La Cronologia del futuro lontano è la serie di eventi geologici e astrofisici che potrebbero verificarsi in un futuro molto lontano.
Mentre le predizioni del futuro non possono mai essere certe in assoluto, l'attuale comprensione scientifica in vari campi permette di delineare, seppure a grandi linee, gli eventi futuri più lontani[1]. Questi campi comprendono l'astrofisica, che rivela come i pianeti e le stelle si formano, interagiscono e muoiono, la fisica delle particelle, che rivela come si comporta la materia sulle scale più piccole, e la tettonica delle placche, che mostra come i continenti si spostano nel corso dei millenni.
Tutte le predizioni sul futuro della Terra, del Sistema Solare e dell'Universo devono tener conto della seconda legge della termodinamica, la quale stabilisce che l'entropia (grossomodo il numero di gradi di libertà accessibili da un sistema) tende ad aumentare nel corso del tempo.[2] Le stelle, alla fine, esauriranno la loro scorta di idrogeno e si spegneranno; incontri ravvicinati espelleranno gravitazionalmente i pianeti dai loro sistemi stellari, e i sistemi stellari dalle galassie.[3] La materia stessa infine subirà l'influenza del decadimento radioattivo, e persino i materiali più stabili si spezzeranno in particelle subatomiche.[4] Tuttavia, mentre i dati attuali indicano che l'universo è piatto, e pertanto non collasserà su se stesso dopo un tempo finito,[5] il futuro infinito consente teoricamente il verificarsi di un certo numero di eventi considerati oggi altamente improbabili, come la formazione di un cervello di Boltzmann.[6]
Queste linee temporali coprono eventi da 8000 anni a partire da ora fino ai tempi futuri più lontani. Una serie di eventi futuri sono elencati per tenere conto di questioni ancora irrisolte, come la sopravvivenza della specie umana, il decadimento del protone, l'eventuale distruzione della Terra da parte del Sole espanso in una gigante rossa.
Futuro della Terra, del Sistema Solare, dell'Universo
Il moto proprio delle stelle su tutta la sfera celeste, che è il risultato del loro movimento attraverso la galassia, rende molte delle costellazioni irriconoscibili.[11]
La Terra sarà stata probabilmente colpita da un meteorite di 1 km circa di diametro.[15]
1 milione
La Terra avrà probabilmente subito l'eruzione di un supervulcano abbastanza grande da eruttare 3.200 km3 di magma, un evento paragonabile alla supereruzione di Toba 75.000 anni fa.[13]
La stella Gliese 710 passa a 1,1 anni luce dal Sole prima di allontanarsi. Ciò potrebbe perturbare gravitazionalmente i membri della nube di Oort, un alone di corpi ghiacciati che orbitano ai margini del Sistema Solare, facendo quindi aumentare le probabilità di un impatto cometario nel Sistema Solare interno.[18]
8 milioni
La luna Phobos si avvicina a meno di 7.000 km da Marte (limite di Roche), punto in cui le forze di marea disintegrano la luna, riducendola a un anello orbitante di detriti che proseguirà a spirale verso il pianeta.[19]
Un'esplosione di raggi gamma (gamma ray burst), o supernova massiva e iperenergetica, si verifica a 6.500 anni luce dalla Terra; abbastanza vicino perché i suoi raggi possano influire sullo strato di ozono terrestre e provocare teoricamente un'estinzione di massa, ammesso che sia corretta l'ipotesi che precedentemente una simile esplosione possa aver provocato l'estinzione dell'Ordoviciano-Siluriano. Tuttavia, la supernova dovrebbe essere orientata esattamente verso la Terra per dar luogo a effetti letali.[28]
L'aumento di luminosità del Sole comincia ad alterare il ciclo del carbonato-silicato; la maggiore luminosità fa aumentare la meteorizzazione delle rocce di superficie, un processo che intrappola l'anidride carbonica nel terreno come carbonato. Con l'evaporazione dell'acqua dalla superficie terrestre, le rocce si induriscono, provocando un rallentamento e quindi un arresto della tettonica delle placche. Senza vulcani che riciclano il carbonio nell'atmosfera terrestre, i livelli di anidride carbonica cominciano a decrescere[30] fino a un punto in cui la fotosintesi C3 non è più possibile. Tutte le piante che utilizzano la fotosintesi C3 (~ 99 per cento delle specie attuali) sono destinate a morire.
