На космологической шкале времени события могут быть предсказаны с той или иной долей вероятности. Например, согласно некоторым космологическим гипотезам о судьбе Вселенной, существует вероятность того, что произойдёт Большой разрыв всей материи за конечное время (22 миллиарда лет). Если эта гипотеза окажется верна, то события, описанные в этой статье на дальнем конце временной шкалы, могут никогда не наступить[1].
Согласно различным сценариям, глобальная температура приземного воздуха превысит показатели 1850-1900 гг на 0,6°C–14,1°C. В случае наиболее радикальных изменений температуры будут соответствовать климатическому оптимуму раннего эоцена, когда температуры на 10°C–18°C превышали доиндустриальный уровень. При этом даже в случае потепления на 1,5°C–2°C подъём уровня моря к этому времени может превысить 2 м[2].
Послание Аресибо, отправленное в 1974 году с Земли, достигнет своей цели — шарового звёздного скопления M 13[11]. Если за этим последует ответ, то предполагается, что на его доставку уйдёт также не менее 25 000 лет.
Американский зонд «Пионер-10» пролетит на расстоянии 3 световых лет от звезды Росс 248[13]. Эта звезда через 4000 лет после этого сама окажется примерно на таком же расстоянии от Земли.
33 000
Звезда Росс 248 станет ближайшей к Солнцу звездой, а ещё через три тысячи лет приблизится к Солнечной системе на минимальное расстояние 3,024 светового года[14].
Лоихи, самый молодой вулкан в гавайской Императорской цепи подводных гор, поднимется над поверхностью океана и станет новым островом вулканического происхождения[20].
Звезда Глизе 710 пройдёт на расстоянии 0,3—0,6 светового года от Солнца. При этом гравитационное поле звезды может вызвать возмущение облака Оорта, увеличив вероятность кометной бомбардировки внутри Солнечной системы[23].
Время, за которое полностью распадается молекула ДНК. Если человечество вымрет по теореме о конце света[27], то к этому времени другие цивилизации не смогут воскресить наш биологический вид напрямую[28].
В течение этого времени вероятно столкновение Земли с метеоритом, по размерам аналогичным тому, чьё падение гипотетически привело к мел-палеогеновому вымиранию 66 миллионов лет назад[34].
150 миллионов
Антарктида присоединится к Австралии. Америка столкнётся с Гренландией.
150 миллионов
Оценка энергетических резервов для поддержки жизни на Земле, если возможно извлечь весь дейтерий из морской воды, полагая мировое потребление энергии на уровне 1995 года[35].
~230 миллионов
C этого момента становится невозможно предсказать орбиты планет[36].
Концентрация CO2 упадёт ниже критического порога (около 50 частей на миллион), необходимого для поддержания C3-фотосинтеза. На тот момент деревья и леса в их нынешней форме не смогут существовать[42].
По мере того, как Земля начинает быстро нагреваться, а уровни углекислого газа падают, растения — и, в более широком смысле, животные — могут выжить дольше, развивая другие стратегии, такие как потребность в меньшем количестве углекислого газа для фотосинтетических процессов, становление плотоядным организмом, адаптация к высыханию (десикация) или связь сгрибами. Эти адаптации, вероятно, появятся в начале влажной теплицы[45]. Гибель большей части растений приведет к уменьшению количества кислорода в атмосфере, что позволит большему количеству повреждающего ДНКультрафиолетового излучения достичь поверхности. Повышение температуры усилит химические реакции в атмосфере, что приведет к дальнейшему снижению уровня кислорода. Летающим животным было бы лучше, поскольку они способны преодолевать большие расстояния в поисках более низких температур[46]. Многие животные вынужденно мигрируют к полюсам или, возможно, под землю. Эти существа станут активными в течение полярной ночи и будут спать в течение полярного дня из-за сильной жары и радиации. Большая часть суши превратится в бесплодную пустыню, а растения и животные будут в основном встречаться в океанах[46].
