In Kürze:
- Die bisherige Annahme besagt, dass sich unsere Sonne in rund fünf Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen entwickelt und die Erde verschlingen wird.
- Forscher aus Belgien nutzten genauere Berechnungen statt vereinfachte Näherungen und entdeckten ein anderes mögliches Schicksal unseres Planeten.
- Demnach ist ein Überleben sicher – wenn die Erde das heikle Tauziehen der Gezeitenkräfte überlebt und die Sonne schnell genug an Masse verliert.
Wenn die Sonne in etwa fünf Milliarden Jahren das Ende ihres Lebens erreicht, wird sie sich zu einem Riesenstern ausdehnen, der hunderte Male größer ist als heute. Seit Jahrzehnten diskutieren Astronomen darüber, was dies für die Erde bedeutet. Wird unser Planet von der sich ausdehnenden Sonne verschlungen oder wird er in eine weit entfernte Umlaufbahn entkommen?
Eine neue Studie zeigt, dass die Antwort ungewisser ist als bisher angenommen. Anhand der neuesten Modelle zur Sternentwicklung und zu Gezeitenwechselwirkungen kommen die Forscher um Mats Esseldeurs jedoch zu dem Ergebnis, dass die Erde beide Riesenphasen der Sonne überstehen könnte. Dies gelinge aber nur, wenn die Sonne in den letzten Stadien ihrer Entwicklung schnell genug an Masse verliert.
Ein heikles Tauziehen
Während sich die Sonne zu einem Roten Riesen entwickelt, bestimmen zwei konkurrierende Prozesse das Schicksal der Erde. Einerseits wird sich die Sonne enorm ausdehnen, wodurch die gravitationsbedingten Gezeitenkräfte zunehmen. Die Folge: Unser Planet wird nach innen gezogen und „verschlungen“.
Andererseits wird die Sonne einen großen Teil ihrer Masse durch den Sonnenwind verlieren. Wenn die Sonne leichter wird, verschiebt sich die Umlaufbahn der Erde allmählich nach außen, wodurch ein Jahr auf unserem Planeten länger und das Erdklima kühler wird.
„Das Schicksal der Erde hängt von einem empfindlichen Gleichgewicht zwischen diesen beiden Effekten ab“, erklärte Mats Esseldeurs von der belgischen Katholieke Universiteit Leuven. „Wenn die Gezeitenwechselwirkungen überwiegen, wird die Erde verschlungen. Wenn der Massenverlust überwiegt, entkommt die Erde in eine weiter außen liegende Umlaufbahn.“
Frühere Studien kamen oft zu dem Schluss, dass die Erde letztlich von der Sonne verschlungen werden würde. Viele dieser Annahmen stützten sich jedoch auf vereinfachte Beschreibungen der Gezeitenwechselwirkungen im Inneren von Riesensternen.
Ein Blick ins Innere der zukünftigen Sonne
Die neue Studie nutzt modernste Berechnungen der Gezeiten-Dissipation, die auf der inneren Struktur und Dynamik von entwickelten Sternen basieren. Diese Modelle wurden vom Forschungsteam in früheren Arbeiten entwickelt und beruhen auf genauen Berechnungen statt auf vereinfachten Näherungen.
Mithilfe dieser aktualisierten Modelle stellten die Forscher fest, dass die Gezeitenwechselwirkungen schwächer sind als bisher angenommen. Infolgedessen bleibt die Erde während der Riesenphasen weiter von der Sonne entfernt, was ihre Überlebenschancen signifikant erhöht.
In den Simulationen werden Merkur und Venus unweigerlich von der sich ausdehnenden Sonne verschlungen. Die Erde hingegen überstehe beide Riesenphasen und gelange schließlich in eine weiter außen liegende Umlaufbahn. Dort wird unser Planet um den Weißen Zwerg kreisen, zu dem sich die Sonne letztlich entwickeln wird.
Schematische Darstellung der Entwicklung der Sonne. Die Abbildung zeigt die Sonne, wie sie heute aussieht (1.), während sie ihre beiden Riesenphasen durchläuft (2. und 3.), bevor sie ihr Leben als Weißer Zwerg beendet (4.).
Foto: KU Leuven
Eine riesige Ungewissheit
Trotz dieses ermutigenden Ergebnisses ist die Sache noch nicht entschieden. Die Forscher fanden heraus, dass das endgültige Ergebnis davon abhängt, wie schnell die Sonne während ihrer letzten Riesenphase an Masse verliert. Diese Massenverlustraten gehören jedoch nach wie vor zu den wenig erforschten Aspekten der Sternentwicklung.
Um diese Unsicherheit zu untersuchen, wandte sich das Team „L2 Puppis“ zu, einem nahegelegenen, entwickelten Stern, der oft als Vorgeschmack auf die Zukunft der Sonne angesehen wird. Nach dieser auf Beobachtungen basierenden Schätzung wird sich die Erde gerade so weit nach außen bewegen, dass sie überleben kann.
„Die größte Unsicherheit ergibt sich nicht mehr aus den Gezeitenberechnungen, sondern davon, wie viel Masse die zukünftige Sonne verlieren wird“, sagt Mats Esseldeurs. „Beobachtungen sonnenähnlicher Riesensterne deuten derzeit auf das Überleben der Erde hin, aber wir benötigen bessere Beobachtungen, bevor wir sicher sein können.“
Die Studie verdeutlicht, wie die Beobachtung von entwickelten Sternen Hinweise auf die ferne Zukunft unseres eigenen Sonnensystems liefern können. Zukünftige Observatorien und Missionen werden viele weitere Planeten um Riesensterne entdecken, was es Astronomen ermöglicht, Modelle zum Überleben von Planeten zu überprüfen. Ob die Erde letztlich überlebt oder nicht – wir werden es wohl nie erfahren.
Die Studie erschien am 19. Juni 2026 in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“.