Wie sieht die ganze Erde aus?

• Die Geburt
• Der Crash

Diese Verkettung unglaublicher Zufälle hat dazu geführt, dass sich auf dem einst wüsten Himmelskörper Leben entwickeln konnte.

Wäre die Erde nur etwa fünf Prozent näher an der Sonne, würde alles Wasser verdampfen und kein Leben wäre möglich. Auch die Größe hat Einfluss auf die Lebensbedingungen: Wäre die Erde kleiner, so wäre sie, wie der Mars, inzwischen völlig erkaltet.

Wäre sie größer, würde vermutlich heftiger Vulkanismus höheres Leben unmöglich machen. Das unterstreicht die Einzigartigkeit unseres Planeten der bis heute der einzige ist, von dem wir wissen, dass es Leben auf ihm gibt.

Die Geburt

Der Ursprung des Sonnensystems: Milliarden kleiner Himmelskörper und Staubteilchen umschwirren die Sonne. Im Laufe von einigen zehntausend Jahren haben sich einige von ihnen zu größeren Gesteins- und Eisbrocken verklumpt, zum Teil einige hundert Kilometer groß. Aus einem dieser Körper wird nach vielen Millionen Jahren die Erde entstehen.

In diesem frühen Stadium kann man die Erde noch überhaupt nicht erkennen: sie hat weder Kugelform, noch ist sie blau. Der stabilisierende Mond fehlt, und die Erde torkelt förmlich durchs All.

Sie ist kahl und extrem heiß, weil sie unter Dauerbeschuss vagabundierender Gesteinsbrocken steht, die beim Einschlag eine enorme Hitze freisetzen. Meere aus Lava entstehen, der ungehobelte Klotz nimmt langsam die Gestalt eines glühenden Balls an.

Noch immer wächst der Planet, hat aber jetzt zwei Drittel seiner heutigen Größe erreicht. Schwermetalle wie Eisen und Nickel wandern in die Tiefe und bilden den gewaltigen Erdkern.

Die Erde rotiert wesentlich schneller als heute, erst im Laufe der Zeit wird sie gebremst – entscheidend hierfür wird später der Einfluss des Mondes sein.

Der Crash

70 Millionen Jahre nachdem die Sonne zum ersten Mal aufleuchtet kommt es zu einer Kollision, die unser Planet nur knapp übersteht. Ein Himmelskörper mit der Masse des Mars befindet sich auf Kollisionskurs mit der Erde. Mit etwa 36.000 Kilometer pro Stunde kracht das Riesengeschoss in unseren Planeten.

Zum Glück ist es kein Frontaltreffer – der hätte die Erde vermutlich zerrissen – doch der schräge Aufprall ist immer noch so heftig, dass große Teile des Erdmantels weggerissen und ins All geschleudert werden. Zusammen mit Überresten des Einschlagkörpers bildet sich daraus eine Gesteinswolke, die um die Erde kreist.

Nach und nach kühlt die Wolke ab, die Umlaufbahnen der Partikel werden geordneter bis sie sich zu einer Scheibe formen. Durch Kollision der Teilchen verklumpen sie zu einem größeren Brocken, dem Mond, der von der Erdanziehung auf einer dauerhaften Umlaufbahn gehalten wird.

Der Erdtrabant übt aber seinerseits eine Anziehungskraft auf die Erde aus und verformt die Erdkugel ein wenig. Dabei entstehen Reibungskräfte, die dafür sorgen, dass die Erdrotation stetig abgebremst wird. Deshalb werden die Tage alle 40.000 Jahre um eine Sekunde länger.

In ferner Zukunft wird die Sonne nur noch einmal pro Mondperiode aufgehen, ein Tag also gut einen Monat lang dauern.

