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In etwa 5 Milliarden Jahren wird der Sonne die Energie ausgehen und das Sonnensystem drastisch verändern. Ozeane werden ausgebrannt sein. Ganze Planeten werden verschlungen. Und lange eisige Welten werden endlich ihren Tag in der Sonne genießen.

Unser Stern wird durch Kernfusion angetrieben, und er verwandelt Wasserstoff in Helium in einem Prozess, der Masse in Energie umwandelt. Wenn der Brennstoffvorrat aufgebraucht ist, wird die Sonne dramatisch wachsen. Ihre äußeren Schichten werden sich ausdehnen, bis sie einen Großteil des Sonnensystems verschlingen und zu dem werden, was Astronomen einen Roten Riesen nennen.

Der Lebenszyklus der Sonne führt sie von dem lebensspendenden Stern, den wir heute kennen, zu einem anschwellenden Roten Riesen und schließlich zu einem planetarischen Nebel, der einen winzigen Weißen Zwerg umgibt. (Credit: S. Steinhöfel/ESO)

Und was passiert mit den Planeten, wenn die Sonne in die Phase des Roten Riesen eintritt? Der Untergang des Sonnensystems ist unter Wissenschaftlern noch umstritten. Wie weit sich die sterbende Sonne ausdehnen wird und wie sich die Bedingungen verändern werden, ist noch nicht klar. Aber ein paar Dinge scheinen wahrscheinlich.

Der langsame Tod wird das Leben auf der Erde auslöschen, aber er könnte auch bewohnbare Welten in den derzeit kältesten Bereichen des Sonnensystems schaffen.

Wenn Menschen übrig bleiben, könnten sie auf Pluto und anderen entfernten Zwergplaneten im Kuiper-Gürtel Zuflucht finden, einer Region hinter Neptun, die vollgepackt ist mit eisigen Weltraumfelsen. Wenn sich unsere Sonne ausdehnt, werden diese Welten plötzlich die Bedingungen vorfinden, die für die Entwicklung von Leben notwendig sind.

Das sind die „bewohnbaren Welten mit verzögerter Befriedigung“, sagt der Planetenforscher Alan Stern vom Southwest Research Institute.

„Spät im Leben der Sonne – in der Roten-Riesen-Phase – wird der Kuiper-Gürtel ein metaphorisches Miami Beach sein“, sagt Stern.

Lassen Sie uns einen kurzen Ausflug durch unser Sonnensystem in den letzten Tagen der Sonne machen.

Merkur

Im Laufe der Geschichte des Sonnensystems ist der innerste Planet von der Sonne gebacken worden. Aber selbst heute noch haftet Merkur an einigen eisigen Flecken. Wenn unser Stern altert, wird er diese verbleibenden flüchtigen Stoffe verdampfen, bevor er schließlich den gesamten Planeten in einer Zeitlupenversion von Star Wars‘ Todesstern verdampft.

Venus

Die Venus wird manchmal als „Zwilling der Erde“ bezeichnet, weil die benachbarten Welten in Größe und Zusammensetzung so ähnlich sind. Aber die höllische Oberfläche der Venus hat wenig mit den goldlöckchen-perfekten Bedingungen der Erde gemeinsam. Wenn sich die Sonne ausdehnt, wird sie die Atmosphäre der Venus verbrennen. Dann wird auch sie von der Sonne verzehrt werden.

Erde

Während die Sonne vielleicht noch 5 Milliarden Jahre übrig hat, bevor ihr der Treibstoff ausgeht, wird das Leben auf der Erde wahrscheinlich lange vorher ausgelöscht werden. Das liegt daran, dass die Sonne schon jetzt immer heller wird. Nach einigen Schätzungen könnte es nur noch eine Milliarde Jahre dauern, bis die Strahlung der Sonne für das Leben auf der Erde zu stark wird.

Das mag nach einer langen Zeit klingen. Aber zum Vergleich: Leben gibt es auf diesem Planeten schon seit weit über 3 Milliarden Jahren.

Und wenn die Sonne sich zu einem roten Riesen entwickelt, wird auch die Erde verdampfen – vielleicht nur ein paar Millionen Jahre, nachdem Merkur und Venus verbrannt sind. Alle Gesteine, Fossilien und die Überreste der Lebewesen, die hier gelebt haben, werden von der wachsenden Sonnenkugel verschlungen, und jede noch vorhandene Spur der menschlichen Existenz auf der Erde wird ausgelöscht.