800 milioni
I livelli di anidride carbonica decrescono a un punto in cui la fotosintesi C4 non è più possibile. La vita pluricellulare si estingue.[31]
La luminosità del Sole è aumentata del 10 per cento, con temperature della superficie terrestre che raggiungono una media di 47 °C. L'atmosfera diventa una "serra umida", con il risultato di una galoppante evaporazione degli oceani.[33]
La vita eucariotica si estingue per mancanza di anidride carbonica. Rimangono solo i procarioti.[31]
1,5–1,6 miliardo
L'aumento di luminosità del Sole rende più lontana la sua zona abitabile; mentre l'anidride carbonica aumenta nell'atmosfera di Marte, la temperatura della sua superficie cresce a livelli simili a quelli della Terra durante l'era glaciale.[31][36]
La temperatura della superficie terrestre, anche ai poli, raggiunge una media di 147 °C. A questo punto la vita, ora ridotta a colonie unicellulari in microambienti sparsi come laghi d'alta quota o grotte sotterranee, scompare completamente.[30][40][41]
3 miliardi
Punto medio del periodo in cui l'aumento della distanza della Luna dalla Terra diminuisce il suo effetto stabilizzante sull'inclinazione dell'asse terrestre. Come conseguenza, il movimento dei poli terrestri diventa caotico.[39]
3,3 miliardi
Un per cento di probabilità che l'orbita di Mercurio possa diventare così allungata da entrare in collisione con Venere, creando caos nel Sistema Solare interno, con la possibilità di provocare una collisione planetaria con la Terra.[42]
3,5 miliardi
Le condizioni della superficie della Terra sono paragonabili a quelle esistenti su Venere oggi.[43]
Punto medio del periodo in cui la Galassia di Andromeda avrà avuto una collisione con la Via Lattea, con la quale successivamente si fonderà per formare una galassia chiamata "Milkomeda".[45]
5,4 miliardi
Con l'esaurimento di idrogeno all'interno del suo nucleo, il Sole lascia la sequenza principale, cominciando ad evolversi in una gigante rossa.[46]
7,5 miliardi
La Terra e Marte potrebbero entrare in rotazione sincrona con il Sole in espansione.[36]
7,9 miliardi
Il Sole raggiunge la punta del ramo delle giganti rosse, aumentando il proprio raggio massimo di 256 volte dell'attuale valore.[46] Nel processo, Mercurio, Venere e forse la Terra vengono distrutti.[47]
Durante questo periodo, è possibile che la superficie di Titano, una luna di Saturno, raggiunga temperature adatte a sostenere la vita.[48]
8 miliardi
Il Sole diventa una nana bianca al carbonio-ossigeno, con circa il 54,05 per cento della sua attuale massa.[46][49][50]
14,4 miliardi
Il Sole diventa una nana nera quando la sua luminosità scende sotto i tre bilionesimi del suo attuale livello, mentre la sua temperatura scende a 2239 K, rendendolo invisibile all'occhio umano.[51]
Supponendo che entrambe siano sopravvissute all'espansione del Sole, da questo momento la Terra e la Luna entrano in rotazione sincrona, con ciascuna che mostra solo una faccia all'altra.[54][55] In seguito, l'azione di marea del Sole catturerà una certa quantità di momento angolare dal sistema, causando il decadimento dell'orbita lunare e l'accelerazione della rotazione della Terra.[56]
La radiazione cosmica di fondo si raffredda dall'attuale temperatura di ~ 2,7 K a 0,3 K, rendendola sostanzialmente impercettibile con l'attuale tecnologia.[58]
450 miliardi
Punto medio del periodo in cui le ~47[59] galassie del Gruppo Locale si saranno fuse in un'unica grande galassia.[4]
800 miliardi
L'emissione di luce netta della galassia fusa del Gruppo Locale comincia a declinare, quando le stelle nane rosse passano attraverso la fase "nana blu" di luminosità massima.[60]
1012 (1 bilione)
Fine della formazione stellare nelle galassie (previsione minima), in quanto sono esaurite le nubi di gas necessarie per la formazione delle stelle.[4]
