают Галактику в результате взаимных возмущений. От Галактики остаётся лишь плотное скопление звёздных остатков вокруг центральной чёрной дыры.

10²⁰ Планеты на тесных орбитах теряют энергию при излучении гравитационных волн и падают на свои звёзды.

10²³ Двойные коричневые карлики теряют энергию при излучении гравитационных волн и сливаются, при этом образуется небольшое количество новых звёзд.

10²⁴ Сохранившиеся звёзды в ядре Галактики теряют энергию при излучении гравитационных волн и падают на центральную чёрную дыру.

10³⁰ Чёрные дыры поглощают звёзды с окраин Галактики.

10³³ Чёрные дыры поглощают звёзды из межгалактического пространства.

10³² - 10⁴¹ Гипотетическое время жизни протона. (В дальнейшем условно принято значение 10³⁷ лет.

10³⁸ Бета-распад нейтронных звёзд.

Распад протонов уничтожает планеты.

10³⁹ Распад протонов уничтожает чёрные карлики.

10⁶⁵ Хокинговское испарение чёрных дыр звёздной массы.

10⁸³ Хокинговское испарение гигантских чёрных дыр (в миллионы звёздных масс).

10⁸⁵ В результате случайных захватов образуются электрон-позитронные пары (атомы позитрония) диаметром, превышающим современный размер видимой Вселенной.

10¹³¹ Хокинговское испарение чёрных дыр галактической массы (в сотни миллиардов солнечных масс).

10¹⁴¹ Аннигиляция атомов позитрония. Оставшаяся во Вселенной материя представлена электронами, нейтрино и фотонами с исчезающе малой из-за красного смещения энергией. На один электрон приходится объём пространства, превышающий современную видимую вселенную в 10^10¹³¹ раз. Космологическая тепловая смерть.

Ссылки:

В. В. Орлов. Орбиты в звездных системах. Гл. 2

О. Г. Сорохтин, С. А. Ушаков. Развитие Земли

F. C. Adams, G. Laughlin. A Dying Universe: The Long Term Fate and Evolution of Astrophysical Objects

C. Bounama, S. Franck, W. von Bloh. The fate of Earth’s ocean

T. J. Cox, A. Loeb. The Collision Between The Milky Way And Andromeda

J. Garcia-Sanchez, R. A. Preston et al. A Search for Stars Passing Close to the Sun

J. D. Giorgini et al. Asteroid 1950 DA’s Encounter with Earth in 2880: Physical Limits of Collision Probability Prediction

M. J. Novacek, E. E. Cleland. The current biodiversity extinction event: Scenarios for mitigation and recovery

I. Sackmann, A. Boothroyd, K. Kraemer. Our Sun. III. Present and Future

K.-P. Schroder, R. C. Smith. Distant future of the Sun and Earth revisited

C. R. Scotese. Paleomap Project

* Длительность суток в будущем рассчитана мной по формуле (3.З.3б) сборника астрономических формул.

Вымышленные миры

Хроника близкого будущего | Хроника далёкого будущего | 7 000 000 000 лет спустя | 12 000 000 000 лет спустя

