Wie werden die letzten Tage der Erde aussehen?

Ein Großteil der Antwort hängt von der Orbitalmechanik ab, und die Berechnung ist nicht einfach. Wenn nichts unternommen wird, wird sich die Erdumlaufbahn wahrscheinlich immer noch ändern, aber wie stark und in welche Richtung ist schwer zu sagen.

Lange bevor die Sonne rot wird, wird es für die Erde zu heiß. Wenn sich die Erde nicht bewegt, wird die erhöhte Temperatur der Sonne die Erde wahrscheinlich in ein paar hundert Millionen Jahren ungemütlich machen und vielleicht in nur einer Milliarde Jahren versengen. Wärmere Luft und mehr Wasserdampf in der Luft fangen Wärme ein und an einem bestimmten Punkt würden Sie einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt bekommen, lange vor der Roten-Riesen-Phase. Kurzfristig könnten Änderungen des CO2 in der Atmosphäre dies verlangsamen. Wir könnten Eiszeiten sehen, bevor wir eine außer Kontrolle geratene Erwärmung sehen, aber im Laufe der Zeit, ohne menschliches Eingreifen, ist eine außer Kontrolle geratene Erwärmung wahrscheinlich unvermeidlich – auf einer sehr großen Zeitskala, wie etwa eine Milliarde Jahre oder so. Länger, wenn sich die Erde weiter von der Sonne entfernt.

Wie werden die letzten Jahrzehnte des Erdenlebens aussehen? Wird der Planet so weit erhitzt, dass seine Oberfläche wie die Sonnenseite von Merkur ist? Wird die Leistung der Sonne so weit sinken, dass sie stattdessen abkühlt, wie der Mars? Wird sich die Sonne ausdehnen und den Planeten verschlingen, oder wird der Planet weiterhin als lebloser Ball eine ausgedehnte Sonne umkreisen?

Wird die Ausdehnung der Sonne allmählich oder schnell erfolgen? Wie wird sich diese Expansion auf die felsigen Planeten auswirken, die ihr am nächsten sind?

Ich werde den 2. Teil zuerst beantworten. Die Ausdehnung der Sonne wird zunächst allmählich erfolgen, aber die Stufe des Roten Riesen wird ziemlich schnell sein. In den nächsten etwa 4 Milliarden Jahren wird die Sonne etwa 60 % heller werden, also deutlich mehr Wärme auf derselben Umlaufbahn. Eine sehr grobe Faustregel lautet: alle Milliarde Jahre 10 % mehr Leuchtkraft. (Das gilt nicht für jeden Stern, nur für 1 Sonnenmasse) - und das ist eine ziemlich grobe Schätzung.

Aber nur 10 % mehr Wärme von der Sonne würden die Temperatur der Erde unangenehm erhöhen, und mit dem zusätzlichen Wasserdampf in der Luft und dem Treibhauseffekt könnte die Erde ein permanentes Dampfbad sein, selbst an den Polen, bei nur 10 % mehr Wärme Die Sonne.

Nach den letzten Jahrzehnten zu fragen, ist der falsche Zeitrahmen, da Änderungen wahrscheinlich viel langsamer erfolgen würden, obwohl atmosphärische/Feedback-Mechanismen im Klima Änderungen schneller bewirken könnten - Eiszeitgeschwindigkeit zum Beispiel einige tausend Jahre oder so. Wenn die Antarktis vom Südpol wegdriftet, sehen wir möglicherweise ein Ende der Eiszeiten – es gibt viele bewegliche Teile bei langfristigen Klimavorhersagen, aber im Allgemeinen würden Sie eine allmähliche Erwärmung bis zu dem Punkt sehen, an dem komplexes Leben eine haben könnte schwierig, sich anzupassen.

Die Leistung der Sonne wird nicht sinken, bis sie roter Riese wird, sie nimmt stetig, aber allmählich zu, gefolgt von einem relativ schnellen Anstieg auf der Stufe des roten Riesen.

Nun, wenn wir Titan terraformen, könnte das eine sichere Entfernung sein, um zu sehen, wie die Sonne zum Roten Riesen wird, und es wäre wahrscheinlich eine ziemlich spektakuläre Show, nun, über einen längeren Zeitraum.

Wie schnell es zu einem roten Riesen wird, bedeutet schnell für einen Stern, ungefähr 200 Millionen Jahre. Aus der Perspektive eines Menschenlebens wäre es also aus der Perspektive eines Menschenlebens, einen Stern zu sehen, der zu einem roten Riesen wird, als würde man Gras wachsen sehen.

Eine viel intelligentere Diskussion darüber, als ich hier geben kann: https://physics.stackexchange.com/questions/25622/how-fast-will-the-sun-become-a-red-giant