ראשית, שים לב שכאשר אנדרומדה תהיה קרובה מספיק כדי שהתנגשויות עם כוכבים נודדים יהפכו לדאגה, הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ תשתנה משמעותית, וכוכב הלכת לא יהיה ניתן לזיהוי.
כאשר סול הוא 8.5 בן מיליארד שנה, יהיה בו עדיין מימן זמין למיזוג, אך מכיוון שהוא מתמזג הוא מתכווץ ומתרחב באופן דיפרנציאלי. הכיווץ גורם להתמזגות מימן להיות טובה יותר, כך שלסול תהיה תפוקת כוח גדולה יותר ב 50% ($ 6 \ פעמים {10} ^ {26} \ \ mathrm {W} $) וטמפרטורה יעילה גבוהה יותר ב -3% ($ 6000 \ \ mathrm {K} $). היתוך גורם גם לסול לאבד מסה בקצב מופלא (כרגע $ 4 \ פעמים {10} ^ 9 \ mathrm {kg / s} $); זה ישחרר 6 $ \ פעמים {10} ^ {43} \ mathrm {J} $ מ- Fusion, שמתאים ל- $ 7 \ פעמים {10} ^ {26} \ \ mathrm {kg} $. כלומר כמאה מסות כדור הארץ של אור השמש, אך רק $ 1 \ מעל 3000 $ המסה של סול. הכבידה עם כדור הארץ פוחתת באופן יחסי, כך שמסלול כדור הארץ עשוי להרחיב בממוצע 3000 $ \ \ mathrm {km} $ למיליארד שנה. השפעות כוח משיכה אחרות עשויות לשנות את המרחק הממוצע של כדור הארץ בכ- $ 6 \ פעמים {10} ^ 5 \ \ mathrm {km} $, 4 ‰ של יחידה אסטרונומית. הרחבת השכבות החיצוניות של סול עקב צמצום כוח המשיכה תגדיל את הרדיוס שלה ב -20%, $ 3 \ פעמים {10} ^ 5 \ \ mathrm {km} $. כך כדור הארץ יקבל גם כמעט 50% יותר כוח.
מאזן האנרגיה של כדור הארץ עם סול נותן את טמפרטורת פני השטח הצפויה:
$$ \ begin {align} \ bar {a } = & 0.7 & \ small \ text {(ספיגה ממוצעת)} \\ P_p = & 1366 \ \ mathrm {W / m ^ 2} & \ small \ text {(אירוע שטף שמש ממוצע על כדור הארץ כיום)} \\ P_f = & P_p \ cdot 1.5 \ כ 2000 \ \ mathrm {W / m ^ 2} & \ small \ text {(בעתיד)} \\\ sigma = & 5.670373 \ times {10} ^ {- 8} \ \ mathrm {W / m ^ 2 / K ^ 4} & \ small \ text {(קבוע סטפן-בולצמן)} \\\\ T_p ^ 4 = & \ frac {\ bar {a} P_p} {4 \ sigma} \ \
\ בערך & \ frac {0.7 \ cdot 1366 \ \ mathrm {W / m ^ 2}} {2.268149 \ times {10} ^ {- 7} \ \ mathrm {W / m ^ 2 / K ^ 4}} \\ \ בערך & 4.2 \ פעמים {10} ^ 9 \ \ mathrm {K ^ 4} \\ T_p \ approx & 250 \ \ mathrm {K} \\\\ T_f \ approx & T_p \ cdot {1.5} ^ {1 / 4} \ approx T_p \ cdot 1.11 \\\ approx & 280 \ \ mathrm {K} \ end {align} $$
מכיוון שטמפרטורת השטח הממוצעת על פני כדור הארץ אינה $ -20 \ \ mathrm { ° C} $ - זה $ + 15 \ \ mathrm {° C} $ וכבר סביב $ 8 \ \ mathrm {K} $ חם יותר מאשר בעתיד ללא אוויר - אנו יכולים לראות שלאטמוספרה יש תפקיד משמעותי בשמירה על החום. בהנחה שצרכי קירור הולכים וגוברים אינם מובילים לכך שהאטמוספירה תשמור על חום רב יותר, ניתן לצפות כי טמפרטורת פני השטח הממוצעת תעלה ל + $ 50 \ \ mathrm {° C} $.
הטמפרטורה הממוצעת של אנטארקטיקה היא כעת 240 $ \ \ mathrm {K} $ בחורף ו- 270 $ \ \ mathrm {K} $ בקיץ. ניתן לצפות שאלו יעלו ל -270 $ \ \ mathrm {K} $ (קצת מתחת להקפאה) ו -300 $ \ \ mathrm {K} $ (הרבה מעל להקפאה) בהתאמה, וזה תרחיש במקרה הטוב. אנטארקטיקה תימס. זה יפיק את המרכיב הגדול ביותר (60%) מעליית מפלס הים, בסך הכל בסביבות 100 $ \ \ mathrm {m} $.
אם כדור הארץ היה עדיין מאוכלס בארבע מיליארד שנה מעכשיו, זה מאוד לא סביר שכדור הארץ ייפול לכוכב מאנדרומדה.
החלל גדול. מאוד גדול. אתה פשוט לא תאמין כמה הוא עצום, עצום, גדול במיוחד.
