¿Qué pasará con la vida en la Tierra cuando las galaxias de Andrómeda y la Vía Láctea colisionen?

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Se dice que las galaxias de Andrómeda y la Vía Láctea se están acercando entre sí con una velocidad de aproximadamente 400000 km / hora. Estarán juntos en los próximos 4 mil millones de años.

  1. ¿Qué pasará con la vida en la Tierra o los seres humanos en la Tierra?
  2. Si estamos a punto de colisionar en los próximos 4 mil millones de años, ¿cuánto tiempo antes debemos tomar medidas para el viaje interestelar?
  3. ¿Están los científicos trabajando en tales proyectos para un viaje interestelar?
  4. ¿Podremos conseguir que algo así como la Tierra se aleje de esta galaxia / Tierra / sistema solar y, considerando la velocidad de los instrumentos / naves espaciales humanas, cuánto tiempo llevará llegar a un lugar seguro?
AmitG
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Además de todas las razones científicas mencionadas, obtendremos una vista increíble. Será divertido verlos colisionar, al menos antes de que nos llegue la sorpresa, y si planeas vivir tanto tiempo.
Cheeku
¿Por qué supone que algún humano o incluso cualquier forma de vida observadora estará en la Tierra en 4 billones de años?
Walter
Si "nosotros" los humanos todavía estamos alrededor de la Tierra en 4 mil millones de años, no es un truco pequeño, tendríamos que mover o proteger el planeta o terraformar Marte, pero vamos a fingir que lo estamos. La colisión con Andrómeda podría ser algo maravilloso, muchas más estrellas y un movimiento estelar mucho mayor facilitarán el viaje interestelar. La colisión galáctica podría ser muy buena, reponiendo la galaxia con una nueva formación estelar y aumentando el número de estrellas que pasan a no muchos años luz de distancia. No es dañino pero es maravilloso (suponiendo que todavía estemos aquí en 4 mil millones de años, y suponiendo que no haya alienígenas hostiles. :-)
userLTK

Respuestas:

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¿Qué pasará con la vida en la tierra o los seres humanos en la tierra?

Suponiendo que los seres humanos, o la vida, todavía existan en la Tierra en ese momento, habrán sobrevivido tanto debido a la muerte continua del sol, que las perturbaciones gravitacionales debidas a la colisión galáctica no serán nada.

Tenga en cuenta que en aproximadamente 1-2 mil millones de años, el sol estará tan caliente y tan grande que toda el agua se habrá evaporado de la tierra al espacio. Dentro de unos 3 mil millones de años, la superficie de la Tierra estará tan caliente que los metales se derretirán.

Cualquier vida que haya sobrevivido a esos eventos y aún viva en la Tierra seguramente tendrá un choque galáctico con calma.

Sin embargo, me imagino que la mayoría de los humanos habrán huido de la Tierra, si no fuera por los sistemas estelares distantes, al menos por los planetas de nuestro propio sistema que se calentarán lo suficiente para la habitación humana.

Si estamos a punto de colisionar en los próximos 4 mil millones de años, ¿cuánto tiempo antes debemos tomar medidas para un viaje interestelar?

Tan pronto como sea posible. Cuando el viaje interestelar sea posible, deberíamos comenzar a enviar barcos para colonizar otros planetas y sistemas estelares. Esto probablemente llevará mucho tiempo, pero si vamos a sobrevivir más de mil millones de años, es necesario. Tenga en cuenta que el Sol y Andrómeda son eventos que podemos predecir. No sabemos, y no podemos predecir, el próximo ataque de asteroide cataclísmico, que probablemente sucederá en un tiempo más corto que mil millones de años. Hay muchas razones para salir del planeta, deberíamos preocuparnos por las que no podemos predecir o ver, no las que podemos predecir.

¿Están trabajando los científicos en proyectos de este tipo para un viaje interestelar?

