Daniel Megias/Getty Images

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is de zon geen tijdloze constante. Over een paar miljard jaar zal het overgaan in een zwakke, afkoelende kern, en de planeten die eromheen draaien zullen diepgaande veranderingen ondergaan:sommige zullen vernietigd worden, andere zullen naar buiten drijven, en de precieze uitkomst blijft onzeker.

Om de uiteindelijke bestemming van de zon te begrijpen, hebben we een kort overzicht nodig van de levenscyclus van een ster. Sterren ontstaan ​​wanneer wolken waterstofgas onder invloed van de zwaartekracht instorten. In de kern smelt waterstof samen tot helium, waardoor energie vrijkomt die de ineenstorting van de zwaartekracht tegengaat en het universum verlicht.

Wanneer een ster zijn kernwaterstof uitput, stopt de fusie en trekt de kern samen. Stijgende temperaturen veroorzaken heliumfusie, waardoor de ster tot een rode reus wordt opgeblazen. Dit markeert het begin van de meest dramatische fase van de zon.

Wat gebeurt er als de zon in een rode reus verandert?

De term ‘rode reus’ weerspiegelt de uitdijing en afkoeling van de ster. De zon zal opzwellen tot ongeveer 1000 keer zijn huidige omvang; Hoewel het dat uiterste niet zal bereiken, zal zijn straal voldoende groeien om Mercurius en Venus te overspoelen en waarschijnlijk de aarde te consumeren. Deze inflatieperiode zal ongeveer een miljard jaar duren, wat ons ruimschoots waarschuwt.

Binnenin de stervende zon stijgen de druk en de hitte totdat de heliumkern in een korte ‘heliumflits’ tot koolstof versmelt. De resulterende energie zet de kern snel uit, waardoor deze tijdelijk afkoelt en de zon weer krimpt tot binnen de baan van Mercurius. De kern trekt zich vervolgens weer samen, waardoor de temperatuur stijgt en de zon in een tweede rode-reuzenfase wordt gedwongen, waarin de helderheid 3000 maal de huidige output bereikt.

De komende half miljoen jaar zal de zon bijna de helft van zijn massa afwerpen in een enorme wolk van stellair stof – een planetaire nevel – die een paar duizend jaar lang zal gloeien. De overgebleven kern zal dan evolueren naar een witte dwerg.

Wat gebeurt er met het zonnestelsel als de zon sterft?

Zodra de zon een witte dwerg wordt, zal het zonnestelsel er heel anders uitzien. Mercurius, Venus en de aarde zullen zijn verdampt door de uitdijing van de zon. Mars zal waarschijnlijk overleven, maar zal, samen met de buitenplaneten, afdrijven naar grofweg tweemaal de huidige baanafstand, omdat de massa van de zon dramatisch is afgenomen.

De zon zelf zal langzaam afkoelen, waardoor een ultradichte kern van koolstof en zuurstof achterblijft:ongeveer 15 ton per kubieke inch. Dit overblijfsel zal gedurende miljarden jaren warmte blijven verliezen en uiteindelijk een hypothetische ‘zwarte dwerg’ worden. Er zijn nog geen zwarte dwergen waargenomen; het zou biljoenen jaren duren voordat er één ontstaat.

Kortom, de dood van de zon zal het zonnestelsel hervormen, waarbij de binnenste planeten worden weggenomen, de buitenste worden uitgebreid en een stille, ultradichte kern achterblijft die over kosmische tijdschalen in duisternis zal verdwijnen.