L'espansione dell'universo, supponendo una densità costante di energia oscura, fa moltiplicare per 1029 la lunghezza d'onda della radiazione cosmica di fondo, superando la scala dell'orizzonte di luce cosmica e rendendo non più rilevabile la prova del Big Bang. Tuttavia, è ancora possibile determinare l'espansione dell'universo attraverso lo studio delle stelle iperveloci.[57]
3×1013 (30 bilioni)
Tempo medio stimato per il Sole, diventato una nana nera, per essere sottoposto a un incontro ravvicinato con un'altra stella nelle vicinanze. Ogni volta che due stelle (o residui stellari) passano l'una vicino all'altra, le orbite dei propri pianeti possono venire perturbate, potenzialmente con l'espulsione completa dal sistema. In media, più vicina è l'orbita di un pianeta alla sua stella madre, più tempo ci vuole per essere espulso a questo modo, in quanto le stelle raramente passano così da vicino.[61]
1014 (100 bilioni)
Fine della formazione stellare nelle galassie (previsione massima).[4] Questo segna il passaggio dall'Era Stellifera all'Era Degenere; senza idrogeno libero per formare nuove stelle, tutte le restanti stelle lentamente esauriscono il loro combustibile e muoiono.[3]
1,1–1,2×1014 (110–120 bilioni)
Tempo entro il quale tutte le stelle dell'universo avranno esaurito il loro combustibile (le stelle più longeve, nane rosse di piccola massa, hanno durate di vita di circa 10-20 bilioni di anni).[4] Dopo questa fase, gli unici oggetti con massa stellare rimanenti sono le stelle degeneri (nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri). Rimangono anche le nane brune.[4]
1015 (1 biliardo)
Incontri stellari ravvicinati distaccano tutti i pianeti del Sistema Solare dalle loro orbite.[4]
Da questo momento, il Sole si sarà raffreddato a cinque gradi sopra lo zero assoluto.[62]
1019 a 1020
Nane brune e residui stellari vengono espulsi dalle galassie. Quando due oggetti passano sufficientemente vicini l'uno all'altro, si scambiano energia orbitale, con gli oggetti di massa inferiore che tendono a guadagnare energia. Attraverso ripetuti incontri, gli oggetti di massa inferiore possono guadagnare a questo modo sufficiente energia da venire espulsi dalla propria galassia. Alla fine, questo processo causerà l'espulsione dalla galassia della maggior parte delle nane brune e dei residui stellari.[4][63]
1020
L'orbita della Terra attorno al Sole decade per l'emissione di radiazione gravitazionale,[64] sempre che la Terra non venga prima fagocitata dal Sole diventato gigante rossa[65][66] né successivamente espulsa dalla sua orbita dopo un incontro stellare.[64]
Decadimento particellare di tutti i nucleoni nell'Universo osservabile, se l'emivita del protone assume il valore massimo possibile, 1041 anni,[4] ipotizzando che il Big Bang sia stato inflazionario e che lo stesso processo che ha fatto predominare i barioni sugli anti-barioni nell'Universo primordiale faccia decadere i protoni.[3][4][67]
1065
Supponendo che i protoni non decadano, tempo stimato per oggetti rigidi come le rocce per riorganizzare i loro atomi e le loro molecole attraverso l'effetto tunnel. Su questa scala temporale tutta la materia è liquida.[64]
Un buco nero supermassiccio con una massa di 20.000 miliardi di masse solari decade per la Radiazione di Hawking.[68] Questo segna la fine dell'Era dei Buchi Neri. Dopo questa era, se i protoni decadono, l'Universo entra nell'Era Buia, in cui tutti gli oggetti fisici sono decaduti in particelle subatomiche, raggiungendo gradualmente il loro stato di energia finale.[3][4]
101500
Supponendo che i protoni non decadano, tutta la materia barionica si è fusa per formare il ferro-56 oppure è decaduta da un elemento di massa superiore in ferro-56.[64]
Tutta la materia collassa in buchi neri (previsione minima), ipotizzando che non si verifichi il decadimento del protone.[64] L'Era dei Buchi Neri seguente e la transizione all'Era Buia sono, su questa scala di tempi, istantanee.