800-900 миллионов
Уровень углекислого газа упадёт до точки, при которой фотосинтез C4 станет невозможным[47]. Без растений, которые рециркулируют кислород в атмосфере, свободный кислород и озоновый слой исчезнут из атмосферы, позволяя смертоносному ультрафиолетовому излучению достигать поверхности. В книге «Жизнь и смерть планеты Земля» авторы Питер Д. Уорд и Дональд Браунли заявляют, что некоторые животные могут выжить в океанах. В конце концов, однако, вся многоклеточная жизнь вымрет[48]. В лучшем случае животная жизнь может выжить около 100 миллионов лет после вымирания растений, причём последними животными будут животные, которые не зависят от живых растений, такие как термиты, или те, которые находятся рядом с гидротермальными источниками, такие как черви рода Riftia[45]. Единственная жизнь, которая останется на Земле после этого, будет одноклеточными организмами.
От 1 миллиарда до 1 триллиона (109—1012) лет вперёд
Лет вперёд
Событие
1 миллиард
27 % массы океана будет погружено в мантию в результате субдукции. Остановка процесса субдукции плит произойдёт после утраты 65 % текущей массы океана[49].
1,1 миллиарда
Исчезнет морская вода на всей Земле, а средняя глобальная температура поверхности достигнет 320 К (47 °С; 116 °F)[50][51].
Условия на поверхности Земли станут сравнимы с теми, которые мы наблюдаем на Венере сейчас, а температура на её поверхности поднимется до 1400 K (1130 °C; 2060 °F)[52].
Солнце начинает превращаться в красного гиганта[59]. В результате этого температура поверхности Титана, спутника Сатурна, может достичь температуры, необходимой для поддержания жизни[60][61].
7,6 миллиарда
После того, как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, термические пульсации приведут к тому, что его внешняя оболочка будет сорвана, и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированный из ядра Солнца белый карлик, очень горячий и плотный объект, но размером только с Землю. Изначально этот белый карлик будет иметь температуру поверхности 120 000 К и светимость 3500 солнечных, но в течение многих миллионов и миллиардов лет будет остывать и угасать.[источник не указан 2357 дней]
22,3
миллиарда
Если отношение давления тёмной энергии к её плотности равняется -3/2, то согласно теории Большого разрыва, наша Вселенная прекратит своё существование[62] (точный срок может варьироваться в пределах сотен миллиардов лет в зависимости от значения этого параметра). Каких-либо уверенных экспериментальных доказательств в пользу этой теории на данный момент не имеется[63], и в случае, если это отношение не меньше -1, этот сценарий конца Вселенной гарантированно не осуществится.
50 миллиардов
Воздействие приливных сил сделает равными период вращения Луны вокруг Земли и период вращения Земли вокруг своей оси. Луна и Земля окажутся обращёнными друг к другу одной стороной. При условии, что обе уцелеют при превращении Солнца в красный гигант[64][65].
100 миллиардов
Время, когда расширение Вселенной уничтожит все доказательства Большого Взрыва, оставив их за горизонтом событий, что, вероятно, сделает космологию невозможной[66].
>400 миллиардов
Время, за которое торий (и гораздо раньше — уран и все прочие актиноиды) всей Солнечной системы распадутся менее чем к 10−10% сегодняшней массы, оставляя висмут самым тяжёлым химическим элементом.
От 1 триллиона до 10 дециллионов (1012—1034) лет вперёд
Лет вперёд
Событие
1012 (1 триллион)
Минимальное время, по прошествии которого в галактиках прекратится звездообразование в связи с полным истощением облаков межзвёздного газа, необходимого для образования новых звёзд[67], §IID..
2×1012 (2 триллиона)
Время, через которое все галактики за пределами Местного сверхскопления перестанут быть наблюдаемыми, если предположить, что тёмная энергия продолжит расширять Вселенную с ускорением[68].
От 1013 (10 триллионов)
Продолжительность жизни самых долгоживущих звёзд, маломассивных красных карликов[67] §IIA..
