The energy generation of the Sun is based upon termonuclear fusion of hydrogen into helium. Isto ocorre na região central da estrela usando o processo de reação em cadeia próton–próton. Como não há convecção no núcleo solar, a concentração de hélio se acumula naquela região sem ser distribuída por toda a estrela., A temperatura no núcleo do sol é muito baixa para a fusão nuclear dos átomos de hélio através do processo tripla-alfa, de modo que estes átomos não contribuem para a geração de energia líquida que é necessária para manter o equilíbrio hidrostático do sol.
atualmente, quase metade do hidrogênio no núcleo foi consumido, com o restante dos átomos consistindo principalmente de hélio. À medida que o número de átomos de hidrogénio por unidade de massa diminui, também diminui a sua produção de energia fornecida através da fusão nuclear., Isto resulta em uma diminuição no suporte de pressão, o que faz com que o núcleo se contraia até que o aumento da densidade e da temperatura tragam a pressão do núcleo em equilíbrio com as camadas acima. A temperatura mais alta faz com que o hidrogênio restante seja submetido a fusão a uma velocidade mais rápida, gerando assim a energia necessária para manter o equilíbrio.
evolução da luminosidade, do raio e da temperatura efectiva do Sol em comparação com o sol actual. Depois De Ribas (2010).,
o resultado deste processo tem sido um aumento constante na saída de energia do sol. Quando o sol se tornou uma estrela da sequência principal, irradiou apenas 70% da luminosidade atual. A luminosidade aumentou de forma quase linear para o presente, aumentando 1% a cada 110 milhões de anos. Da mesma forma, em três bilhões de anos, espera-se que o Sol seja 33% mais luminoso. O combustível de hidrogênio no núcleo será finalmente esgotado em cinco bilhões de anos, quando o sol será 67% mais luminoso do que atualmente., Em seguida, o sol continuará a queimar hidrogênio em uma concha em torno de seu núcleo, até que a luminosidade atinja 121% acima do valor atual. Isto marca o fim do tempo de vida da sequência principal do sol, e depois passará através do estágio subgigante e evoluirá para uma gigante vermelha.
Por esta altura, a colisão das galáxias Via Láctea e Andrômeda deve estar em andamento. Embora isso possa resultar no sistema Solar sendo ejetado da recém-combinada galáxia, é considerado improvável que tenha qualquer efeito adverso sobre o sol ou seus planetas.,
climate impactEdit
The rate of weathering of silicate minerals will increase as rising temperatures speed up chemical processes. Isto, por sua vez, irá diminuir o nível de dióxido de carbono na atmosfera, como reações com minerais silicatos converter gás dióxido de carbono em carbonatos sólidos. Dentro dos próximos 600 milhões de anos a partir do presente, a concentração de dióxido de carbono cairá abaixo do limiar crítico necessário para sustentar a fotossíntese C3: cerca de 50 partes por milhão., Nesta altura, as árvores e as florestas, nas suas formas actuais, deixarão de ser capazes de sobreviver. as últimas árvores vivas são as coníferas evergreen. Este declínio na vida vegetal é provável ser um declínio a longo prazo em vez de uma queda acentuada. É provável que os grupos de plantas morrerão um por um bem antes das 50 partes por milhão de nível é alcançado. As primeiras plantas a desaparecer serão as plantas herbáceas C3, seguidas de florestas decíduas, florestas de folhas largas e perenes e, finalmente, coníferas perenes. No entanto, a fixação de carbono C4 pode continuar em concentrações muito mais baixas, até acima de 10 partes por milhão., Assim, as plantas que utilizam a fotossíntese C4 podem sobreviver por pelo menos 0,8 bilhões de anos e, possivelmente, até 1,2 bilhão de anos a partir de agora, após o que o aumento das temperaturas tornará a biosfera insustentável. Atualmente, as plantas C4 representam cerca de 5% da biomassa vegetal da terra e 1% de suas espécies vegetais conhecidas. Por exemplo, cerca de 50% de todas as espécies de gramíneas (Poaceae) usam a via fotossintética C4, assim como muitas espécies na família herbácea Amaranthaceae.,quando os níveis de dióxido de carbono caem para o limite onde a fotossíntese é pouco sustentável, espera-se que a proporção de dióxido de