Aber nicht alle Wissenschaftler stimmen dieser Interpretation zu. Einige vermuten, dass die Sonne aufhört zu wachsen, kurz bevor sie unseren Planeten vollständig verschlingt. Andere Wissenschaftler schlagen vor, die Erde durch eine langsame Vergrößerung ihrer Umlaufbahn tiefer in das Sonnensystem zu verschieben. Zum Glück ist diese Debatte für uns heute noch rein akademisch.

Mars

Selbst die Strahlung unserer jungen Sonne war zu viel für den Mars, um eine Atmosphäre zu erhalten, die komplexes Leben schützen konnte. Jüngste Beweise haben jedoch gezeigt, dass der Mars möglicherweise immer noch Wasser direkt unter seiner Oberfläche hat. Der Mars mag der eigentlichen Reichweite der Sonne entgehen – er befindet sich an der Grenzlinie – aber dieses Wasser wird wahrscheinlich alles verschwunden sein, wenn der rote Riesenstern das innere Sonnensystem übernimmt.

Die Gasriesenplaneten

Wenn unsere rote Riesensonne die inneren Planeten verschlingt, wird ein Teil ihres Materials wahrscheinlich tiefer ins Sonnensystem geschleudert, um in die Körper der Gasriesen aufgenommen zu werden.

Hier zeigt der Ringplanet eine von der Erde aus nie sichtbare Seite. Für dieses Mosaik hat Cassini am 13. April 2017 96 Fotos mit Gegenlicht aufgenommen. Da die Sonne durch die Ringe scheint, leuchten die dünnsten Teile am hellsten, während die dickeren Ringe dunkel sind. (Credit: NASA/JPL-Caltech/Jan Regan)

Doch die sich nähernde Grenze unseres Sterns wird auch die geliebten Ringe des Saturn verdampfen, die aus Eis bestehen. Das gleiche Schicksal erwartet wahrscheinlich die heutigen eisigen Ozeanwelten, wie Jupiters Mond Europa und Saturns Enceladus, deren dicke Eisdecken an die Leere verloren gehen würden.

Die neue bewohnbare Zone?

Wenn unsere Sonne zu einem roten Riesen geworden ist, könnten Pluto und seine Vettern im Kuipergürtel – sowie Neptuns Mond Triton – die wertvollsten Immobilien im Sonnensystem sein.

Heute enthalten diese Welten reichlich Wassereis und komplexe organische Materialien. Einige von ihnen könnten sogar Ozeane unter ihren eisigen Oberflächen beherbergen – oder taten dies zumindest in der fernen Vergangenheit. Aber die Oberflächentemperaturen auf Zwergplaneten wie Pluto liegen gewöhnlich bei unwirtlichen Hunderten von Grad unter dem Gefrierpunkt.

Aber wenn die Erde zu Schlacke zerfällt, werden die Temperaturen auf Pluto ähnlich hoch sein wie die heutigen Durchschnittstemperaturen auf unserem eigenen Planeten.

Pluto wie von der New Horizons Mission abgebildet. (Credit: NASA/JHU-APL/SwRI)

„Wenn die Sonne ein roter Riese wird, werden die Temperaturen auf Plutos Oberfläche etwa so hoch sein wie die durchschnittlichen Temperaturen auf der Erdoberfläche jetzt“, sagt Stern. In einer 2003 in der Fachzeitschrift Astrobiology veröffentlichten Studie untersuchte er die Aussichten auf Leben im äußeren Sonnensystem, nachdem die Sonne in ihre Rote-Riesen-Phase eingetreten ist.

Die Erde wird verbrannt sein, aber auf dem Pluto wird es warm sein und voller komplexer organischer Verbindungen, die es schon gab, als sich das Leben auf unserem eigenen Planeten entwickelte. Stern sagt, dass Pluto wahrscheinlich eine dichte Atmosphäre und eine Oberfläche mit flüssigem Wasser haben wird. Insgesamt werden die Welten – von kometenähnlichen Weltraumfelsen bis hin zu Zwergplaneten wie Eris und Sedna – in dieser neuen bewohnbaren Zone eine dreimal so große Oberfläche haben wie alle vier Planeten des inneren Sonnensystems zusammen.

Dies mag wie eine akademische Diskussion erscheinen, die nur für unsere fernen Nachfahren relevant ist – wenn sie das Glück haben, in Milliarden von Jahren zu überleben. Doch wie Stern anmerkt, gibt es heute rund 1 Milliarde rote Riesensterne in der Milchstraßengalaxie. Das ist eine Menge Platz für Lebewesen, um sich zu entwickeln – und dann unterzugehen, wenn ihre Sterne sie verzehren.