Sí, pero en pequeños pasos. Las misiones tripuladas al espacio, a la luna y vivir a bordo de la EEI han proporcionado información significativamente valiosa que se utilizará en tales misiones interestelares. A medida que continuamos empujando los límites de nuestra capacidad de sobrevivir en el espacio, eventualmente podremos vivir en el espacio, tal vez se pasarán vidas enteras en el espacio. A medida que la tecnología del motor progresa más allá de simplemente sacar a las personas del pozo gravitacional de la Tierra, eventualmente enviaremos personas en largos viajes fuera de nuestro sistema solar.

Está muy, muy lejos, pero cada avance nos acerca a ese objetivo final.

Adam Davis
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Espero que podamos mover la Tierra a una distancia segura para ese momento, por razones sentimentales, por lo menos.
Keith Thompson el
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@KeithThompson Será un sitio brownfield para entonces, un pájaro muerto colgando del cuello de la raza humana. También podría dejar que la estrella lo ingiera y esperar que otras civilizaciones con las que nos encontremos no se enteren hasta que hayamos despojado a sus planetas. ;)
Adam Davis
Debe proporcionar evidencia (a través de enlaces a fuentes respetables) de sus afirmaciones de que en 1-2 mil millones de años el agua en la Tierra se evaporará.
Walter
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@Walter La comunidad científica acepta bastante bien que la siguiente fase del Sol es gigante roja, con un diámetro muy superior a la órbita actual de la Tierra. Puede hacer una búsqueda en Internet de "Cuándo se evaporarán los océanos" y elegir la fuente que considere más respetable, ignorando, si lo desea, las estimaciones del cambio climático global que hacen que los modelos suban unos pocos millones de años. Un artículo reciente e interesante sobre este tema es "El futuro distante del Sol y la Tierra revisitado" en arxiv.org/abs/0801.4031 "... está claro que la Tierra llegará a dejar la HZ dentro de unos mil millones de años"
Adam Davis
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No estaba pidiendo un comentario, sino una mejora en su respuesta, y no estaba preguntando porque lo dudaba, sino para darle la oportunidad de mejorar su respuesta (aunque me sorprendió un poco la escala de tiempo de solo 1Gyr) .
Walter
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4 mil millones de años es el mismo período de tiempo que le queda a nuestro Sol.

Entonces, si todavía no hemos inventado viajes interestelares, estamos jodidos, con o sin Andrómeda.

Además, las estrellas no interactúan directamente entre sí en una colisión galáctica. Lo que notaremos de las varias estrellas en las que estamos es que las órbitas de las estrellas alrededor del centro galáctico se verán alteradas por la perturbación gravitacional masiva hecha por la otra galaxia. Casi todas las estrellas cambiarán las órbitas de la de orbitar alrededor del centro galáctico a orbitar alrededor del centro de masa de ambas galaxias. Algunas estrellas serán expulsadas de la nueva galaxia más grande. Es bastante seguro pensar que los planetas continuarán orbitando sus estrellas, pero no que no tendrán algunas alteraciones en sus órbitas.

Por otro lado, desde la interacción de gas a gas, habrá muchas nuevas ondas de presión en el medio interestelar, lo que explicará la formación de miles de millones de nuevas estrellas en nuevas nebulosas.

Envidia
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55
El punto es que durante el período de 4 mil millones de años, muchas estrellas dejarán de existir y los planetas se volverán inhabitables (incluido el Sol / Tierra) sin importar lo que ocurra con la colisión de galaxias. Entonces, en el momento de la colisión de Andrómeda / Vía Láctea, los humanos serán una especie migratoria interestelar y serán capaces de evitarla, o se extinguirán antes de que suceda.
Peteris
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@AmitG: No tengo los números, pero creo que cualquier calor de las nubes de gas interestelar en colisión sería una pequeña fracción de la energía que ya recibimos de ese horno nuclear a solo 1 UA de distancia.
Keith Thompson
2
El calor de las ondas de presión en el gas interestelar no es probable que sea un problema. El aumento de la formación estelar, incluidas las estrellas muy grandes y de corta duración que se convertirán en supernova en el vecindario, podría ser un problema.
Marc
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@envite: +1 porque si aún no hemos inventado viajes interestelares, estamos jodidos, con o sin Andrómeda.
Pritam
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4 mil millones de años no es la vida restante del Sol. Seguirá en la secuencia principal en 4 mil millones de años. Quizás quisiste decir: ¿escala temporal similar?
Rob Jeffries
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Primero, tenga en cuenta que para cuando Andromeda esté lo suficientemente cerca como para que las colisiones con estrellas errantes se conviertan en una preocupación, la temperatura promedio de la Tierra habrá cambiado significativamente y el planeta será irreconocible.