Сайт создан в системе uCoz

2050	Северный Ледовитый океан летом освобождается от льда. Население Земли достигает 9,4 млрд.
	Вымирает около 30% видов, существовавших в начале XXI в. [Novacek]
2100	Численность населения достигает 11-12 млрд., после чего рост прекращается
2100-2400	Понижение солнечной активности и средней температуры Земли
2400-2900	Климатические условия «малого ледникового периода» (как в XV-XVIII вв.)
2880, март	Астероид (29075) 1950 DA диаметром около 1 км сближается с Землёй, вероятность столкновения оценивается как 1:300 [Giorgini].
3000-3500	Потепление до уровня голоценового максимума (как в бронзовом веке), таяние ледников, подъём океана на 3-5 м выше современного уровня
3000-4000	Магнитное поле Земли ослабевает, затем восстанавливается, но с обратной полярностью.
12 тыс.	Конец голоценового межледниковья. Новый «великий ледниковый период»
427 тыс.	Красный карлик Gliese 474 проходит на расстоянии 0,85 св. года от Земли. На небе он выглядит как яркая звезда величины -3,2 [Орлов]; здесь уточнение. Из-за возмущений в облаке Оорта учащаются падения комет на Землю.
600 тыс.	Закрытие Гибралтарского пролива и превращение Средиземного моря в замкнутый бассейн. В течение 1 тыс. лет море высыхает практически полностью.
1 млн.	Раскол Африки по Афарскому рифту: Африканский Рог становится отдельным континентом.
1,36 млн.	Карликовая звезда Gliese 710 проходит на расстоянии 1,1 св. года от Солнца [Garcia-Sanchez]; [Орлов]. Из-за возмущений в облаке Оорта учащаются падения комет на Землю.
2 млн.	Зонд "Пионер-10", запущенный в 1972 г. и несущий пластинку с посланием внеземным цивилизациям, достигает Альдебарана. (Вернее, той точки, где в наше время находится Альдебаран).
25 млн.	Эпоха неоцена, описанная Павлом Волковым.
30-50 млн.	Африка полностью смыкается с Европой, на месте Средиземного моря образуются горный хребет.
30-80 млн.	Фобос разрушается приливными силами, образуя кольцо вокруг Марса
60 млн.	Австралия смыкается с Восточной Азией
100 млн.	Атлантический океан прекращает расширяться. Начало сближения Америки с Австрало-Евразо-Африканским суперконтинентом.
150 млн.	Антарктида смыкается с Австрало-Евразо-Африканским суперконтинентом.
200 млн.	Средняя температура Земли ок. +12 °С, уровень океана на 200 м ниже современного, обширное оледенение [Сорохтин]. Взрывное образование в центре Галактики миллионов новых звёзд (происходит периодически примерно раз в 500 млн. лет).
225-250 млн.	Солнечная система совершает первый полный оборот вокруг центра Галактики, считая с настоящего момента.
250 млн.	Исчезает Атлантический океан. Америка смыкается с остальной сушей, образуется единый суперконтинент Неопангея
300 млн.	Распад Неопангеи
400 млн.	Средняя температура Земли ок. +10 °С, уровень океана на 500 м ниже современного, большая часть суши покрыта льдом [Сорохтин].
600 млн.	Начало дегазации кислорода из мантии Земли, быстрый рост плотности атмосферы и её температуры [Сорохтин].
700 млн.	Взрывное образование в центре Галактики миллионов новых звёзд (происходит периодически примерно раз в 500 млн. лет).
750 млн.	Карликовая галактика Стрельца сталкивается и сливается с Млечным Путём
800 млн.	Давление кислорода в атмосфере достигает 4 атм, в нём сгорает всё живое. Температура воздуха за счёт парникового эффекта поднимается до 76 °С [Сорохтин].
1 млрд.	Температура достигает 110 °С, давление 14 атм [Сорохтин].
	Масса воды в океанах на 27% меньше современной из-за поглощения воды мантией в зонах субдукции [Bounama].
1,1 млрд.	Светимость Солнца поднимается на 10% выше современной, океаны начинают испаряться [Sackmann] (по другой версии, через 1,6 млрд. лет; см. формулу 2.В.4б в нашем справочнике).
1,5 млрд.	Температура Земли достигает 550 °С, давление 43 атм [Сорохтин]. На Марсе устанавливаются благоприятные для жизни условия.
1,6 млрд.	Прекращение тектонической активности Земли [Сорохтин].
2 млрд.	Млечный Путь сближается с Туманностью Андромеды настолько, что они начинают сливаться в одну гигантскую эллиптическую галактику. С вероятностью около 50% Солнце будет выброшено гравитационными возмущениями на периферию новой галактики [Cox].
2,4 млрд.	Длительность земных суток - 25 часов (возросла из-за приливного торможения Луной) [*].
3,5 млрд.	Светимость Солнца на 40% выше современной [Sackmann].
3,6 млрд.	Тритон настолько сближается с Нептуном, что приливные силы разрывают его, превращая в кольцо вокруг Нептуна
4,82 млрд.	Начинается выгорание водорода в ядре Солнца. Его светимость 1,67 совр., радиус 1,275 совр. [Sackmann]
5 млрд.	Луна достигает максимального удаления от Земли - 463 тыс. км.
6,36 млрд.	Водород прекращает гореть в солнечном ядре и начинает гореть в оболочке. Солнце покидает главную последовательность и превращается в субгигант. Его светимость 2,21 совр., радиус 1,575 совр. [Sackmann].
7,09 млрд.	Солнце начинает быстро раздуваться, превращаясь в красный гигант. Его температура падает [Sackmann]
7,5 млрд.	Длительность земных суток - около 28 часов (возросла из-за приливного торможения Луной) [*].
7,54 млрд.	Светимость Солнца 17,3 совр., радиус 6,38 совр. [Sackmann].
7,60 млрд.	Светимость Солнца 34 совр., радиус 9,5 совр. [Sackmann].
