Nimmt die Entfernung zwischen Sonne und Erde zu?

Ich glaube, die Begründung hat einen Fehler. Es geht davon aus$v$konstant ist, aber stattdessen sollten wir annehmen, dass der Drehimpuls konstant ist.

Durch dimensionale Analyse, die zu führt

so wie$M$sinkt,$r$erhöht (der ursprüngliche Beitrag hatte$r \propto M$, nicht$r \propto 1/M$.

Andererseits erscheint die Annahme einer kreisförmigen Umlaufbahn zweifelhaft.

Wie die anderen Kommentatoren sagten, ist dieser Effekt winzig. Ein wesentlicher Effekt auf die Umlaufbahn des Mondes um die Erde ist die Gezeitenentwicklung , die den Mond tatsächlich weiter wegdrückt.

Auch die Sonne verliert durch den Sonnenwind an Masse. Auch hier ist der Anteil der verlorenen Masse sehr klein im Vergleich zur Masse der Sonne, also ist der Effekt sehr klein.

Es gibt diese relevanten Papiere, die Sie meiner Meinung nach interessant finden werden:

Orbitale Auswirkungen des Massenverlusts der Sonne und das Schicksal der Erde

Astrometrische Anomalien des Sonnensystems

Eine so geringe Größe macht diesen Prozess neben anderen Faktoren vernachlässigbar; Tatsächlich bedeutet dieses Ergebnis buchstäblich, dass Sie sich um diesen Prozess nicht kümmern müssen, bis Sie eine äußerst genaue Theorie der gesamten Dynamik des Sonnensystems aufgebaut haben. In dem Ausmaß, das aufgrund des deterministischen Chaos wahrscheinlich nicht erreichbar ist.

Die Entfernung nimmt aufgrund der Reibung durch die Gezeiten zu. Neben dem Mond hat die Sonne eine Gezeitenkomponente für die Ozeane der Erde, und wenn diese auf Kontinente trifft, stammt die absorbierte Energie aus der potentiellen Energie des Sonne-Erde-Systems. Ich bin mir nicht sicher, wie dies mit dem Entfernungsverlust aufgrund der von Ihnen erwähnten Massen- und Energiestrahlung der Sonne verglichen wird.

Dies ist eine alte Frage, aber ich dachte, es könnte sich lohnen, ein bisschen daran zu kauen. Der Masseverlust durch Fusion in der Sonne ist piffelig. Der Umlaufradius der Erde wird sich eher aufgrund von Wechselwirkungen mit den anderen Planeten ändern. Die Störungen erster Ordnung in den Orbitalelementen der Erde sind ihre Exzentrizität und Rektaszension. Die Änderung des Bahnradius oder des Halbachsenabstands ist höherer Ordnung. Dies kann jedoch vorkommen, und es gibt eine allumfassende Orbitaldrift in Planetenumlaufbahnen, die von Natur aus chaotisch ist. Die Erde befindet sich in einer Umlaufbahnresonanz von fast 1/12 mit Jupiter. Die Erde könnte sich in den nächsten Milliarden Jahren davon wegbewegen und in eine nahe 1/11-Orbitalresonanz mit Jupiter eintreten, wo unser Orbitalradius etwa 1,06 AE beträgt.

Diese frühe Erde könnte schon sehr früh bei 0,83 AU relativ zur heutigen Umlaufbahn gewesen sein. Dies ist eine Bahnresonanz von etwa 16 mit Jupiter. Die Sonne hatte eine Leistung von 70 % der aktuellen Leistung. Rechnet man diese zusammen, erhält man auf der Erde eine vergleichbare Sonneneinstrahlung wie heute. Wenn die Erde den gleichen Umlaufradius wie heute hätte, sogar unter Berücksichtigung von a$\mathrm{CO_2}$Atmosphärentemperaturen wären$30~^\circ\mathrm C$kühler als heute. Seltsamerweise verzögert dies, wenn die Erde nach außen driftet, den Sonnentod der Erde. Wenn die Erde auf dem gegenwärtigen Radius bleibt, werden die Temperaturen in 500 Millionen Jahren für komplexes Leben intolerant werden.