carbono na atmosfera oscile para cima e para baixo. Isso permitirá que a vegetação terrestre floresça cada vez que o nível de dióxido de carbono aumenta devido à atividade tectônica e respiração da vida animal. No entanto, a tendência a longo prazo é que a vida vegetal em terra para morrer completamente como a maioria do carbono restante na atmosfera torna-se seqüestrado na Terra., Alguns micróbios são capazes de fotossíntese em concentrações de dióxido de carbono tão baixas quanto 1 parte por milhão, então essas formas de vida provavelmente desapareceriam apenas por causa do aumento das temperaturas e da perda da Biosfera.as plantas-e, por extensão, os animais – poderiam sobreviver mais tempo, desenvolvendo outras estratégias como a necessidade de menos dióxido de carbono para processos fotossintéticos, tornando-se carnívoras, adaptando-se à dessecação ou associando-se aos fungos. É provável que estas adaptações apareçam perto do início da estufa húmida (ver mais adiante).,
a perda de vida vegetal superior também resultará na eventual perda de oxigênio, bem como ozônio devido à respiração dos animais, reações químicas na atmosfera, e erupções vulcânicas. Isso resultará em menos atenuação do UV prejudicial ao DNA, bem como a morte de animais; os primeiros animais a desaparecer seriam grandes mamíferos, seguidos por pequenos mamíferos, aves, anfíbios e grandes peixes, répteis e pequenos peixes, e finalmente invertebrados., Antes que isso aconteça, espera-se que a vida se concentre em refúgios de temperatura mais baixa, como elevações altas onde há menos área de superfície terrestre disponível, restringindo assim o tamanho da população. Os animais mais pequenos sobreviveriam melhor do que os maiores devido às menores necessidades de oxigénio, enquanto as aves se sairiam melhor do que os mamíferos graças à sua capacidade de viajar grandes distâncias à procura de temperaturas mais frias. Com base na semi-vida de oxigênio na atmosfera, a vida animal duraria no máximo 100 milhões de anos após a perda de plantas mais altas., No entanto, a vida animal pode durar muito mais, uma vez que mais de 50% do oxigénio é actualmente produzido por fitoplâncton.em seu trabalho a vida e a morte do Planeta Terra, os autores Peter D. Ward e Donald Brownlee argumentaram que alguma forma de vida animal pode continuar mesmo após a maior parte da vida vegetal da Terra ter desaparecido., Ward e Brownlee usam evidências fósseis do Xisto Burgess na Colúmbia Britânica, Canadá, para determinar o clima da explosão cambriana, e usá-lo para prever o clima do futuro quando as temperaturas globais crescentes causadas por um sol aquecimento e níveis de oxigênio em declínio resultam na extinção final da vida animal. Inicialmente, eles esperam que alguns insetos, lagartos, aves e pequenos mamíferos possam persistir, juntamente com a vida marinha. No entanto, sem reabastecimento de oxigênio pela vida vegetal, eles acreditam que os animais provavelmente morreriam de asfixia em poucos milhões de anos., Mesmo que o oxigênio suficiente permanecesse na atmosfera através da persistência de alguma forma de fotossíntese, o aumento constante da temperatura global resultaria em uma perda gradual de biodiversidade.à medida que as temperaturas continuam a subir, a última vida animal será levada para os pólos e, possivelmente, para o subsolo. Eles se tornariam principalmente ativos durante a noite polar, estivantes durante o dia polar devido ao calor intenso. Grande parte da superfície se tornaria um deserto estéril e a vida seria encontrada principalmente nos oceanos., No entanto, devido a uma diminuição na quantidade de matéria orgânica que entra nos oceanos a partir da terra, bem como uma diminuição no oxigênio dissolvido, a vida marinha desapareceria também seguindo um caminho semelhante ao da superfície da Terra. Este processo iria começar com a perda de espécies de água doce e concluir com invertebrados, particularmente aqueles que não dependem de plantas vivas, tais como térmitas ou aqueles perto de fontes hidrotermais, como vermes do gênero Riftia. Como resultado destes processos, as formas de vida multicelular podem ser extintas em cerca de 800 milhões de anos, e eucariontes em 1.,3 biliões de anos, deixando apenas os procariotas.
