アンドロメダ銀河と天の川銀河が衝突すると、地球上の生命はどうなりますか？

アンドロメダ銀河と銀河系銀河は、時速約400000 kmで接近していると言われています。彼らは今後40億年で一緒になります。

1. 地球上の生命や地球上の人間はどうなりますか？
2. 次の40億年以内に衝突しようとしている場合、星間航海のために行動を起こすまでにどれくらいかかりますか？
3. 科学者は星間航海のためにそのようなプロジェクトに取り組んでいますか？
4. 地球のようなものをこの銀河/地球/太陽系から遠ざけ、人間の計器/宇宙船の速度を考慮して、安全な場所に行くのにどれくらい時間がかかりますか？

地球上の生命または地球上の人間はどうなりますか？

その時点で地球上に人間または生命がまだ存在していると仮定すると、彼らは太陽の継続的な死のために非常に生き残り、銀河の衝突による重力の摂動は何もないでしょう。

約1〜2億年後には、太陽が非常に暑くて大きくなり、すべての水が地球から宇宙へと沸騰することに注意してください。約30億年後、地球の表面は非常に高温になり、金属が溶解します。

これらの出来事を乗り越えて、地球上にまだ生きているどんな生命でも、確実に銀河の衝突を確実にとるでしょう。

しかし、私は、ほとんどの人間が地球から逃げたであろうと想像します-遠くの星系ではなくても、少なくとも人間の居住に十分な暖まりをする私たち自身の系の惑星にとっては。

私たちが次の40億年で衝突しようとしている場合、星間航海のために行動を起こすまでにどれくらいかかりますか？

できるだけ速やかに。星間航海が可能になったら、他の惑星や星系を植民地化するために船を送り出す必要があります。これにはおそらく長い時間がかかりますが、10億年以上生き残るためには必要です。太陽とアンドロメダは予測可能なイベントです。私たちは、10億年よりも短い時間で起こる可能性が高い次の大変動小惑星ストライキを知りませんし、予測することもできません。惑星を出る理由はたくさんあります。私たちが予測できるものではなく、予測できない、または見ることができないものを心配する必要があります。

科学者は星間航海のためにそのようなプロジェクトに取り組んでいますか？

はい、しかし小さなステップで。宇宙への有人ミッション、月へのミッション、ISSでの生活は、このような星間ミッションで使用される非常に貴重な情報を提供してきました。私たちが宇宙で生き残る能力の限界を押し広げ続けると、最終的には宇宙で生きることができるようになり、おそらく生涯のすべてが宇宙で費やされるでしょう。エンジン技術が単純に地球の重力井戸から人を持ち上げる以上に進歩するにつれて、私たちは最終的に太陽系外への長い航海で人を送り出すでしょう。

それは非常に長い道のりですが、前進するたびに最終目標に近づきます。

40億年は、私たちの太陽に残っている人生の同じ時間枠です。

したがって、まだ星間航海を発明していない場合、アンドロメダの有無にかかわらず、私たちはねじ込まれます。

その上、星は銀河の衝突で互いに直接相互作用しません。私たちがいるいくつかの星から私たちが気づくのは、銀河中心の周りの星の軌道が他の銀河によって作られた大規模な重力摂動によって変えられるということです。ほとんどすべての星は、銀河中心の周りを回る軌道から、両方の銀河の質量中心の周りを回る軌道に変わります。いくつかの星は、新しい大きな銀河から放出されます。惑星が星の軌道を回り続けると考えるのは非常に安全ですが、軌道に何らかの変化がないとは考えられません。

