بعد 5 مليارات سنة، الشمس، بعد أن تستنفد وقودها، ستبدأ بالانتفاخ متحولةً إلى عملاق أحمر. كمنطاد يفقد هواءه، سيضعف قبضة الجاذبية للنجم، وستبدأ الأرض — كحبة رمل على خيط غير مرئي — بالابتعاد إلى مدار أبعد.
كان يُعتقد سابقًا أن قوى المد والجزر، التي تسبب المد في المحيطات على الأرض، ستبطئ الكوكب وتسقطه في الشمس. لكن النماذج الجديدة أظهرت أن هذا التأثير ضئيل للغاية. العامل الحاسم هو سرعة فقدان النجم لكتلته. ببطء — ستقترب الأرض بشكل خطير وقد تُبتلع. بسرعة — ستنزلق بعيدًا، مثل حبة رمل تحملها تيار هوائي. في أكثر السيناريوهات تفاؤلاً، قد تصل إلى مدار المريخ.
مراقبة النجم L2 Pup، الذي يمر حاليًا بنفس المرحلة، تبعث على الأمل: وتيرة فقدانه للكتلة عالية. تتم متابعة عمليات مماثلة عبر الغبار الكوني ومصائر الكواكب الخارجية حول نجوم أخرى. إضافة إلى ذلك، الطبقات الخارجية للعملاق الأحمر مخلخلة لدرجة أن الأرض لن تحترق، بل ستغوص في سحابة من الغاز.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2606.19575
The long-term evolution of planetary systems around solar-type stars is governed by the interplay between stellar expansion, tidal interactions, and mass loss during the red giant branch (RGB) and asymptotic giant branch (AGB) phases. However, tidal dissipation efficiencies and AGB mass-loss rates both remain poorly constrained, leading to significant uncertainty in predicting the fate of planetary systems, in particular, that of the Earth orbiting the ageing Sun. We reassess the survival of the Earth and the inner Solar System planets during the entire evolution of the Sun, focusing on the impact of updated tidal dissipation prescriptions and varying AGB mass-loss rates. We modelled the orbital evolution of the Earth using stellar evolution tracks for a solar-mass star. We compared these results with outcomes obtained using previously published and commonly adopted tidal prescriptions, and we explored a range of AGB mass-loss rates. We find that the predicted fate of the Earth is highly sensitive to the tidal model and the assumed mass-loss rate. Based on updated tidal dissipation prescriptions, Earth survives the RGB and AGB phases of the Sun. In contrast, the use of earlier tidal dissipation prescriptions leads to engulfment during the AGB phase. Furthermore, low AGB mass-loss rates result in engulfment, and vice versa. Using the observed mass-loss rates of the AGB star L2 Pup as a proxy for the Sun's future AGB mass-loss rate results in the survival of the Earth during the AGB phase when combined with our tidal dissipation evaluation. Given the current observational uncertainties in AGB mass-loss rates, the ultimate fate of the Earth remains uncertain, highlighting the need for improved constraints on the late-stages of stellar evolution. However, considering observational proxies for the Sun during the AGB phase, it is likely that the Earth will survive the Sun's giant phases.
كثافة الطبقات الخارجية للعملاق الأحمر تشبه أفضل فراغ مخبري. لو دخلت الأرض إلى داخله، فلن تحترق، بل ستطفو في سحابة مخلخلة كأنها في ضباب.