a Perda de oceansEdit
A atmosfera de Vênus é um “super-efeito de” estado
Um bilhão de anos, a partir de agora, cerca de 27% do moderno oceano terá sido afundou-se no manto. Se este processo fosse permitido continuar ininterruptamente, ele alcançaria um estado de equilíbrio onde 65% do reservatório de superfície atual permaneceria na superfície., Uma vez que a luminosidade solar é 10% maior do que o seu valor atual, a temperatura média global da superfície subirá para 320 K (47 °C; 116 °F). A atmosfera se tornará uma “estufa úmida” levando a uma evaporação descontrolada dos oceanos. Neste ponto, modelos do ambiente futuro da Terra demonstram que a estratosfera conteria níveis crescentes de água. Estas moléculas de água serão quebradas através da fotodissociação por UV solar, permitindo que o hidrogênio escape da atmosfera. O resultado líquido seria uma perda da água do mar do mundo em cerca de 1,1 mil milhões de anos a partir do presente.,
Existem duas variações deste aquecimento futuro feedback: “úmido estufa”, onde o vapor de água, que domina a troposfera, enquanto o vapor de água começa a se acumular na estratosfera (se os oceanos evaporam muito rapidamente), e a “fuga de gases de efeito”, onde o vapor de água se torna um componente dominante da atmosfera (se os oceanos evaporam muito lentamente)., Nesta era livre de oceanos, continuará a haver reservatórios de superfície, à medida que a água é constantemente libertada da crosta profunda e manto, onde se estima que há uma quantidade de água equivalente a várias vezes a que atualmente está presente nos oceanos da Terra. Alguma água pode ser retida nos polos e pode haver tempestades ocasionais, mas na maior parte do planeta seria um deserto seco com grandes campos de dunefields cobrindo seu equador, e alguns Salt flats no que já foi o fundo do oceano, semelhante aos do Deserto de Atacama no Chile.,sem água para servir como lubrificante, a tectónica de placas provavelmente pararia e os sinais mais visíveis de actividade geológica seriam os vulcões de escudos localizados acima dos pontos quentes das urtigas. Nestas condições áridas, o planeta pode reter alguma vida microbiana e possivelmente até multicelular. A maioria destes micróbios serão halófilos e a vida poderia encontrar refúgio na atmosfera como foi proposto para ter acontecido em Vênus. No entanto, as condições cada vez mais extremas levarão provavelmente à extinção dos procariontes entre 1,6 bilhões de anos e 2.,Daqui a 8 mil milhões de anos, com os últimos a viver em Lagos residuais de água a altas latitudes e alturas ou em cavernas com gelo preso. No entanto, a vida subterrânea pode durar mais tempo. O que prossegue depois disso depende do nível de atividade tectônica. Uma libertação constante de dióxido de carbono por erupção vulcânica poderia fazer com que a atmosfera entrasse em um estado de “super-estufa” como o do planeta Vênus., Mas, como indicado acima, sem água de superfície, a tectónica de placas provavelmente iria parar e a maioria dos carbonatos permaneceria seguramente enterrada até que o sol se tornasse uma gigante vermelha e a sua maior luminosidade aquecesse a rocha ao ponto de libertar o dióxido de carbono.a perda dos oceanos poderia ser adiada até 2 mil milhões de anos no futuro, se a pressão atmosférica diminuísse. Uma pressão atmosférica mais baixa reduziria o efeito estufa, reduzindo assim a temperatura superficial. Isto poderia ocorrer se os processos naturais removessem o nitrogênio da atmosfera., Estudos de sedimentos orgânicos tem mostrado que, pelo menos, 100 kilopascals (0.99 atm) de nitrogênio foi removido da atmosfera ao longo dos últimos quatro bilhões de anos; o suficiente para dobrar a pressão atmosférica, se fosse para ser lançado. Esta taxa de remoção seria suficiente para combater os efeitos do aumento da luminosidade solar para os próximos dois bilhões de anos.a temperatura da superfície da terra terá atingido 422 K (149 °C; 300 °F), Mesmo nos pólos. Neste ponto, qualquer vida restante será extinta devido às condições extremas., Se toda a água na terra se evaporar por este ponto, o planeta permanecerá nas mesmas condições com um aumento constante na temperatura da superfície até que o sol se torne uma gigante vermelha. Se não, então em cerca de 3-4 bilhões de anos a quantidade de vapor de água na atmosfera inferior vai subir para 40% e um efeito de “estufa úmida” vai começar uma vez que a luminosidade do sol atinge 35-40% mais do que o seu valor atual. Um efeito estufa em fuga irá ocorrer, fazendo com que a atmosfera aqueça e aumente a temperatura da superfície para cerca de 1.600 K (1.330 °C; 2.420 °F)., Isto é suficiente para derreter a superfície do planeta. No entanto, a maior parte da atmosfera será mantida até que o sol tenha entrado no estágio gigante vermelho.com a extinção da vida, daqui a 2,8 bilhões de anos, espera-se também que as bio-assinaturas da Terra desapareçam, para serem substituídas por assinaturas causadas por processos não biológicos.,