一方、ガスからガスへの相互作用から、星間物質には多くの新しい圧力波があり、それが新しい星雲での数十億の新しい星の形成を説明します。

最初に、アンドロメダがする星との衝突が懸念されるほど近くになり、地球の平均気温が大幅に変化し、惑星が認識できなくなることに注意してください。

ソルが85億歳のとき、それはまだ核融合のために利用可能な水素を持っているでしょうが、それが融合するとき、それは収縮して差別的に膨張します。収縮により水素融合がより有利になり、Solの出力は50％大きくなり（）、有効温度は3％大きくなります（6000 K）。融合はまた、Solを驚異的な速度（現在4 × 10 9 k g / s）で質量を失います。融合から6 × 10 43 Jを解放します。これは7 × 10 26相当します$6 \times {10}^{26}\ \mathrm{W}$$6000\ \mathrm{K}$$4 \times {10}^9 \mathrm{kg/s}$$6 \times {10}^{43} \mathrm{J}$$7 \times {10}^{26}\ \mathrm{kg}$。それは約100地球の太陽光の塊ですが、たったソルの質量。地球との重力は比例して減少するため、地球の軌道は平均で10億年ごとに3000km拡大する可能性があります。他の重力効果は、地球の平均距離を天文学単位の4‰で6×105kmほど変化させる可能性があります。重力の低下によるSolの外層の膨張により、半径が20％増加し、3×105k$1 \over 3000$$3000\ \mathrm{km}$$6 \times {10}^5\ \mathrm{km}$$3 \times {10}^5\ \mathrm{km}$ます。したがって、地球にもほぼ50％の電力が供給されます。

Earth wrt Solのエネルギーバランスにより、予想される表面温度が得られます。

$$\begin{align} \bar{a} = & 0.7 & \small\text{(Average absorption)} \\ P_p = & 1366\ \mathrm{W/m^2} & \small\text{(Average solar flux incident on Earth at present)} \\ P_f = & P_p \cdot 1.5 \approx 2000\ \mathrm{W/m^2} & \small\text{(In future)} \\ \sigma = & 5.670373 \times {10}^{-8}\ \mathrm{W/m^2/K^4} & \small\text{(Stefan-Boltzmann constant)} \\ \\ T_p^4 = & \frac{\bar{a} P_p}{4 \sigma} \\ \approx & \frac{0.7 \cdot 1366\ \mathrm{W/m^2}}{2.268149 \times {10}^{-7}\ \mathrm{W/m^2/K^4}} \\ \approx & 4.2 \times {10}^9\ \mathrm{K^4} \\ T_p \approx & 250\ \mathrm{K} \\ \\ T_f \approx & T_p \cdot {1.5}^{1/4} \approx T_p \cdot 1.11 \\ \approx & 280\ \mathrm{K} \end{align}$$

$-20\ \mathrm{°C}$$+15\ \mathrm{°C}$$8\ \mathrm{K}$$+50\ \mathrm{°C}$

$240\ \mathrm{K}$$270\ \mathrm{K}$$270\ \mathrm{K}$$300\ \mathrm{K}$$100\ \mathrm{m}$

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地球が今から40億年もまだ住んでいるなら、地球がアンドロメダから星に落ちることは非常にありそうにありません。

スペースが大きい。本当に大きい。あなたは、それがどれほど巨大で、巨大で、驚くほど大きいのか信じられないでしょう。

—ダグラス・アダムス、ギャラクシーへのヒッチハイカーのガイド

天の川の直径は約100,000光年で、約4,000億個の星が含まれています。アンドロメダは大きくて密度が高いです。それは1兆個の星と140,000光年の直径を持っているかもしれません。250万光年離れていますが、ソルより6倍大きいように見えます。

$$\begin{align} d_M \approx & \frac{4 \times {10}^{11}\ \mathrm{stars}}{{10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2}} \\ \approx & 50\ \mathrm{stars/{ly}^2} \\ \\ d_A \approx & \frac{{10}^{12}\ \mathrm{stars}}{2 \times {10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2}} \\ \approx & 60\ \mathrm{stars/{ly}^2} \\ \end{align}$$

2つの銀河を単純に重ね合わせると、回転軸に沿って無限遠から見た場合、1平方光年あたり約100個の星が存在します。しかし、アンドロメダから見た天の川は2：1の楕円であり、アンドロメダは3：1の楕円として見えます。中央のブラックホール間の線に垂直な平面間の両方に投影すると、寸法がの重複領域が得られます。$50 \times 50\ \mathrm{{kly}^2}$$50 \times 100\ \mathrm{{kly}^2}$せいぜい半分天の川と、それの外。ソルは、銀河中心から約27,200光年離れているため、衝突に関与している可能性があります。

