¿Qué pasará con la vida en la Tierra cuando las galaxias de Andrómeda y la Vía Láctea colisionen?

Se dice que las galaxias de Andrómeda y la Vía Láctea se están acercando entre sí con una velocidad de aproximadamente 400000 km / hora. Estarán juntos en los próximos 4 mil millones de años.

1. ¿Qué pasará con la vida en la Tierra o los seres humanos en la Tierra?
2. Si estamos a punto de colisionar en los próximos 4 mil millones de años, ¿cuánto tiempo antes debemos tomar medidas para el viaje interestelar?
3. ¿Están los científicos trabajando en tales proyectos para un viaje interestelar?
4. ¿Podremos conseguir que algo así como la Tierra se aleje de esta galaxia / Tierra / sistema solar y, considerando la velocidad de los instrumentos / naves espaciales humanas, cuánto tiempo llevará llegar a un lugar seguro?

¿Qué pasará con la vida en la tierra o los seres humanos en la tierra?

Suponiendo que los seres humanos, o la vida, todavía existan en la Tierra en ese momento, habrán sobrevivido tanto debido a la muerte continua del sol, que las perturbaciones gravitacionales debidas a la colisión galáctica no serán nada.

Tenga en cuenta que en aproximadamente 1-2 mil millones de años, el sol estará tan caliente y tan grande que toda el agua se habrá evaporado de la tierra al espacio. Dentro de unos 3 mil millones de años, la superficie de la Tierra estará tan caliente que los metales se derretirán.

Cualquier vida que haya sobrevivido a esos eventos y aún viva en la Tierra seguramente tendrá un choque galáctico con calma.

Sin embargo, me imagino que la mayoría de los humanos habrán huido de la Tierra, si no fuera por los sistemas estelares distantes, al menos por los planetas de nuestro propio sistema que se calentarán lo suficiente para la habitación humana.

Si estamos a punto de colisionar en los próximos 4 mil millones de años, ¿cuánto tiempo antes debemos tomar medidas para un viaje interestelar?

Tan pronto como sea posible. Cuando el viaje interestelar sea posible, deberíamos comenzar a enviar barcos para colonizar otros planetas y sistemas estelares. Esto probablemente llevará mucho tiempo, pero si vamos a sobrevivir más de mil millones de años, es necesario. Tenga en cuenta que el Sol y Andrómeda son eventos que podemos predecir. No sabemos, y no podemos predecir, el próximo ataque de asteroide cataclísmico, que probablemente sucederá en un tiempo más corto que mil millones de años. Hay muchas razones para salir del planeta, deberíamos preocuparnos por las que no podemos predecir o ver, no las que podemos predecir.

¿Están trabajando los científicos en proyectos de este tipo para un viaje interestelar?

Sí, pero en pequeños pasos. Las misiones tripuladas al espacio, a la luna y vivir a bordo de la EEI han proporcionado información significativamente valiosa que se utilizará en tales misiones interestelares. A medida que continuamos empujando los límites de nuestra capacidad de sobrevivir en el espacio, eventualmente podremos vivir en el espacio, tal vez se pasarán vidas enteras en el espacio. A medida que la tecnología del motor progresa más allá de simplemente sacar a las personas del pozo gravitacional de la Tierra, eventualmente enviaremos personas en largos viajes fuera de nuestro sistema solar.

Está muy, muy lejos, pero cada avance nos acerca a ese objetivo final.

4 mil millones de años es el mismo período de tiempo que le queda a nuestro Sol.

Entonces, si todavía no hemos inventado viajes interestelares, estamos jodidos, con o sin Andrómeda.

Además, las estrellas no interactúan directamente entre sí en una colisión galáctica. Lo que notaremos de las varias estrellas en las que estamos es que las órbitas de las estrellas alrededor del centro galáctico se verán alteradas por la perturbación gravitacional masiva hecha por la otra galaxia. Casi todas las estrellas cambiarán las órbitas de la de orbitar alrededor del centro galáctico a orbitar alrededor del centro de masa de ambas galaxias. Algunas estrellas serán expulsadas de la nueva galaxia más grande. Es bastante seguro pensar que los planetas continuarán orbitando sus estrellas, pero no que no tendrán algunas alteraciones en sus órbitas.

Por otro lado, desde la interacción de gas a gas, habrá muchas nuevas ondas de presión en el medio interestelar, lo que explicará la formación de miles de millones de nuevas estrellas en nuevas nebulosas.

Primero, tenga en cuenta que para cuando Andromeda esté lo suficientemente cerca como para que las colisiones con estrellas errantes se conviertan en una preocupación, la temperatura promedio de la Tierra habrá cambiado significativamente y el planeta será irreconocible.