• Galaxienkollision
• Neuer Nachthimmel
• Das Ende der Sonne
• Es wird dunkel
• Das Ende des Universums

Galaxienkollision

Auch, wenn man davon ausgeht, dass sich die Menschheit nicht irgendwann selbst zerstören wird – das Ende kommt bestimmt. Die Astrophysik verrät uns, wann und wie definitiv jegliches Leben enden wird.

Das erste große Ereignis von astronomischer Bedeutung, das die Erde betrifft, ist die Kollision unserer Heimatgalaxie Milchstraße mit der Nachbargalaxie Andromeda. In etwa vier Milliarden Jahren treffen beide Galaxien frontal aufeinander, sagt die NASA voraus. Die Relativgeschwindigkeit beträgt etwa minus 400.000 Kilometer pro Stunde. Mit dieser Geschwindigkeit rast also Andromeda auf unsere Galaxie zu.

Diese Daten konnten Astronomen durch Messungen mit dem Hubble-Teleskop genau bestimmen. Das Zusammentreffen wird laut Vorhersage folgendermaßen aussehen: Zunächst durchqueren sich beide Galaxien. Es entsteht eine elliptische Großgalaxie, die ähnlich wie ein schwebender Wassertropfen um ein gemeinsames Massezentrum schwingt.

Auch wenn das zerstörerisch klingen mag: Nur etwa hundert von insgesamt vielen Milliarden Sternen in der Milchstraße kollidieren mit Objekten aus Andromeda. Eine verschwindend geringe Zahl. Unserem Sonnensystem passiert also mit großer Wahrscheinlichkeit gar nichts. Ein Sechser im Lotto wäre um einiges wahrscheinlicher.

Neuer Nachthimmel

Auf der Erde werden die Menschen allerdings einen neuen Nachthimmel sehen. Dieser besteht dann voraussichtlich aus der neuen Misch-Galaxie (von manchen "Milchdromeda" genannt). Möglich wäre, dass die Sonne in ein Doppelsternsystem hineingezogen wird und die Erde sogar zwei Sonnen umkreist.

Auch das bedeutet zunächst nicht unbedingt das Ende der Erde. Die einzige reale Gefahr besteht darin, dass die Erde einem anderen Stern oder einem Schwarzen Loch zu nahe kommen könnte. Planetenbahnen würden dadurch instabil und im schlimmsten Fall könnte die Erde in die Sonne stürzen. Aber auch dies ist unwahrscheinlich.

Das Ende der Sonne

Die wirklich entscheidende Zukunft der Erde liegt in den Sternen. Genauer gesagt in der Zukunft von Sternen wie der Sonne. Die Sonne spendet uns Licht und Wärme – Grundvoraussetzungen für Leben auf der Erde. Doch irgendwann wird die Sonne auch das Ende des Lebens auf der Erde besiegeln.

In etwa fünf bis sieben Milliarden Jahren wird sie sich auf spektakuläre Weise verwandeln. Ihr Durchmesser nimmt zu, die Leuchtkraft steigt. Die sonnennächsten Planeten Merkur, Venus und Erde werden dabei zerstört.

Die Sonne ist ein gigantischer Kernfusionsreaktor. Sie besteht hauptsächlich aus Wasserstoff. In ihrem Inneren sind Druck und Temperatur so hoch, dass Wasserstoffatome miteinander zu Heliumatomen verschmelzen. Dabei wird eine ungeheure Menge Energie frei.

Nachdem ihr Wasserstoffvorrat erschöpft ist, bläht sich die Sonne auf. Dabei wird sie vorübergehend sogar noch intensiver leuchten: Als ein "Roter Riese", ein Riesenstern, wird ihre Leuchtkraft im Alter von etwa zehn Milliarden Jahren doppelt so groß sein wie heute.

Allerdings scheint sie dann nicht mehr gelb, sondern rot, weil sie wesentlich kühler sein wird – daher der Name "Roter Riese". Im Zentrum der Sonne ist in diesem Stadium aller Wasserstoff verbraucht. Übrig bleibt eine Kugel aus Helium.