Einige numerische Analysen dazu habe ich durchgeführt. Die Wechselwirkung mit Jupiter führt zu einer periodischen Schwingung, und eine Berechnung über einen längeren Zeitraum ergibt eine Drift, die die Erde im Mittel um ca. nach außen schiebt$4.2~\mathrm{km/sec}$.

$\bf[addendum]$

Dies liegt zum Teil an den Commets von alpha Centuri. Eine große Unsicherheit besteht darin, die frühe Erde zu verstehen. Ich habe einige Hausaufgaben dazu gemacht und bei 1 AE hätte die Erde mit verschiedenen Schätzungen etwa -25 ° C am wärmsten sein können. Das ist natürlich meine Interpretation von Geomodellierung.

Die Orbitaldynamik basiert auf Computermodellierung. Dies ist eine allgemeine Verschwörung von 45.000 Jahren. Ich hätte dieses Bild posten sollen. Dies verdeutlicht das „Signal“ in diesen langen Läufen, wo das niederfrequente Zeug die größte Amplitude hat. Dies ist das Hauptsignal für eine Auswärtsdrift.

Dies verlängert die Zukunft des Lebens auf der Erde. Wenn dieser Planet bei 1 AE bleibt, wird die Prognose in etwa 500 Millionen Jahren düster. Der Planet wird beginnen, Temperaturen zu erreichen, die 30°C höher sind als heute, und komplexes Leben wird beginnen auszusterben, und in weiteren Milliarden Jahren werden die Ozeane zu kochen beginnen. Das wird die Dinge wirklich verderben. Mit der Abwärtsdrift werden diese Zeiträume jedoch fast verdoppelt. Die Leuchtkraftzunahme der Sonne beschleunigt sich zeitlich schneller und überholt diese. Die Reichweite nach außen beträgt 2,5 Milliarden Jahre, bevor die Ozeane zu kochen beginnen. Sobald die Ozeane zu kochen beginnen, wird sich dieser Planet in eine 400°C-Version der Venus verwandeln. Ich gehe also davon aus, dass das komplexe Leben auf diesem Planeten, das mit der kambrischen Revolution vor 550 Millionen Jahren entstanden ist, gut 750 bis vielleicht 1000 Millionen Jahre vor sich haben könnte.

Als ich zum ersten Mal über den zukünftigen Zeitrahmen des Lebens auf der Erde las, fragte ich mich sofort, was in der Zeit zurückgegangen war. Es impliziert eine sehr kalte frühe Erde; eine, wo es scheint, dass die Entwicklung des Lebens viel schwieriger gewesen wäre.

Das ist grundsätzlich richtig, allerdings ist diese Änderung nicht sehr signifikant. Die Umlaufbahn der Planeten im Sonnensystem ist über lange Zeiträume chaotisch (2 - 230 Millionen Jahre laut diesem Wikipedia-Eintrag ), und dieser Effekt ist relativ gering. Andere Ursachen für die Änderung der Umlaufbahn sind die Anziehungskraft von anderen Planeten, Kollisionen mit Asteroiden, Sonnenwind und andere Variablen.

Ich denke, Ihre Argumentation ist richtig, aber die beteiligten Werte sind sehr klein. In einem Jahr wird r um 1 mm zunehmen, also wird es in 1 Milliarde Jahren um 1000 km oder um etwa 0,01 % zugenommen haben

Im Augenblick? Nein, er nimmt ab, bis wir das Perihel erreichen (91,4 Millionen Meilen, nahe dem 3. Januar), und dann wird er wieder bis zum Aphel (94,5 Millionen Meilen, nahe dem 4. Juli) zunehmen.

(Wie Mark Eichenlaub betonte – die Umlaufbahn der Erde ist nicht kreisförmig )

Ich denke, dass sogar der Massenverlust durch den Sonnenwind um Größenordnungen größer ist als der Massenverlust durch Sonnenwind$E=mc^2$. Aber trotzdem ist es nicht viel. Idealerweise hätten Sie genügend Massenverlust, so dass der Radius eines Planeten genau mit der Rate zunimmt, die die Leuchtkraft des Sterns dividiert durch r zum Quadrat konstant hält, dh wenn dies der Fall wäre, würde der Planet innerhalb der bewohnbaren Zone bleiben, selbst wenn der Stern heller wird aufgrund der Sternentwicklung. Leider ist der Sonnenwind viel zu schwach, um die Aufgabe zu erfüllen. Aber wir sollten auf jeden Fall weiter nach draußen gehen.