gigante Vermelha stageEdit
O tamanho do atual Sun (agora na seqüência principal), em comparação com o seu tamanho estimado durante a sua fase de gigante vermelha
uma Vez que o Sol muda de queima de hidrogênio dentro de seu núcleo para a queima de hidrogênio em uma concha em torno de seu núcleo, o núcleo vai começar a contrair-se e o envelope exterior vai se expandir. A luminosidade total aumentará constantemente ao longo dos bilhões de anos seguintes até atingir 2.730 vezes a luminosidade atual do sol com a idade de 12.167 bilhões de anos., A maior parte da atmosfera da Terra será perdida para o espaço e sua superfície consistirá de um oceano de lava com continentes flutuantes de metais e óxidos metálicos, bem como icebergs de materiais refratários, com sua temperatura de superfície atingindo mais de 2,130 °c; 3,860 °F). O sol experimentará uma perda de massa mais rápida, com cerca de 33% da sua massa total derramada com o vento solar. A perda de massa significará que as órbitas dos planetas se expandirão. A distância orbital da Terra aumentará para, no máximo, 150% do seu valor atual.,
A parte mais rápida da expansão do Sol em uma gigante vermelha ocorrerá durante os estágios finais, quando o sol terá cerca de 12 bilhões de anos de idade. É provável que se expanda para engolir mercúrio e Vênus, alcançando um raio máximo de 1,2 UA (180 milhões de km). A terra irá interagir em ordem com a atmosfera exterior do sol, que serviria para diminuir o raio orbital da Terra. O arrasto da cromosfera do sol também reduziria a órbita da Terra. Estes efeitos irão agir para contrabalançar o efeito da perda de massa Pelo sol, e a Terra provavelmente será engolida pelo sol.,
o arrasto da atmosfera solar pode causar o decaimento da órbita da lua. Uma vez que a órbita da Lua se fecha a uma distância de 18,470 km (11,480 mi), ela vai atravessar o limite de Roche da Terra. Isto significa que a interação de maré com a Terra quebraria a lua, transformando-a em um sistema de anéis. A maior parte do anel em órbita começará a decair, e os detritos irão atingir a Terra. Assim, mesmo que a terra não seja engolida pelo sol, o planeta pode ser deixado sem lua., A ablação e vaporização causada por sua queda em uma trajetória em decomposição em direção ao sol pode remover o manto da Terra, deixando apenas seu núcleo, que finalmente será destruído após, no máximo, 200 anos. Após este evento, o único legado da Terra será um aumento muito ligeiro (0,01%) da metalicidade solar.,:IIC
Pós-gigante vermelha stageEdit
O Helix nebula, uma nebulosa planetária semelhante ao que o Sol vai produzir em 8 bilhões de anos
Após a fusão do hélio em seu núcleo de carbono, o Sol vai começar a desmoronar novamente, evolução em um compacto de estrela anã branca depois de ejectar a sua atmosfera exterior como uma nebulosa planetária. A massa final prevista é de 54,1% do valor atual, provavelmente consistindo principalmente de carbono e oxigênio.atualmente, a Lua está se afastando da Terra a uma taxa de 4 cm por ano., Em 50 bilhões de anos, se a terra e a Lua não forem engolidas pelo sol, eles se tornarão arrumados em uma órbita maior e estável, com cada um mostrando apenas um rosto para o outro. Depois disso, a ação da maré do sol irá extrair o momento angular do sistema, fazendo com que a órbita da Lua se deteriore e a rotação da Terra acelere. Em cerca de 65 bilhões de anos, estima–se que a lua pode acabar colidindo com a terra, devido à energia restante do sistema Terra-Lua ser cortado pelo sol remanescente, fazendo com que a Lua se mova lentamente para dentro em direção à Terra.,numa escala de tempo de 1019 (10 quintilhões) anos, os planetas restantes do Sistema Solar serão ejectados do sistema por relaxamento violento. Se a Terra não é destruída pela expansão da gigante vermelha, o Sol e a Terra não é ejetado do Sistema Solar por violentos relaxamento, o destino final do planeta será que colide com o preto anão Sol, devido à decadência de sua órbita através de radiação gravitacional, em 1020 (Escala: 100 quintilhão, Longa Escala: 100 trilhões) anos.
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