$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}$$1 \over 3000$$3000\ \mathrm{km}$$6 \times {10}^5\ \mathrm{km}$$3 \times {10}^5\ \mathrm{km}$

El balance de energía de Earth wrt Sol da la temperatura superficial esperada:

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

$-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}$

---

Si la Tierra todavía estuviera habitada dentro de cuatro mil millones de años, es extremadamente improbable que la Tierra caiga en una estrella de Andrómeda.

El espacio es grande Realmente grande. Simplemente no vas a creer lo enorme, enorme y alucinantemente grande que es.

- Douglas Adams, La guía del autoestopista galáctico

La Vía Láctea tiene aproximadamente 100,000 años luz de diámetro y contiene alrededor de 400 mil millones de estrellas. Andrómeda es más grande y más densa; Puede tener un billón de estrellas y un diámetro de 140,000 años luz. Está a 2.5 millones de años luz de distancia, pero parece seis veces más grande que Sol.

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

$50 \times 50\ \mathrm{{kly}^2}$$50 \times 100\ \mathrm{{kly}^2}$

Sin embargo, eso no significa que la Tierra se acerque a otra estrella, que Sol pueda chocar o que el sistema solar se vea afectado.

Considerando probabilísticamente el peor de los casos (toda la Vía Láctea cae a través de Andrómeda en su primer paso), hay un camino libre medio para las estrellas. La densidad estelar real de las galaxias en colisión es:

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

donde la unión de los volúmenes de las dos galaxias sería una expresión muy complicada. En términos generales , sus volúmenes pueden describirse como conos unidos, ignorando sus halos de materia oscura esferoidal (que en su mayoría son inofensivos).

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

A una distancia de 1.9 años luz, Betelgeuse se parecería mucho a Marte. Si asumimos que el desastre es el resultado de una estrella más cercana al diámetro de la heliosfera (aproximadamente 200 UA), entonces:

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

On average, a star can travel 110 thousand light years before it grazes past another, slightly less than the diameter of Andromeda. The proportion of stars from the Milky Way that do not approach within 200 AU of stars in Andromeda is at least $1/e^{1.4 / 1.1} \approx 100/400\ \mathrm{billion\ stars}$. For Earth to approach within 4 AU of another star (one Betelgeuse radius), it can be expected to travel at least 2500 times farther, which at a relative velocity of 300 km/s would take $9 \times {10}^{18}\ \mathrm{s} \approx 300\ \mathrm{billion\ years}$.

Direct collisions between stars and planets is highly unlikely, due to the relatively low density of objects in the Milky Way and Andromeda. For instance, the stellar density in the solar neighborhood is only 0.004 stars per cubic light year.

The problem is that gravitational interactions between objects is not low. Stars that eventually pass too close to other systems might disrupt the orbits of planets, asteroids and comets, and this can be problematic if we are still around. I would speculate that planets and other objects would be flung out everywhere, and the system may become a shooting gallery.

Normally when two galaxies collide, it is the gas that interacts with each other. The odds of stars impacting each other are nearly zero due to the huge distances between the stars. The same goes for planets hitting each other.

The timescales on this happening are so large that it is difficult for our mind to understand these distances (and the timescales at which these processes take place), and by that time, many other things might have happened that change the situation of our solar system making it difficult to predict what will happen to humans. For example a meteorite impact like the one that killed the dinosaurs may kill all life on earth one billion years from now, so that we are not even there to see what happens to human life when andromeda interacts with the milky way.

If the sun was 10 cm wide, Alpha Centauri would be 3200 kilometers away. 1

If the sun was an orange, the termination shock, the extreme boundary of the solar system, where the interstellar winds are more consequent than solar wind, is about 1 km diameter. The different stars wouldnt tend to interfere with each other's termination shock boundary. you wouldn't even see a degree of change in earth temperature from another star passing near to the solar system.

If the most dense parts of our galaxy are 3000 times more star dense than our neighborhood, we are talking about a cloud of oranges, each of which is separated by a kilometer, in the most dense scenario.

Most probably it's the dramatic collision of a cloud of oranges each separated by 3000 km, the Milky Way in total would be 10 million kilometers across, if the sun was an orange.

Wiki sais that it would be negligable probability of even two stars colliding.

The collision of the galaxies doesn't change the challenge of transporting life away from our planet, compared to what it already is. we already have to cross the 32000km to a dozen nearby stars, if we humans measured 1.4 Angstroms tall... alpha centaur would be 3200 km walk away.

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