6×1026 W6000 K4×109kg/s6×1043J7×1026 kg130003000 km6×105 km3×105 km

El balance de energía de Earth wrt Sol da la temperatura superficial esperada:

a¯=0.7(Average absorption)Pp=1366 W/m2(Average solar flux incident on Earth at present)Pf=Pp1.52000 W/m2(In future)σ=5.670373×108 W/m2/K4(Stefan-Boltzmann constant)Tp4=a¯Pp4σ0.71366 W/m22.268149×107 W/m2/K44.2×109 K4Tp250 KTfTp1.51/4Tp1.11280 K

20 °C+15 °C8 K+50 °C

240 K270 K270 K300 K100 m


Si la Tierra todavía estuviera habitada dentro de cuatro mil millones de años, es extremadamente improbable que la Tierra caiga en una estrella de Andrómeda.

El espacio es grande Realmente grande. Simplemente no vas a creer lo enorme, enorme y alucinantemente grande que es.

- Douglas Adams, La guía del autoestopista galáctico

La Vía Láctea tiene aproximadamente 100,000 años luz de diámetro y contiene alrededor de 400 mil millones de estrellas. Andrómeda es más grande y más densa; Puede tener un billón de estrellas y un diámetro de 140,000 años luz. Está a 2.5 millones de años luz de distancia, pero parece seis veces más grande que Sol.

dM4×1011 stars1010π/4 ly250 stars/ly2dA1012 stars2×1010π/4 ly260 stars/ly2

50×50 kly250×100 kly2

Sin embargo, eso no significa que la Tierra se acerque a otra estrella, que Sol pueda chocar o que el sistema solar se vea afectado.

Considerando probabilísticamente el peor de los casos (toda la Vía Láctea cae a través de Andrómeda en su primer paso), hay un camino libre medio para las estrellas. La densidad estelar real de las galaxias en colisión es:

ρ1.4×1012 stars / VAM

donde la unión de los volúmenes de las dos galaxias sería una expresión muy complicada. En términos generales , sus volúmenes pueden describirse como conos unidos, ignorando sus halos de materia oscura esferoidal (que en su mayoría son inofensivos).

ρ1.4×1012 stars(12(103 ly1010π/4 ly2+1.4×103 ly2×1010π/4 ly2)13)0.28 stars/ly3V3.6 ly3r(V34π)1/30.95 ly

A una distancia de 1.9 años luz, Betelgeuse se parecería mucho a Marte. Si asumimos que el desastre es el resultado de una estrella más cercana al diámetro de la heliosfera (aproximadamente 200 UA), entonces:

m=1 starρπ4×104 AU21.1×1021 m7.2×109 AU1.1×105 ly

On average, a star can travel 110 thousand light years before it grazes past another, slightly less than the diameter of Andromeda. The proportion of stars from the Milky Way that do not approach within 200 AU of stars in Andromeda is at least 1/e1.4/1.1100/400 billion stars. For Earth to approach within 4 AU of another star (one Betelgeuse radius), it can be expected to travel at least 2500 times farther, which at a relative velocity of 300 km/s would take 9×1018 s300 billion years.