- דאגלס אדמס, מדריך הטרמפיסט לגלקסיה
שביל החלב קוטרו כ -100,000 שנות אור ומכיל כ -400 מיליארד כוכבים. אנדרומדה גדולה וצפופה יותר; יכול להיות שיש לו טריליון כוכבים וקוטר של 140,000 שנות אור. זה נמצא במרחק של 2.5 מיליון שנות אור אך נראה גדול פי שש מסול.
$$ \ begin {align} d_M \ approx & \ frac {4 \ times {10} ^ {11} \ \ mathrm { כוכבים}} {{10} ^ {10} \ pi / 4 \ \ mathrm {{ly} ^ 2}} \\\ כ- & 50 \ \ mathrm {stars / {ly} ^ 2} \\\\
d_A \ approx & \ frac {{10} ^ {12} \ \ mathrm {stars}} {2 \ times {10} ^ {10} \ pi / 4 \ \ mathrm {{ly} ^ 2}} \\\ בערך & 60 \ \ mathrm {stars / {ly} ^ 2} \\\ end {align} $$
אם שתי הגלקסיות פשוט היו מונחות זו על זו, היו כמאה כוכבים בשנה אור מרובעת , נצפה לאינסוף לאורך ציר הסיבוב. עם זאת, שביל החלב הוא אליפסה 2: 1 כפי שהיא נראית מאנדרומדה, ואילו אנו רואים את אנדרומדה כמו אליפסה 3: 1. הקרנת שניהם למישור ביניהם, בניצב לקו בין החורים השחורים המרכזיים שלהם, תיתן אזור של חפיפה עם ממדים שבין $ 50 \ פעמים 50 \ \ mathrm {{kly} ^ 2} $ ו- $ 50 \ פעמים 100 \ \ mathrm {{kly} ^ 2} $, ומחוצה לו לכל היותר חצי שביל החלב. סול עשוי להיות מעורב בהתנגשות, מכיוון שמרוחק 27,200 שנות אור מהמרכז הגלקטי.
אין זה אומר, שכדור הארץ יתקרב לכוכב אחר, שסול עלול להתנגש. , או שמערכת השמש תיפגע.
בהתחשב בתרחיש הגרוע ביותר (שביל החלב כולו נופל דרך אנדרומדה במעבר הראשון שלהם), יש דרך חופשית ממוצעת לכוכבים. צפיפות הכוכבים בפועל של הגלקסיות המתנגשות היא:
$$ \ rho \ כ 1.4 \ פעמים {10} ^ {12} \ \ mathrm {stars} \ / \ V_ {A \ cup M} $ $
שם איחוד הכרכים של שתי הגלקסיות יהיה ביטוי מסובך מאוד. בערך בערך, ניתן לתאר את הנפחים שלהם כחרוטים מחוברים, תוך התעלמות מהילות החומר הכהה הכדוריות (שאינן מזיקות לרוב).
$$ \ begin {align} \ rho \ approx & \ frac {1.4 \ times {10} ^ {12} \ \ mathrm {stars}} {\ left (\ frac {1} {2} \ cdot \ left ({10} ^ 3 \ \ mathrm {ly} \ cdot {10} ^ {10} \ pi / 4 \ \ mathrm {{ly} ^ 2} +1.4 \ times {10} ^ 3 \ \ mathrm {ly} \ cdot 2 \ times {10} ^ {10} \ pi / 4 \ \ mathrm {{ly} ^ 2} \ right) \ cdot \ frac {1} {3} \ right)} \\\ בערך & 0.28 \ \ mathrm {stars / {ly} ^ 3} \\ \\ V_ \ star \ approx & 3.6 \ \ mathrm {{ly} ^ 3} \\\\ r_ \ star \ approx & {\ left (V_ \ star \ cdot \ frac {3} {4 \ pi} \ right )} ^ {1/3} \\
\ בערך & 0.95 \ \ mathrm {ly} \ end {align} $$
במרחק של 1.9 שנות אור, Betelgeuse תיראה הרבה כמו מאדים. אם אנו מניחים שנגרם כתוצאה מאסון מכוכב קרוב יותר מקוטר ההליוספרה (כ- 200 AU), אז:
$$ \ start {align} m = & \ frac {1 \ \ mathrm {star} } {\ rho \ cdot \ pi \ cdot 4 \ times {10} ^ 4 \ \ mathrm {{AU} ^ 2}} \\\ בערך & 1.1 \ times {10} ^ {21} \ \ mathrm {m} \\\ כ- & 7.2 \ פעמים {10} ^ 9 \ \ mathrm {AU} \\\ כ- & 1.1 \ times {10} ^ 5 \ \ mathrm {ly} \ end {align} $$
בממוצע, כוכב יכול לנסוע 110 אלף שנות אור לפני שהוא רועה על פני אחר, מעט פחות מקוטר אנדרומדה. שיעור הכוכבים משביל החלב שאינם מתקרבים בתוך 200 AU מכוכבים באנדרומדה הוא לפחות $ 1 / ה ^ {1.4 / 1.1} \ כ- 100/400 \ \ mathrm {billion \ stars} $. כדי שכדור הארץ יתקרב ל -4 AU של כוכב אחר (רדיוס Betelgeuse אחד), ניתן לצפות לנסוע לפחות 2500 פעמים רחוק יותר, ובמהירות יחסית של 300 קמ"ש ייקח 9 $ \ פעמים {10} ^ {18} \ \ mathrm {s} \ כ 300 \ \ mathrm {billion \ years} $.