1014 (100 триллионов)
Максимальное время до прекращения звездообразования в галактиках[67], §IID.. Это означает переход Вселенной из эпохи звёзд в эпоху вырождения; как только закончится звездообразование и наименее массивные красные карлики израсходуют своё топливо, единственными существующими звёздными объектами станут конечные продукты звездной эволюции: белые карлики, нейтронные звёзды и чёрные дыры. Также останутся коричневые карлики[67] §IIE..
1015 (1 квадриллион)
Приблизительное время, через которое планеты покинут свои орбиты. Когда две звезды проходят близко друг к другу, орбиты их планет претерпевают возмущение и они могут быть сорваны с орбит вокруг их родительских объектов. Дольше всех продержатся планеты с наиболее низкими орбитами, так как для изменения их орбиты объекты должны пройти очень близко друг к другу[67], §IIIF, Table I..
От 1019 (10 квинтиллионов)до 1020 (100 квинтиллионов)
Приблизительное время, через которое коричневые карлики и останки звёзд будут выброшены из галактик. Когда два объекта проходят достаточно близко друг к другу, происходит обмен орбитальной энергией, при котором объектам с меньшей массой свойственно накапливать энергию. Таким образом, посредством повторяющихся встреч объекты с меньшей массой могут накопить энергию, достаточную для того, чтобы покинуть галактику. Вследствие этого процесса галактики лишатся большинства своих коричневых карликов и останков звёзд[67], §IIIA;[69], pp. 85–87.
1020 (100 квинтиллионов)
Приблизительное время, через которое Земля упала бы на Солнце из-за потери энергии орбитального движения через гравитационное излучение[70], если бы Земля ранее не была поглощена Солнцем, превратившимся в красный гигант (см. выше)[71][72][~ 1], или не выброшена с орбиты гравитационными возмущениями от пролетающих мимо звёзд[70].
От 10 дециллионов до 1 миллиллиона (1034—103003) лет вперёд
Лет вперёд
Событие
2×1036
Приблизительное время, за которое все нуклоны в наблюдаемой Вселенной распадутся, если за период полураспада протона принять минимально возможное значение[74].
Приблизительное время, за которое все нуклоны в наблюдаемой Вселенной распадутся, если за период полураспада протона принять максимально возможное значение, 1041, согласно условиям, данным выше. После этой временной отметки, если протоны распадаются, начнётся эпоха чёрных дыр, в которой чёрные дыры — единственные существующие небесные тела[67].
1065
Если предполагать, что протоны не распадаются, за это характерное время атомы и молекулы в твёрдых телах (камнях и т. п.) даже при абсолютном нуле переходят на другие места в кристаллической решётке из-за квантового туннелирования. На этой шкале времени всё вещество можно рассматривать как жидкое[70].
Приблизительное время, за которое сверхмассивная чёрная дыра массой в 20 триллионов солнечных масс испарится в процессе излучения Хокинга. Это знаменует конец эпохи чёрных дыр. Далее, если протоны распадаются, Вселенная войдёт в эпоху вечной тьмы, в которой все физические объекты распались до субатомных частиц, постепенно спустившись до нижнего энергетического состояния[67].
10139
Оценка времени жизни метастабильного вакуума Стандартной модели в наблюдаемой Вселенной. 95-процентный доверительный интервал лежит в диапазоне от 1058 до 10241 лет ввиду неопределённостей в параметрах частиц, главным образом в массах топ-кварка и бозона Хиггса[77]
101500
Если предположить, что протоны и вакуум Стандартной модели не распадаются, это приблизительное время, за которое вся материя распадётся до железа-56. См. изотопы железа, железная звезда[70].
Нижняя оценка времени, за которое всё вещество коллапсирует в чёрные дыры (исходя из предположения, что протоны не распадаются)[70]. Последующая эпоха чёрных дыр, их испарение и переход к эпохе вечной тьмы по сравнению с этим временным масштабом занимает пренебрежимо малое время.
Предполагаемое время, через которое Больцмановский мозг появится в вакууме из-за спонтанного уменьшения энтропии[78].