user130144
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In only worst case scenarion, 1> will life exist? 2> If we are about to collide in next 4 billion year then how long before we should take action for inter-stellar voyage? 3> Are scientists working on such projects for inter-stellar voyage? 4>Will we be able to get the portal like earth ?
AmitG
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Earth seems to be still habitable (but unpleasant) four billion years from now. When Sol runs out of hydrogen to fuse, several hundred million years later, it is likely to expand much more rapidly and either melt or vaporize the entire planet. A greater immediate threat is an asteroid or a light-year-wide beam of gamma rays from something like WR-104. There are no plans currently for escaping those; if it becomes possible, making a destination habitable should be easier than leaving Sol.
user130144
Thanks for the links. I have thought about changing my ID... but this is a very unusual randomly chosen number.
user130144
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Stackexchange makes it difficult to link to anything. For things like the masses and dimensions of stars and galaxies, Wikipedia is the most quickly available reference. Calculators and NIST have fundamental constants such as σ, the Stefan-Boltzmann constant (although extra digits do no good here). UNL has a helpful simulation for the evolution of Sol which predicts its future luminosity. It isn't clear to me how they determine when Earth will leave the habitable zone. With less carbon, Venus might still be habitable.
user130144
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@user130144 the problem with those numbers is that masses of galaxies and distances and so on, the errorbars are astronomical (pun intended). It is quite difficult for some things to accurately say how fast it will happen since the distancescales and timescales on these things are so massive that they are hard to determine exact numbers for certain quantities. That being said though, the numbers you give are "the best estimate" that we can do with current technology, so i am not saying it is wrong, just that some of these numbers can be quite different ten years from now (better instruments).
usethedeathstar
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Direct collisions between stars and planets is highly unlikely, due to the relatively low density of objects in the Milky Way and Andromeda. For instance, the stellar density in the solar neighborhood is only 0.004 stars per cubic light year.

The problem is that gravitational interactions between objects is not low. Stars that eventually pass too close to other systems might disrupt the orbits of planets, asteroids and comets, and this can be problematic if we are still around. I would speculate that planets and other objects would be flung out everywhere, and the system may become a shooting gallery.

SkydivingPanda
fuente
2
I just want to say, I think you touched on a very important point that's often overlooked. Planetary disruption probably stays rare, you need a very close passing star to accomplish that, The biggest effect would be oort cloud disruption, not just of our solar-system but numerous solar-systems and oort cloud objects would get scattered every which way. The danger to "Earth" assuming there's anyone still here in 4 billion years, is hard to say, but likely a pretty big increase in impacts, say, once every 10,000 year events might happen every 100 years or so, as a very rough guess.
userLTK
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Normally when two galaxies collide, it is the gas that interacts with each other. The odds of stars impacting each other are nearly zero due to the huge distances between the stars. The same goes for planets hitting each other.

The timescales on this happening are so large that it is difficult for our mind to understand these distances (and the timescales at which these processes take place), and by that time, many other things might have happened that change the situation of our solar system making it difficult to predict what will happen to humans. For example a meteorite impact like the one that killed the dinosaurs may kill all life on earth one billion years from now, so that we are not even there to see what happens to human life when andromeda interacts with the milky way.

usethedeathstar
fuente
so will it impact on human being if we suppose human being will survive till next 4billion year from now?
AmitG
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not likely, if you calculate the density of the stars in either galaxy, you can calculate the probability of star-star collisions, and that probability is extremely low
usethedeathstar
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If the sun was 10 cm wide, Alpha Centauri would be 3200 kilometers away. 1

If the sun was an orange, the termination shock, the extreme boundary of the solar system, where the interstellar winds are more consequent than solar wind, is about 1 km diameter. The different stars wouldnt tend to interfere with each other's termination shock boundary. you wouldn't even see a degree of change in earth temperature from another star passing near to the solar system.

If the most dense parts of our galaxy are 3000 times more star dense than our neighborhood, we are talking about a cloud of oranges, each of which is separated by a kilometer, in the most dense scenario.

Most probably it's the dramatic collision of a cloud of oranges each separated by 3000 km, the Milky Way in total would be 10 million kilometers across, if the sun was an orange.

Wiki sais that it would be negligable probability of even two stars colliding.

The collision of the galaxies doesn't change the challenge of transporting life away from our planet, compared to what it already is. we already have to cross the 32000km to a dozen nearby stars, if we humans measured 1.4 Angstroms tall... alpha centaur would be 3200 km walk away.

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

com.prehensible
fuente
incidentally if earth was 1mm, sun is 10cm, aldebaran and beteljeuse are about 87 meters and 65 meters, sun is kilometers away, alpha centauri is 1000ds of kilometers, galaxy width is same as eart sun distance or something. I found it all doing earth diameter / 1mm * sun diameter
com.prehensible