Hoe astronomen het einde van de aarde voorspellen:van de rode reus van de zon tot het laatste gordijn van het heelal

De aarde blijft een bakermat van het leven en biedt schoon water, ademende lucht en bloeiende ecosystemen. Toch herinneren wetenschappers ons eraan dat de bewoonbaarheid van planeten eindig is. Afhankelijk van de fysieke processen die een rol spelen, kan het vermogen van de aarde om leven te ondersteunen binnen slechts 250 miljoen jaar afnemen, of zich tot ver daarna uitstrekken.

Naarmate de zon ouder wordt, wordt hij elke 100 miljoen jaar helderder en warmt hij met ongeveer 1% op. De meeste modellen voorspellen dat over 1 à 1,5 miljard jaar de extra productie van de zon al het oceaanwater zal verdampen, waardoor de aarde in een op hol geslagen broeikas zal veranderen, vergelijkbaar met de huidige Venus.

Zelfs als de mensheid de industriële uitstoot zou stopzetten en uitsluitend zou vertrouwen op de natuurlijke CO₂-uitstoot, krimpt de periode voor bewoonbaarheid tot slechts een paar honderd miljoen jaar voordat de oppervlaktetemperatuur boven de grenzen van de voedselketen stijgt.

Wat gebeurt er met de mensheid nadat de aarde verdwenen is?

Triff/Shutterstock

Het onderbrengen van mensen onder de grond in hightech bunkers kan een paar duizend jaar duren, maar de uiteindelijke rode-reuzenfase van de zon, die over ongeveer 5 miljard jaar wordt verwacht, zal Mercurius, Venus en de aarde overspoelen. De bewoonbare zone van de planeet zal naar buiten verschuiven, maar de zon zal uiteindelijk een witte dwerg worden en de oppervlakteomgeving zal worden gesteriliseerd.

Voordien zou de zwaartekrachtdynamiek ervoor kunnen zorgen dat de Melkweg en Andromeda over ongeveer 4 miljard jaar met elkaar in botsing komen, waardoor chaotische stellaire interacties ontstaan die ons zonnestelsel zouden kunnen uitwerpen of ontwrichten. Als een beschaving deze galactische fusie overleeft, zou de volgende existentiële bedreiging het gedegenereerde tijdperk zijn, dat over ongeveer 10^15 jaar begint.

Wat gebeurt er aan het einde van het heelal?

Blackdovfx/Getty Images

In de verre toekomst, rond 10^25 jaar, zal de helderheid van sterren verdwenen zijn als alle sterren instorten tot zwarte gaten of andere overblijfselen. Galactische materie zal uiteindelijk naar het centrale superzware zwarte gat worden geleid, waardoor een donkere, karakterloze kosmos overblijft.

Als protonenverval zich voordoet, kan de materie in een periode van 10^38 jaar langzaam worden ontmanteld, waardoor elke overlevende witte dwerg uiteenvalt. Een overlevende beschaving zou kunnen proberen nog eens 10^38 jaar te overleven door het puin van een neutronenster te koloniseren, voordat ze uiteindelijk in een zwart gat verandert voor energiewinning. Zelfs die zwarte gaten zullen na ongeveer 10^100 jaar via Hawking-straling verdampen.

Deze scenario’s komen overeen met de Big Freeze:een steeds groter wordend heelal dat een thermisch evenwicht bereikt. Alternatieve lotgevallen zijn onder meer een Big Rip, die atomen in ongeveer 22 miljard jaar uit elkaar zou kunnen scheuren, of een Big Crunch die de expansie in ongeveer 20 miljard jaar zou omkeren, wat mogelijk een tweede oerknal zou veroorzaken. Voorlopig blijft de toekomst van de mensheid op de korte termijn veilig.

Hoewel deze tijdlijnen het menselijke bevattingsvermogen ver te boven gaan, herinneren ze ons eraan dat ons huidige rentmeesterschap over de aarde een eindige horizon heeft. Door de kosmische processen te begrijpen die uiteindelijk onze wereld zullen hervormen, kunnen we betere plannen maken voor het behoud van het leven, nu en in de komende eeuwen.