7,683 млрд.	Солнце достигает максимума яркости в фазе красного гиганта. Его светимость - 2350 совр., радиус - 165,8 совр. или 0,77 а. е., температура падает до 3100 К. Меркурий поглощён Солнцем. Масса Солнца из-за интенсивного истечения солнечного ветра (порядка 10^-7 полной массы в год) падает до 0,72 совр. Атмосфера Земли сдута солнечным ветром. Орбиты планет увеличиваются: Венеры - до 1 а. е., Земли - до 1,38 а. е. [Sackmann].
	По другой модели, за 0,5 млн лет до максимума яркости Солнца Земля затормозится приливным горбом, который она создаст на Солнце, и сопротивлением его раздувшейся атмосферы, и упадёт на Солнце. Меркурий будет поглощен на 3,8 млн лет раньше, Венера на 1 млн лет раньше. [Schroder].
	Гелиевая вспышка: взрывообразное (в течение около 10 000 лет) возгорание гелия в солнечном ядре. Энергия взрыва излучается наружу в основном в виде нейтрино. После вспышки Солнце около миллиона лет пульсирует, постепенно сжимаясь и тускнея [Sackmann].
7,684 млрд.	Конец фазы красного гиганта, начало спокойного горения Солнца на т. наз. горизонтальной ветви звёздной эволюции. Светимость 41 совр., температура 4724 К, радиус 9,5 совр. [Sackmann].
7,794 млрд.	Исчерпание гелия в ядре Солнца. Светимость 110 совр., радиус 17,6 совр. [Sackmann].
7,795 млрд.	Зажигание гелия в оболочке. Солнце быстро раздувается, превращаясь в асимптотический гигант. Выгоревшнее углеродно-кислородное ядро сжимается. [Sackmann].
7,815 млрд.	Начало серии гелиевых вспышек в облочке Солнца. В течение сотен лет светимость резко падает и возрастает, затем около 10 тыс. лет уменьшается, и снова растёт в течение 100 тыс. лет до новой вспышки. Общее число пульсаций 4-10 (в зависимости от модели Солнца). Они продолжаются менее 1 млн лет. На пике вспышки максимальная светимость Солнца 5190 совр., макс. радиус 213,4 совр. или 0,99 а. е. Солнце снова интенсивно теряет массу, к концу периода она уменьшается до 0,541 совр. Венера отодвигается до 1,22 а. е., Земля до 1,69 а. е. В некоторых моделях возможно поглощение Солнцем Венеры и даже Земли [Sackmann].
7,816 млрд.	В последней пульсации Солнце сбрасывает остаток оболочки, ядро становится видно как белый карлик светимостью 90 совр., температурой 74 тыс. К, радиусом 0,058 совр. или 6,3 радиуса Земли. Его ионизирующее излучение заставляет светиться сброшенную оболочку как планетарную туманность (в течение около 10 тыс. лет). Карлик постепенно остывает и теряет яркость [Sackmann].
12 млрд.	Солнце - белый карлик с температурой ок. 5000 °С
17 млрд.	Солнце - красный карлик с температурой ок. 3000-4000 °С
100 млрд.	Солнце - чёрный карлик, не излучающий света, с температурой около абсолютного нуля. Дальнейшая эволюция Вселенной описывается в соответствии с моделью де Ситтера (неограниченное экспоненциальное расширение). Другие модели ("Большой разрыв", "Большое сжатие", переход ложного вакуума в состояние истинного вакуума) предсказывают существенно иные результаты, в частности, история Вселенной в них имеет конец. Скорость убегания ближайших галактик (вне Местной системы) превышает световую, они становятся невидимыми [Adams] (здесь и далее).
10¹³ (10 трлн.)	Самые маломассивные из красных карликов сходят с главной последовательности, превращаясь в белые, а затем по мере остывания в чёрные карлики.
10¹⁴	Исчерпание запасов газа в галактиках и прекращение звездообразования. С этого времени галактики состоят лишь из звёздных остатков (чёрных карликов, нейтронных звёзд, чёрных дыр), коричневых карликов и планет.
10¹⁵	Планеты на широких орбитах (радиус больше 0,2 а.е.) постепенно отрываются от своих звёзд в результате случайных сближений с другими звёздами.
10¹⁶	Образование немногочисленных новых звёзд при столкновении двух коричневых карликов.
10¹⁹	Звёзды покидают Галактику в результате взаимных возмущений. От Галактики остаётся лишь плотное скопление звёздных остатков вокруг центральной чёрной дыры.
10²⁰	Планеты на тесных орбитах теряют энергию при излучении гравитационных волн и падают на свои звёзды.
10²³	Двойные коричневые карлики теряют энергию при излучении гравитационных волн и сливаются, при этом образуется небольшое количество новых звёзд.
10²⁴	Сохранившиеся звёзды в ядре Галактики теряют энергию при излучении гравитационных волн и падают на центральную чёрную дыру.
10³⁰	Чёрные дыры поглощают звёзды с окраин Галактики.
10³³	Чёрные дыры поглощают звёзды из межгалактического пространства.
10³² - 10⁴¹	Гипотетическое время жизни протона. (В дальнейшем условно принято значение 10³⁷ лет.
10³⁸	Бета-распад нейтронных звёзд.
	Распад протонов уничтожает планеты.
10³⁹	Распад протонов уничтожает чёрные карлики.
10⁶⁵	Хокинговское испарение чёрных дыр звёздной массы.
10⁸³	Хокинговское испарение гигантских чёрных дыр (в миллионы звёздных масс).
10⁸⁵	В результате случайных захватов образуются электрон-позитронные пары (атомы позитрония) диаметром, превышающим современный размер видимой Вселенной.
10¹³¹	Хокинговское испарение чёрных дыр галактической массы (в сотни миллиардов солнечных масс).
10¹⁴¹	Аннигиляция атомов позитрония. Оставшаяся во Вселенной материя представлена электронами, нейтрино и фотонами с исчезающе малой из-за красного смещения энергией. На один электрон приходится объём пространства, превышающий современную видимую вселенную в 10^10¹³¹ раз. Космологическая тепловая смерть.