Die Antwort hängt stark von dem Zeitrahmen ab, den Sie nehmen, und auch von der Definition der Entfernung zwischen Sonne und Erde.

Die Sonne wird sich nach einer Weile ausdehnen (eine lange Weile, aber immer noch ...). Und seine Oberfläche wird der tatsächlichen Position der Erde viel näher kommen. Ob die Erde immer noch in der Nähe dieser Position sein wird, bleibt abzuwarten, aber es ist ziemlich wahrscheinlich, aber nicht garantiert. Die Sonne und die Erde werden also näher beieinander sein, aber sie werden wahrscheinlich zuerst ganz leicht weiter voneinander entfernt sein ...

Um ehrlich zu sein, gibt es auf lange Sicht keine gute und „richtige Antwort“, aus dem sehr grundlegenden Grund, dass wir von einem sehr chaotischen System sprechen: Das Sonnensystem ist eine komplexe Version des berühmten Drei-Körper-Problems. Da wir nicht genügend Informationen über den Zustand des Systems haben, können wir seine Entwicklung nicht vorhersagen. Es kann sehr gut sein, dass die Erde in einer Milliarde oder 2 Jahren viel weiter oder näher sein wird ...

Keine Gleichung, keine klare Antwort... Entschuldigung, aber diese Frage hat bis heute keine klare Antwort.

Sicherlich verliert die Sonne durch Strahlung und auch durch Sonnenwind an Masse, aber das ist nur eine Seite der Geschichte. In die Sonne fallende Massen müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Kometen fallen routinemäßig in die Sonne, wie einer unten:

Im Anschluss an diese Frage veröffentlichte EV Pitjeva WERTE EINIGER ASTRONOMISCHER PARAMETER (AU, GM⊙, M⊙), IHRE MÖGLICHEN VARIATIONEN VON MODERNEN BEOBACHTUNGEN.. , wo$GM_{sun}$wurde festgestellt, dass sie sich um weniger als 1 Teil in ändert$10^{13}$pro Jahr.

Definitiv Ja.
Die Erde bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von der Sonne weg ($0.57H_{0}$), die sich mit keinem der aktuellen offiziellen Modelle erklären lässt.

Noch einmal weise ich auf ein MODELL hin, bei dem die Daten mit der Theorie übereinstimmen. Dieses Modell ist seit 2002 öffentlich (und mein persönliches Wissen seit 1982) in Erwartung der Tatsachenfeststellung, dass sich die Erde von der Sonne entfernt.
Es ist sehr problematisch, den Ursprung des Lebens in eine kalte Welt zu verlegen. Mit diesem Modell hat das Leben auf einer Erde voller Energie begonnen.
Ich denke, dass dieses Modell eines Tages mit gebührender Aufmerksamkeit untersucht werden wird. Ich bin nicht der Autor des Modells. Ich bin nur ein Bote (der in der Wüste predigt?).

von GA Krasinsky und VA Brumberg, 2004
Weltliche Zunahme der astronomischen Einheit aus der Analyse der großen Planetenbewegungen und ihrer Interpretation

$\frac{dAU}{dt}=15\pm4\: m/cy$

derzeit gibt es keine zufriedenstellende Erklärung für den festgestellten säkularen Anstieg von AU

WeiJia Zhang, ZhengBin Li und Yang Lei, 2010
Experimentelle Messung von Wachstumsmustern an fossilen Korallen: Säkulare Variation in kurzen Abständen zwischen alter Erde und Sonne

Sowohl die modernen als auch die alten Austrittsraten konnten mit hoher Präzision gemessen werden, und es wurde festgestellt, dass die Erde die Sonne in den letzten 0,53 Milliarden Jahren verlassen hat . Die große Halbachse der Erde betrug zu Beginn des Phanerozoikums 146 Millionen Kilometer, was 97,6 % ihres heutigen Wertes entspricht. Die gemessenen modernen Austrittsraten liegen bei 5–14 m / Jahr, während die alten Raten viel höher waren. Experimentelle Ergebnisse weisen auf eine spezielle Ausdehnung mit einem mittleren Ausdehnungskoeffizienten von$0.57H_{0}$