Während sich die Sonne ausdehnt, wird ihre Korona die Planeten Merkur und Venus verschlucken. Die Erde wird voraussichtlich nicht komplett von der Sonne einverleibt. Dennoch werden die Bedingungen Leben auf der Erde unmöglich machen. Auf der Erdoberfläche wird es mehr als 1000 Grad heiß sein. Die Erde verwandelt sich in einen Wüstenplaneten, dessen Oberfläche schließlich aus flüssigem Gestein bestehen wird.

Durch die geringer werdende Masse der Sonne schwindet zwar auch die Anziehungskraft auf die Erde. Sie entkommt der Sonne also zunächst ein Stückchen. Das Leben auf der Erde wird jedoch schon vorher zu Ende gehen. Nicht nur die hohen Temperaturen, auch das veränderte UV-Spektrum der Sonne vernichtet jede Art von Leben auf der Erde.

Woher weiß man das? Die Sonne ist vor rund fünf Milliarden Jahren entstanden. Die Milchstraße ist elf bis zwölf Milliarden Jahre alt, das Universum dreizehn Milliarden Jahre. Andere Sterne in der Milchstraße haben ein Alter von zehn bis elf Milliarden Jahren, also sechs bis sieben Milliarden mehr als unsere Sonne.

Man beobachtet, dass Sterne mit sonnenähnlicher Masse praktisch der Reihe nach explodieren. Dieses Schicksal droht demzufolge auch unserer Sonne – eben in fünf bis sieben Milliarden Jahren.

Es wird dunkel

Selbst wenn die Menschheit dem Tod des Blauen Planeten entkommt, einen anderen Planeten besiedelt und überlebt – das Ende des Universums wird auch die technologisierteste Zivilisation nicht überleben. Denn der Kosmos dehnt sich immer schneller immer weiter aus.

In rund 10¹³ Jahren (das ist eine Zehn mit dreizehn Nullen) werden die ältesten heute bekannten Sterne ausgebrannt sein, denn auch ihr Brennstoff ist begrenzt. In 10¹⁴ Jahren wird die normale Bildung von Sternen zu Ende gehen.

Das bedeutet: Das Universum wird dunkel. Nur noch ausgebrannte Sternenreste sind übrig: Weiße Zwerge, Neutronensterne, Schwarze Löcher und eben die Himmelskörper, die keine Fusion unterhalten können: Braune Zwerge und Planeten. Es gibt keine Energiequellen mehr (wie beispielsweise die Sonne).

Eine Zivilisation müsste dann selbst ihre Energie herstellen. Allein das Aufheizen eines künstlichen Lebensraums gegen die Umgebungstemperatur (etwa minus 270 Grad Celsius) würde unvorstellbare Mengen an Energie verschlingen.

Das Ende des Universums

Doch das wahre Ende des Universums spielt sich auf atomarer Ebene ab. Wir blicken 10³⁶ Jahre in die Zukunft – eine Zehn mit 36 Nullen. In dieser unvorstellbar weit entfernten Zukunft wird die Materie beginnen, sich aufzulösen: Physiker glauben, dass dann die Protonen zerfallen werden.

Materie besteht aus Atomen, Atomkerne wiederum aus Protonen und Neutronen. Ohne Protonen gibt es folglich keine Atome, keine Moleküle, keine Zellen und auch kein Leben. Die Materie, wie wir sie kennen, existiert nicht mehr. Das Universum wird in einem völlig fremden Zustand sein. Allein Elektronen, Positronen und langwellige Photonen bilden die Bestandteile des Universums.

Manche Theorien sagen voraus, dass sich das Universum danach wieder zusammenziehen und es einen neuen Urknall geben wird. Andere sprechen von einer ewig andauernden Expansion. Egal, wie die Zukunft aussehen wird – in etwa zehn hoch hundert Jahren ist Leben im Universum unmöglich.

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