Scala temporale del teorema di ricorrenza di Poincaré per lo stato quantistico di una ipotetica scatola contenente un buco nero stellare isolato, ipotizzando un modello statistico soggetto alla ricorrenza di Poincaré.[71]
Scala temporale del teorema di ricorrenza di Poincaré per lo stato quantistico di una ipotetica scatola contenente un buco nero di massa uguale a quella della regione attualmente visibile dell'Universo.[71]
Scala temporale del teorema di ricorrenza di Poincaré per lo stato quantistico di una ipotetica scatola contenente un buco nero con la massa stimata dell'intero Universo, osservabile e non, supponendo un modello inflazionario caotico di Linde con un inflatone la cui massa è 10−6masse di Planck.[71]
Eventi astronomici
Questa è una lista di eventi astronomici estremamente rari, dopo l'inizio del XI millennio (anno 10.001)
Da questo punto, a metà del ciclo precessionale, l'Inclinazione assiale terrestre sarà invertita, con estate e inverno che si verificano su lati opposti della orbita terrestre. Ciò significa che le stagioni nell'emisfero settentrionale, che già conosce una più marcata variazione di stagioni a causa della maggiore percentuale di terre, saranno ancora più estreme, in quanto sarà rivolto verso il Sole al perielio della Terra e dalla parte opposta del Sole all'afelio.[76]
Ad oggi cinque veicoli spaziali (Voyager 1 e 2, Pioneer 10 e 11 e New Horizons) si trovano su traiettorie che li porteranno fuori dal sistema solare e nello spazio interstellare. A meno di improbabili collisioni, l'esperienza dovrebbe durare indefinitamente.[84]
Il messaggio di Arecibo, una raccolta di dati radio trasmessi in data 16 novembre 1974, raggiunge la sua destinazione, l'ammasso globulareMessier 13.[85] Questo è l'unico messaggio radio interstellare inviato verso una regione così lontana della galassia. Ipotizzando che venga impiegata una modalità di comunicazione simile, un'eventuale risposta dovrebbe metterci almeno altrettanto per raggiungere la Terra.
Le orbite dei satelliti LAGEOS subiranno un decadimento ed essi rientreranno nell'atmosfera terrestre, portando con sé un messaggio a tutti i futuri, lontani discendenti dell'umanità, e una mappa dei continenti come ci si aspetta che appaiano allora.[90]
Avvento del "Problema dell'anno 10.000" o "Y10K". I software che codificano le date utilizzando solo 4 caratteri non saranno più in grado di memorizzarle a partire dal 1º gennaio dell'anno 10.000
10.000
Le differenze negli esseri umani per colore di pelle, occhi e capelli non saranno più riconoscibili in base alla regione di appartenenza. Essenzialmente ogni tipologia di differenza fra esseri umani sarà distribuita equamente in tutto il mondo, oppure accorpata in un'unica grande tipologia per effetto della Globalizzazione
20.000
Solamente l'1% delle parole contenute nei vocaboli di ogni lingua del mondo al giorno d'oggi sarà sopravvissuta nelle lingue che si parleranno nell'anno 20.000. In altre parole nessuna delle lingue che esistono nel presente sarà riconoscibile da questo punto in poi
100.000 – 1 milione
Termine entro il quale l'umanità sarà una civiltà del III tipo, secondo Michio Kaku, in grado di sfruttare tutta l'energia della galassia.[92]
5–50 milioni
Tempo entro il quale l'intera galassia potrebbe essere colonizzata, anche a velocità inferiori a quella della luce.[93]
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^C'è una probabilità su centomila che la Terra possa essere espulsa nello spazio interstellare da un incontro stellare prima di questo punto, e una probabilità su tre milioni di essere poi catturata da un'altra stella. Se questo dovesse accadere, la vita, ammesso che sia sopravvissuta al viaggio interstellare, potrebbe teoricamente continuare molto a lungo.
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^Calcolato manualmente dal fatto che nel 1582 i calendari avevano 10 giorni di differenza, cresciuti ulteriormente di 3 giorni ogni 400 anni.