Верхняя оценка времени, за которое всё вещество коллапсирует в чёрные дыры и нейтронные звёзды (опять же в предположении, что протоны не распадаются)[70].
Масштаб оцениваемого времени возврата Пуанкаре для квантового состояния гипотетического ящика, содержащего изолированную чёрную дыру звёздной массы[79], при использовании статистической модели, подчиняющейся теореме Пуанкаре о возвращении. Простой способ объяснить эту временную шкалу — в модели, где история нашей Вселенной повторяется неограниченное число раз вследствие статистической эргодической теоремы, это то время, за которое изолированный объект массой в Солнце вновь вернётся к (почти) прежнему состоянию.
↑Однако уменьшение большой полуоси орбиты Земли и остальных планет вследствие гравитационного излучения нивелируется их увеличением вследствие уменьшения массы Солнца. В настоящее время большая полуось земной орбиты увеличивается на ~ 1 см в год.
↑С этого момента годы используются лишь для удобства, их можно заменить на микросекунды или тысячелетия, поскольку это не приведёт к сколько-нибудь заметному изменению числового выражения описываемых промежутков времени.
↑ 12Matthews, R. A. J. The Close Approach of Stars in the Solar Neighborhood (англ.) : journal. — Vol. 35, no. 1. — P. 1. — Bibcode: 1994QJRAS..35....1M.
↑Heath, Martin J.; Doyle, Laurance R. (2009). "Circumstellar Habitable Zones to Ecodynamic Domains: A Preliminary Review and Suggested Future Directions". arXiv:0912.2482.{{cite arXiv}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
↑Guinan, E. F.; Ribas, I. (2002). "Our Changing Sun: The Role of Solar Nuclear Evolution and Magnetic Activity on Earth's Atmosphere and Climate". In Montesinos, Benjamin; Gimenez, Alvaro; Guinan, Edward F. (ed.). ASP Conference Proceedings, The Evolving Sun and its Influence on Planetary Environments. Astronomical Society of the Pacific. pp. 85–106. Bibcode:2002ASPC..269...85G.{{cite conference}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
↑Jeff Hecht (2 апреля 1994). "Science: Fiery future for planet Earth". New Scientist. No. 1919. p. 14. Архивировано16 августа 2020. Дата обращения: 29 октября 2007. {{cite news}}: |archive-date= / |archive-url= несоответствие временной метки; предлагается 16 августа 2020 (справка)
↑ 12345678A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects, Fred C. Adams and Gregory Laughlin, Reviews of Modern Physics69, #2 (April 1997), pp. 337—372. 1997RvMP…69..337A. doi:10.1103/RevModPhys.69.337. arXiv:astro-ph/9701131.
↑Около 264 минимальных периода полураспада. Для расчётов с различными периодами полураспада см. Solution, exercise 17Архивная копия от 24 ноября 2004 на Wayback Machine в кн.: Neil de Grasse Tyson, Charles Tsun-Chu Liu, and Robert Irion. One Universe: At Home in the Cosmos. Washington, D.C.: Joseph Henry Press, 2000. ISBN 0-309-06488-0.
↑Раздел IVA в: Adams F. C., Laughlin G. A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects (англ.) // Reviews of Modern Physics. — 1997. — Vol. 69, iss. 2. — P. 337—372. — doi:10.1103/RevModPhys.69.337. — Bibcode: 1997RvMP…69..337A.
↑См., в частности, уравнение (27) в статье: Page D. N. Particle emission rates from a black hole: Massless particles from an uncharged, nonrotating hole (англ.) // Physical Review D. — 1976. — Vol. 13. — P. 198—206. — doi:10.1103/PhysRevD.13.198.
↑ 12Information Loss in Black Holes and/or Conscious Beings?, Don N. Page, Heat Kernel Techniques and Quantum Gravity (25 ноября 1994), S. A. Fulling (ed), p. 461. Discourses in Mathematics and its Applications, No. 4, Texas A&M University Department of Mathematics. arXiv:hep-th/9411193. ISBN 0-9630728-3-8.