しかし、それは、地球が別の星に近づいたり、ソルが衝突したり、太陽系が崩壊したりすることを意味するものではありません。

確率論的に最悪のシナリオ（最初のパスで天の川全体がアンドロメダを通過する）を考慮すると、星の平均自由行程があります。衝突する銀河の実際の星の密度は次のとおりです。

$$\rho \approx 1.4 \times {10}^{12}\ \mathrm{stars}\ /\ V_{A \cup M}$$

2つの銀河の体積の結合は非常に複雑な表現になります。 非常に大まかに、それらのボリュームは、それらの回転楕円体の暗黒物質ハロー（ほとんど無害です）を無視して、結合された円錐として説明できます。

$$\begin{align} \rho \approx & \frac{1.4 \times {10}^{12}\ \mathrm{stars}} {\left( \frac{1}{2} \cdot \left( {10}^3\ \mathrm{ly} \cdot {10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2} + 1.4 \times {10}^3\ \mathrm{ly} \cdot 2 \times {10}^{10} \pi/4\ \mathrm{{ly}^2} \right) \cdot \frac{1}{3} \right)} \\ \approx & 0.28\ \mathrm{stars/{ly}^3} \\ \\ V_\star \approx & 3.6\ \mathrm{{ly}^3} \\ \\ r_\star \approx & {\left( V_\star \cdot \frac{3}{4 \pi} \right)}^{1/3} \\ \approx & 0.95\ \mathrm{ly} \end{align}$$

1.9光年の距離では、ベテルギウスは火星によく似ています。太陽圏の直径（約200 AU）よりも近い星から災害が発生すると仮定すると、次のようになります。

$$\begin{align} m = & \frac{1\ \mathrm{star}}{\rho \cdot \pi \cdot 4 \times {10}^4\ \mathrm{{AU}^2}} \\ \approx & 1.1 \times {10}^{21}\ \mathrm{m} \\ \approx & 7.2 \times {10}^9\ \mathrm{AU} \\ \approx & 1.1 \times {10}^5\ \mathrm{ly} \end{align}$$

$1/e^{1.4 / 1.1} \approx 100/400\ \mathrm{billion\ stars}$$9 \times {10}^{18}\ \mathrm{s} \approx 300\ \mathrm{billion\ years}$

天の川とアンドロメダの物体の密度が比較的低いため、星と惑星の直接衝突はほとんどありません。たとえば、太陽近傍の恒星密度は、1立方光年あたりわずか0.004星です。

問題は、オブジェクト間の重力相互作用が低くないことです。最終的に他のシステムに近すぎて通過する星は、惑星、小惑星、彗星の軌道を混乱させる可能性があります。私は惑星や他の物体がどこにでも投げ出され、システムが射撃場になるかもしれないと推測します。

通常、2つの銀河が衝突するとき、互いに相互作用するのはガスです。星同士の距離が大きいため、互いに衝突する星の確率はほぼゼロです。同じことは、互いに衝突する惑星についても言えます。

この出来事のタイムスケールは非常に大きいので、私たちの心がこれらの距離（およびこれらのプロセスが発生するタイムスケール）を理解することは困難です。人間に何が起こるかを予測することを困難にします。たとえば、恐竜を殺したようなmet石の影響は、10億年後の地球上のすべての生命を殺す可能性があります。

太陽の幅が10 cmの場合、アルファケンタウリは3200キロメートル離れています。1

太陽がオレンジ色だった場合、星間風が太陽風よりも発生する太陽系の極端な境界である終了ショックは、直径約1 kmです。異なる星は、お互いの終了衝撃境界を妨げる傾向がありません。太陽系の近くを通過する別の星からの地球の温度の変化は見られません。

銀河の最も密度の高い部分が近隣の星の3000倍も濃い場合、最も密度の高いシナリオでは、それぞれが1キロメートル離れているオレンジの雲について話していることになります。

最も可能性が高いのは、それぞれ3000 km離れたオレンジの雲の劇的な衝突であり、太陽がオレンジ色である場合、天の川の全長は1000万キロメートルになります。

ウィキは、2つの星でさえ衝突する可能性は無視できると言っています。

銀河の衝突は、すでにあるものと比較して、生命を私たちの惑星から運び去るという挑戦を変えません。人間が1.4オングストロームの高さを測定した場合、すでに32000kmを通過して近くの12個の星に到達する必要があります...アルファケンタウロスは3200km離れています。

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